Pomiary do celów informacyjnych sprężonego powietrza

Testy wskaźnikowe (z ang. indicative testing) obejmują wszelkie pomiary parametrów sprężonego powietrza, które nie są przeprowadzane w rygorystycznej zgodności z metodologią pobierania próbek oraz przy użyciu sprzętu określonego w normach ISO 8573 od części 2 do 9. Tego typu badania nie dają podstaw do oficjalnej klasyfikacji czystości sprężonego powietrza zgodnie z wymogami ISO 8573-1 ani do formalnej walidacji systemów uzdatniania. Głównym celem stosowania testów wskaźnikowych jest analiza trendów i szybka identyfikacja znaczących odchyleń w poziomie zanieczyszczeń. Dzięki nim inżynierowie mogą podejmować działania naprawcze w sytuacjach, w których pełna walidacja laboratoryjna jest zbyt skomplikowana lub nieuzasadniona ekonomicznie. Dodatkowo, w branżach o zaostrzonym rygorze higienicznym (spożywcza, farmaceutyczna), powszechne narzędzia wskaźnikowe dostarczają podstawowych informacji wymaganych do wykazania, że system jest regularnie monitorowany.

Powszechne narzędzia stosowane do przeprowadzania testów wskaźnikowych charakteryzują się szeregiem ograniczeń metrologicznych:

1. Przenośne liczniki cząstek stałych (Particle Counters)

Choć są to urządzenia stosunkowo tanie, wiele z nich zostało pierwotnie zaprojektowanych do zliczania cząstek w powietrzu atmosferycznym (w pomieszczeniach czystych typu clean room), a nie w układach pod ciśnieniem. Aby wykonać pomiar, powietrze często jest dławione przez reduktory i pobierane za pomocą zwykłych trójników (T-piece), co jest niezgodne z wymogiem stosowania sond izokinetycznych, niezbędnych do pobrania reprezentatywnej próbki bez zaburzenia przepływu. Ponadto, popularne liczniki rzadko mają zdolność pomiaru mikroskopijnych cząstek w trzech kluczowych dla ISO 8573-1 pasmach wielkości (od 0,1 mikrometra), a także mogą błędnie zliczać kropelki kondensatu, aerozole lub mikroorganizmy jako zanieczyszczenia stałe, co skutkuje drastycznym zafałszowaniem wyników w raportach jakościowych.

2. Cyfrowe analizatory oleju z detekcją fotojonizacyjną (PID)

Urządzenia PID są nierzadko reklamowane jako analizatory całkowitej zawartości oleju, co jest technicznie niepoprawne. Zastosowana w nich technologia wykorzystuje promieniowanie UV do jonizacji i pomiaru wyłącznie lotnych związków organicznych (LZO) i par oleju, całkowicie pomijając olej w postaci ciekłej i aerozolowej. Ponieważ to aerozole stanowią dominującą formę zanieczyszczenia olejowego w instalacjach, analizatory PID rażąco zaniżają obraz zanieczyszczenia instalacji. Urządzenia te charakteryzują się bardzo wysokim błędem pomiarowym (od ±10% do nawet ±30%), a na ich precyzję negatywnie wpływają wahania temperatury, promieniowanie słoneczne, obecność wody, a nawet sposób dławienia ciśnienia próbki. Z tego powodu norma ISO 8573-5 nie dopuszcza ich do walidacji całkowitej zawartości oleju.

3. Chemiczne rurki wskaźnikowe (Detector Tubes)

Stanowią najtańszą metodę kontroli wilgotności, zawartości aerozoli i oparów oleju, ale charakteryzują się niską dokładnością rzędu ±25%. Rurki wskaźnikowe badają powietrze rozprężone, a zmiana ciśnienia oraz temperatury podczas poboru próbki przez trójnik uniemożliwia rzetelny pomiar. W przypadku punktu rosy, czas potrzebny na odczyt i matematyczne przeliczenie z atmosferycznego punktu rosy na ciśnieniowy punkt rosy (PDP) sprawia, że wyniki w dynamicznych sieciach sprężonego powietrza stają się zdezaktualizowane; technologia ta sprawdza się wyłącznie do powietrza magazynowanego w butlach ciśnieniowych. Z kolei rurki do detekcji oleju mogą błędnie reagować z dodatkami uszlachetniającymi do olejów sprężarkowych (np. substancjami antypieniącymi) lub całkowicie ignorować niektóre typy syntetycznych środków smarnych. Sama norma ISO 8573-5 wskazuje rurki chemiczne tylko jako metodę orientacyjną i wstępną, po której należy przeprowadzić właściwą analizę z użyciem chromatografu gazowego.

4. Cyfrowe higrometry (pomiar punktu rosy)

Zarówno mierniki pojemnościowe, rezystancyjne, jak i konduktometryczne, dają możliwość stałego nadzoru punktu rosy i w odróżnieniu od analizatorów PID, dostarczają wiarygodnych odczytów w czasie rzeczywistym. Mimo że do celów wskaźnikowych próbkują powietrze zazwyczaj za pośrednictwem zwykłego trójnika na rurociągu, oferują najlepszy na rynku kompromis między kosztami, trwałością a precyzją, choć do najbardziej rygorystycznych walidacji wyższych klas mogą ustępować wzorcowym higrometrom z lustrem chłodzonym.

Podsumowując, narzędzia powszechnego użytku sprawdzają się doskonale jako systemy wczesnego ostrzegania w rutynowym utrzymaniu ruchu. Ze względu jednak na brak pełnoprzepływowego poboru próbek, braki techniczne samych sensorów oraz ograniczenia w pasmach detekcji, wygenerowane przez nie wyniki nie mogą posłużyć inżynierom i audytorom do certyfikowania rygorystycznych klas czystości sprężonego powietrza według normy ISO 8573-1.