Badanie oleju w sprężonym powietrzu

Norma ISO 8573-2 opisuje metodykę poboru próbek sprężonego powietrza na potrzeby analizy zawartości aerozolu oleju, z kolei norma ISO 8573-5 na potrzeby badania zawartości par olejowych. Postępowanie zgodnie z metodami opisanymi w ISO 8573-2 oraz ISO 8573-5 umożliwia przeprowadzenie klasyfikacji sprężonego powietrza zgodnie z limitami całkowitej zawartości oleju określonymi w normie ISO 8573-1.

Co wchodzi w skład oleju obecnego w sprężonym powietrzu?

Olej obecny w sprężonym powietrzu jest mieszaniną węglowodorów zbudowanych z sześciu lub więcej atomów węgla. Mówiąc o aerozolu oleju mamy na myśli mieszaninę ciekłego oleju zawieszonego w gazowym medium o zaniedbywalnie niskiej wartości prędkości opadania/ prędkości osiadania.

Wymagania stawiane instalacji do poboru próbek

Instalacja poboru próbki sprężonego powietrza na potrzeby badania zawartości aerozolu oleju nie może składać się z kolanek i zagięć, jej budowa musi umożliwiać skuteczne czyszczenie instalacji próbkowania, szczególnie w punkcie przed filtrem służącym do poboru prób. Nie zaleca się korzystanie z aluminium i jego stopów. W skład instalacji poboru próbki sprężonego powietrza na potrzeby badania zawartości śladów oleju wchodzą: zawory kulowe, czujnik temperatury, manometr, rama do osadzenia filtra (3 sztuki filtra w ramie), układ pomiaru wydajności przepływu sprężonego powietrza w trakcie poboru próbki.

W metodzie B1 wg ISO 8573-2 cała ilość powietrza przepływa przez układ poboru próbki, który został uprzednio przepłukany za pomocą badanego sprężonego powietrza. W trakcie poboru warunki przepływu powietrza muszą być ustabilizowane a wartość prędkości przepływu na czole filtra być nie większa niż 1m/s, tak aby nie dochodziło do wytrącania się na ściankach instalacji poboru prób oraz na filtrze oleju w formie ciekłej. Ponieważ układ jest mobilny, może on być zastosowany do badania ilości oleju w wielu punktach instalacji sprężonego powietrza, pod warunkiem, że jest ona wyposażona w odpowiednie punkty przyłączeniowe (najczęściej szybkozłączkę lub połączenia gwintowane z zaworem).

Przed poborem próbki należy zadbać o to, aby nie zanieczyścić filtrów służących do poboru próbki. Po wyczyszczeniu ramy filtra należy ostrożnie umieścić filtr w ramce (pracując w rękawicach polietylenowych, aby nie zanieczyścić filtrów węglowodorami obecnymi na palcach). Zaleca się wykonanie próby ślepej na zawartość węglowodorów w próbce filtrów oraz próbce rozpuszczalnika wykorzystywanego do czyszczenia układu poboru próbki.

Jaka jest dokładność metody badania aerozolu oleju w sprężonym powietrzu?

W przypadku metod zgodnych z ISO 8573-2, zawartość aerozolu oleju badana jest z dokładnością 10%. Dokładność pomiaru 10% jest osiągana dla badania aerozolu oleju w zakresie od 0,001 mg/m3 do około 10mg/m3.

Ile czasu trwa pobór próbki na zawartość aerozolu oleju w jednym punkcie pomiarowym?

Czas poboru próbki wynosi zazwyczaj od kilku minut do około 1 godziny.

Czy istnieją szybkie metody do badania zawartości par oleju w sprężonym powietrzu?

Nie ma obecnie zatwierdzonych (elektronicznych) sensorów, które byłyby w stanie w sposób bezpośredni zmierzyć ilość oleju w sprężonym powietrzu. Obecne na rynku czujniki elektroniczne wykorzystujące detektor PID, oprócz oleju mierzą jednocześnie i inne węglowodory (m.in. pary rozpuszczalników) i nie są dopuszczone do pomiarów oleju w sprężonym powietrzu na zgodność z ISO 8573-1. Pary oleju mogą być dokładnie badane jedynie w laboratorium z wykorzystaniem chromatografii gazowej.
Detektory PID (przykładowe modele urządzeń: np. S120 PID Oil Vapour Sensor, S600 Portable Air Analyser, S601 Continuous Air Analyser) można by potencjalnie wykorzystywać do monitoringu ilości par olejowych, tam gdzie spodziewamy się, że to właśnie pary oleju będą stanowiły dominującą frakcję oleju w sprężonym powietrzu (np. w instalacjach gdzie w serii zastosowanych jest kilka filtrów koalescencyjnych, które skutecznie usuwają olej w formie ciekłej i w formie aerozolu oleju). Podkreślić należy ponownie, że badanie par oleju za pomocą czujników elektronicznych opartych o detektor PID jest niezgodne z ISO 8573-5 i wyniki nimi uzyskane mogą być kwestionowane podczas auditów i inspekcji. Czujnik PID powinno się raczej stosować jako metodę ciągłego pomiaru par oleju, tak aby oceniać trendy w zawartości par oleju, ewentualnie zidentyfikować moment w którym filtry koalescencyjne są już mocno obciążane i ich efektywność usuwania oleju ciekłego i aerozolu oleju spada i jednocześnie rośnie zawartość par oleju.

Pary oleju będą zawsze obecne w instalacjach sprężonego powietrza, w których występuje olej w formie ciekłej lub w formie aerozolu, nawet jeśli stosowanych jest kilka następujących po sobie filtrów koalescencyjnych – pary oleju są najtrudniejsze do usunięcia z oleju, ale faktycznie stanowią zazwyczaj najmniejszą część w całkowitej zawartości oleju w sprężonym powietrzu.

Czy do pomiaru oleju w sprężonym powietrzu można stosować rurki Draeger i czy badanie to jest zgodne z normą ISO 8573?

Jest to szybka metoda oznaczania zawartości oleju w sprężonym powietrzu, ale powinna być wykorzystywana wyłącznie jako metoda dojąca ogólny pogląd na temat ilości par oleju w instalacji. Norma ISO 8573-5 podkreśla, że ta metoda nie jest zatwierdzona do badania ilości par oleju i uzyskany nią wynik nie można zastosować do klasyfikacji sprężonego powietrza wg ISO 8573-1.

Czy zmiana wymiana sprężarki na bezolejową może zmniejszyć zawartość oleju w sprężonym powietrzu?

Zmiana sprężarki na bezolejową zmniejszy w sprężonym powietrzu ilość oleju o pochodzącą z tego źródła, ale nie będzie miała wpływu na olej wnoszony z powietrzem zaciąganym do sprężarki oraz na oleju już obecny w instalacji sprężonego powietrza.
Możliwe na wymiana sprężarki olejowej na bezolejową nie przyniesie istotnej redukcji
całkowitej zawartości oleju w sprężonym powietrzu w punkcie jego użytkowania.

Czy jest sens dokładania kolejnych filtrów na drodze sprężonego powietrza?

Dokładanie filtrów bardzo dokładnych i filtrów węglowych blisko punktów użytkowania sprężonego powietrza zazwyczaj przynosi znaczącą poprawę czystości sprężonego powietrza. W przypadku wieloletnich instalacji, w szczególności w przypadku instalacji bardzo zaolejonych i/lub w których na skutek obecności wody rozpoczęły się procesy korozyjne, może być sens większy sens wymiany rurociągów instalacji dystrybucji sprężonego powietrza niż inwestowania w kolejne filtry i modyfikacje instalacji.