TCVN11256-1:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11256-1:2015 (ISO 8573-1:2010) về Không khí nén - Phần 1: Chất gây nhiễm bẩn và cấp độ sạch TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11256-1:2015 ISO 8573-1:2010 KHÔNG KHÍ NÉN - PHẦN 1: CHẤT GÂY NHIỄM BẨN VÀ CẤP ĐỘ SẠCH Compressed air - Part 1: Contaminants and purity classes Lời nói đầu TCVN 11256-1:2015 hoàn toàn tương đương ISO 8573-1:2010. TCVN 11256-1:2015 đo Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 118, Máy nén khí biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Bộ TCVN 11256 (ISO 8573), Không khí nén bao gồm các phần sau: - Phần 1: Chất gây nhiễm bẩn và c ấ p độ sạch. - Phần 2: Phương pháp xác định hàm lượng son khí của dầu. - Phần 3: Phương pháp cho đo độ ẩ m. - Phần 4: Phương pháp xác định hàm lượng hạt rắn. - Phần 5: Phương pháp xác định hàm lượng hơi dầu và dung môi hữu cơ. - Phần 6: Phương pháp xác định hàm lượng kh í nhiễm bẩn. - Phần 7: Phương pháp xác định hàm lượng chất nhiễm bẩn vi sinh có thể tồn tại và phát triển được. - Phần 8: Phương pháp xác định hàm lượng hạt rắn bằng nồng độ khối lư ợ ng. - Phần 9: Phương pháp xác định hàm lượng hạt nước dạng lỏng. KHÔNG KHÍ NÉN - PHẦN 1: CHẤT GÂY NHIỄM BẨN VÀ CẤP ĐỘ SẠCH Compressed air - Part 1: Contaminants and purity classes 1 Phạm vi Tiêu chu ẩ n này quy định các cấp độ sạch của không khí nén về mặt các hạt, nước và dầ u, không phụ thuộc vào vị trí trong hệ thống không khí nén tại đó qui định hoặc đo không khí. Tiêu chuẩn này cung cấp thông tin chung về các chất gây nhiễm bẩn trong các hệ thống không kh í nén cũng như các mối liên kết với các phần khác của TCVN 11256 (ISO 8573) cho phép đ o độ sạch của không khí nén hoặc đặc tính kỹ thuật của các yêu cầu về độ sạch của không kh í nén. Ngoài các chất gây nhiễm bẩn dạng hạt, nước và dầu như đã nêu trên, tiêu chuẩn này cũng nhận dạng các khí nhiễm bẩn và các chất gây nhiễm bẩn vi sinh. Phụ lục A đưa ra hướng dẫn áp dụng tiêu chuẩn này. 2 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố th ì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cà các sửa đổi, bổ sung (nếu có). TCVN 9453 (ISO 7183), M á y s ấ y không khí nén - Quy định kỹ thuật và thử nghiệm; TCVN 11256-2 (ISO 8573-2), Không kh í n é n - Phần 2: Phương pháp xác định hàm lượng son khí của dầu; TCVN 11256-3 (ISO 8573-3), Không khí nén - Phần 3: Phương pháp cho đo độ ẩm; TCVN 11256-4 (ISO 8573 -4 ), Không khí nén - Phần 4: Phương pháp xác định hàm lượng hạt rắn; TCVN 11256-5 (ISO 8573-5), Không khí nén - Ph ầ n 5: Phương pháp xác định hàm lượng hơi dầu và dung môi hữu cơ; TCVN 11256-6 (ISO 8573-6), Không kh í nén - Phần 6: Phương pháp xác định hàm lượng kh í nhiễm b ẩ n; TCVN 11256-7 (ISO 8573-7), Không khí nén - Ph ầ n 7: Phương pháp xác định hàm lượng chất nhiễm bẩn vi sinh có thể tồn tại và phát triển được; TCVN 11256-8 (ISO 8573-8), Không khí nén - Phần 8: Phương pháp xác định hàm lượng các hạt rắn bằng nồng độ khối lượng; TCVN 11256-9 (ISO 8573-9), Không kh í nén - Phần 9: Phương pháp x á c định hàm lượng hạt nước dạng lỏng. 3 Thuật ngữ và định nghĩa Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa được cho trong TCVN 9453 (ISO 7183), TCVN 11256-7 (ISO 8573-7) và các thuật ngữ định nghĩa sau. 3.1 So n khí (aerosol) Thể lơ lửng trong một môi trường khí của các hạt chất rắn, chất lỏng hoặc các hạt chất rắn và chất l ỏ ng c ó vận tốc rơi/ vận tốc lắng đọng không đáng kể 3.2 Khối kết tụ (agglomerate) Nhóm của hai hoặc nhiều hạt được kết hợp, liên kết với nhau hoặc tạo thành một chùm bằng bất cứ cách nào. 3.3 Chất bôi trơn/ làm nguội (lubricant / coolant) Chất lỏng dùng để tản nhiệt và giảm ma sát trong máy nén khí 3.4 Điểm sương (de w point) Nhiệt độ tại đó hơi nước bắt đầu ngưng tụ 3.5 Hyđrocacbon (hydrocarbon) Hợp chất hữu cơ ch ủ yếu gồm có hyđro và cacbon 3.6 Chất gây nhiễm b ẩ n vi sinh (microbiological contaminants) Các thành phần khuẩn lạc có thể tồn tại và phát triển được, thuộc loại vi khuẩn, nấm hoặc nấm men. 3.7 Dầu (oil) Hỗn hợp của các hyđrocacbon gồm có sáu hoặc nhiều nguyên tử cacbon (C 6 +). 3.8 Hạt (particle) Khối chất rắn hoặc chất lỏng nhỏ, rời rạc 3.9 Cỡ hạt (particle size), d Chiều dài của khoảng cách lớn nhất giữa hai đường biên ngoài. 3.10 Điểm sương có áp (pressure de w point) Điểm sương của không khí ở áp suất qui định. 3.11 Áp su ấ t tương đ ố i của hơi nước (relative water vapour pressure) Độ ẩ m tương đối (relative humidity) T ỷ số giữa áp suất riêng phần của hơi nước và áp suất bão h òa của nó ở cùng một nhiệt độ. 3.12 Hơi (vapour) Khí ở nhiệt độ dưới nhiệt độ tới hạn và do đó có thể bị hoá lỏng bởi quá trình nén đẳng nhiệt. 4 Điều kiện chuẩn Các điều kiện chuẩn cho các th ể tích khí phải như sau: - Nhiệt độ không khí 20 0 C - Áp suất tuyệt đối của không khí 100 kPa = [1 bar] (a) - Á p suất tương đối của hơi nước 0 5 Cấp độ sạch của không khí nén 5.1 Qui đ ị nh chung Ba chất gây nhiễm b ẩ n chính trong không khí nén l à các hạt chất rắn, nước và dầu; các chất gây nhiễm bẩn này được phân loại bằng các cấp độ sạch của không khí nén. Các cấp độ sạch của không khí nén này tập hợp thành nhóm các nồng độ của mỗi một trong các chất gây nhiễm bẩn trên theo các phạm vi, mỗi phạm vi có một chỉ số cấp độ sạch riêng. Các giới hạn của phạm vi được liên kết v ớ i các giá trị được xác định trong thực tế. Khi có yêu cầu, tất c ả các chất gây nhiễm bẩn khác nên được công bố một cách trực tiếp bằng nồng độ riêng cho phép hoặc được xác định trong phạm vi nguồn cung cấp không khí nén; xem 6.4. 5.2 Cấp độ sạch của hạ t Cấp độ sạch của hạt được nhận biết và xác định trong Bảng 1. Các phép đo phải được thực hiện phù hợp với TCVN 11256-4 (ISO 8573-4), và khi được yêu cầu, TCVN 11256-9 (ISO 8573-8). Khi xác định được rằng có các hạt với cỡ lớn hơn 5 μm th ì không thể áp dụng các cấp phân loại 1 đến 5. Bảng 1. C ấ p độ sạch đ ối với hạ t của không khí nén Cấp a Số lư ợ ng lớn nhất của các hạt trên một mét khối là một hàm số của cỡ hạt, d b 0,1 μm < d ≤ 0,5 μm 0,5 μm < d ≤ 1,0 μm 1,0 μm < d ≤ 5,0 μm 0 Do người sử dụng hoặc nhà cung cấp thiết bị qui định và nghiêm ngặt hơn cấp 1 1 ≤ 20 000 ≤ 400 ≤ 10 2 ≤ 400 000 ≤ 6000 ≤ 100 3 Không qui định ≤ 90 000 ≤ 1000 4 Không qui định Không qui định ≤ 10 000 5 Không qui định Không qui định ≤ 100 000 Cấp Nồng độ khối lư ợn g b C p mg/m 3 6 c 0 < C p ≤ 5 7 c 5 < C p ≤ 10 X C p > 10 a . Để chứng nhận cho ký hiệu một c ấ p, phải đáp ứng mỗi phạm vi cỡ hạt và số lượng hạt trong phạm vi một cấp. b . Ở các đi ề u kiện chuẩn; xem Điều 4. c . Xem A.3.2.2. 5.3 Cấp độ sạch cho độ ẩm và nước l ỏ ng Các cấp độ sạch cho độ ẩ m và nước dạng lỏng được nhận biết và xác định trong Bảng 2. Các phép đo phải được thực hiện phù hợp v ớ i TCVN 11256-3 (ISO 8573-3) ,và khi được yêu cầu, TCVN 11256-8 (ISO 8573-8) Bảng 2 - cấp độ sạch đố i với độ ẩm và n ư ớc dạng lỏng của không khí nén Cấp Điểm s ươ ng có áp 0 C 0 Do người sử dụng hoặc nhà cung cấp thiết bị qui định và nghiêm ngặt hơn c ấ p 1 1 ≤ - 70 2 ≤ - 40 3 ≤ - 20 4 ≤ + 3 5 ≤ + 7 6 ≤ + 10 Cấp Nồng độ của n ư ớc dạng lỏng C w g/m 3 7 C w ≤ 0,5 8 0,5 < C w ≤ 5 9 5 < C w ≤ 10 X C w ≤ 10 a Ở các điều ki ệ n chu ẩ n; xem Điều 4 5.4 Cấp độ sạch đ ối với dầu Các cấp độ sạch đối với tổng lượng dầu được nhận biết và qui định trong Bảng 3. Các phép đo đối với dầu dạng lỏng và son khí của dầu phải được thực hiện phù hợp với TCVN 11256-2 (ISO 8573-2). Cần lưu ý rằng, đối với các cấp 3, 4 và X, hàm lượng của hơi dầu không có ảnh hưởng đáng kể đến nồng độ tổng; vì vậy phép đo hơi là tuỳ chọn. Khi cần thiết ph ả i đo hơi dầu, phải sử dụng TCVN 11256- 5 (ISO 8573-5). Bảng 3 - Cấp độ sạch của không khí nén đ ố i với lượng dầu tổng Cấp Nồng độ của lượng dầu tổng a (ch ấ t lỏng, son khí và hơi) mg/m 3 0 Do người sử dụng hoặc nhà cung cấp thiết bị qui định và nghiêm ngặt hơn c ấ p 1 1 ≤ 0,01 2 ≤ 0,1 3 ≤ 1 4 ≤ 5 X > 5 a ở các điều kiện chu ẩ n ; xem Đi ề u 4. 5.5 Khí nhiễm b ẩ n Không sử dụng các cấp độ sạch cho các khí nhiễm bẩn. Các mức nhiễm bẩn được giới thiệu trong 6.4. C á c giá trị đối với các khí nhiễm b ẩ n phải được đo phù hợp với TCVN 11256-6 (ISO 8573-6) 5.6 Chất gây nhiễm bẩn vi sinh Không sử dụng các cấp độ sạch cho các khí nhiễm bẩn vi sinh. Các mức nhiễm bẩn được giới thiệu trong 6.4. Các giá trị đối với các chất gây nhiễm bẩn vi sinh phải được đo phù hợp với TCVN 11256-7 (ISO 8573-7). 6 Ký hiệu 6.1 Nguyên tắc ký hiệu Nguyên t ắ c ký hiệu cho cấp độ sạch của không khí nén tại điểm đo qui định phải bao gồm thông tin sau theo thứ tự đ ã cho và được tách ly b ở i dấu hai chấm: TCVN 11256-1:2015 (ISO 8573-1: 2010) [A: B : C:] trong đó A là cấp độ sạch đối với hạt; xem Bảng 1; B là cấp độ sạch đối với độ ẩm và nước dạng l ỏ ng; xem Bảng 2; CA là cấp độ sạch đối với dầu; xem Bảng 3. 6.2 K ý hiệu không qui định Khi không qui định một cấp độ sạch cho b ấ t cứ chất gây nhiễm bẩn cụ thể nào A, B hoặc C thì ký hiệu phải được thay bằng dấu gạch ngang. Trong ví dụ được cho dưới đ â y kh ô ng có sự phân loại đối với độ ẩ m hoặc nước trong chất lỏng. TCVN 11256-1:2015 (ISO 8573-1: 2010) [A: - : C]. 6.3 Ký hiệu cho cấp X Khi mức nhiễm bẩn rơi vào trong phạm vi cấp X th ì nồng độ cao nhất của chất gây nhiễm bẩn phải được cho trong các d ấu ngoặc tròn. Trong ví dụ được cho dưới đây, nồng độ của nước trong chất lỏng, C w là 15 g/m 3 . TCVN 11256-1:2015 (ISO 8573-1: 2010) [A: X(15): C]. 6.4 Ký hiệu (tuỳ chọn) của khí nhiễm bẩn hoặc chất gây nhiễm bẩn vi sinh Các khí nhiễm bẩn và chất gây nhiễm bẩn vi sinh phải được nhận biết dưới dạng một phần bổ sung vào ký hiệu được cho trong 6.1. như sau: - TCVN 11256-6 (ISO 8573-6) [chất gây nhiễm b ẩ n & giá trị đo & đơn vị đo]; - TCVN 11256-6 (ISO 8573-6) [chất gây nhiễm bẩn thêm nữa & giá trị đo & đơn vị đo]; - TCVN 11256-7 (ISO 8573-7) [giá trị cfu/m 3 ]. VÍ DỤ: TCVN 11256-1:2015 (ISO 8573-1: 2010) [A: B : C: ] - [SO 2 ≤ 0,01 mg/kg]; - [CO 2 ≤ 1 mg/kg]; - [CO ≤ 0 , 1 mg/kg]; - [ 5 (cfu/m 3 )] (ở đ â y cfu ký hiệu các thành ph ầ n khuẩn l ạc). Phụ lục A (Tham khảo) Hướng dẫn A Đặc tính kỹ thuật của độ sạch của không khí Đặc tính kỹ thuật của độ sạch của không khí được cho trong tiêu chuẩn này có ý định đưa ra hướng d ẫn v ề độ sạch của không khí được mong đợi trong hệ thống không khí nén hơn là đề cập đến một bộ phận xử lý không khí duy nh ấ t. Nên nhận thấy rằng việc đạt được bất cứ đặc tính kỹ thuật đã cho nào về độ sạch của không khí không thể thực hiện được ch ỉ bằng một t ổ hợp thiết bị m à cũng cần phải có sự lựa chọn đặc tính kỹ thuật của các chất bôi trơn/ làm nguội thích hợp và điều khiển chính xác các thông số vật lý như nhiệt độ. Việc điều khi ể n chính xác các thông số như nhiệt độ có ảnh hư ở ng đến trạng thái vật lý của các chất l ỏ ng có thể trở thành sơn khí hoặc hơi. Để duy trì độ sạch của không khí trong một hệ thống không khí nén, điều ch ủ yếu cần phải quan tâm l à phải tuân theo khuyến nghị của nhà cung cấp về các khoảng thời gian bảo dưỡng. A.2 Các ứng dụng chuyên dùng Tiêu chuẩn này có thể thích hợp cho xác định đầy đ ủ các yêu cầu của các ứng d ụng chuyên dùng. Có thể xảy ra trường hợp như, đối với các ứng dụng như không khí để th ở , kh ô ng khí cho y tế, thực phẩm và đồ uống, cần quan tâm đến việc kiể m soát cáo chất gây nhiễm bẩn khác không được nhận dạng trong phân loại hoặc không được tính đến như một chất gây nhiễm bẩn để qui định yêu cầu này một cách đầy đủ. Cần thiết phải tra cứu các nguồn thông tin khác như dược điểm, đặc tính kỹ thuật của không khí để thở, và các tiêu chuẩn của phòng sạch trước khi có thể xác lập đặc tính kỹ thuật cho độ sạch của không khí. Ngoài ra, các yêu cầu của quốc gia đang được sử dụng cũng có th ể qui định việc kiểm tra thường xuyên cho các ứng dụng như các nguồn cung cấp không khí để thở. A.3 Các chất gây nhiễm bẩn A3.1 Khái niệm chung Các ch ấ t gây nhiễm bẩn có thể tồn tại ở các dạng chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí. Chúng có ảnh hư ở ng đối với nhau (ví dụ các hạt chất rắn kết tụ với sự hiện diện của dầu hoặc nước để tạo thành các hạt lớn hơn; d ầu và nước tạo thành một ch ấ t nhũ tương) hoặc ngưng tụ (ví dụ hơi dầu hoặc hơi nước) bên trong đường ống của hệ thống không khí nén. A.3.2 Chất rắn A.3.2.1 Khái niệm chung Các chất gây nhiễm bẩn ở dạng rắn bắt nguồn từ nhiều nguồn khắc nhau, ví dụ, các hạt bụi từ môi trường xung quanh bị hút vào bởi cửa nạp không khí nén hoặc b ở i sự mài mòn hoặc ăn mòn trong phạm vi hệ thống không khí nén. Các chất gây nhiễm bẩn này có thể thay đ ổ i t ừ dạng hạt rất lớn tới các hạt cực nhỏ có c ỡ kích thước nhỏ hơn micromet. Hơn nữa các hạt chất rắn có thể là các hạt trơ hoặc các thành phần tạo thành khu ẩ n lạc. A.3.2.2 Các cấp hạt 6 và 7 Các dụng cụ và máy công nghiệp được vận hành bằng năng lượng khí nén -th ủy lực thường được cung c ấ p không khí được lọc b ằ ng các bộ phận lọc thông d ụng có cỡ hạt danh nghĩa khoảng 5 μm (cấp 6) và 40 μm (c ấ p 7). Các định mức này đã được áp dụng nhiều năm trước đây trước khi phát triển các hệ thống không kh í nén trong khi vẫn giữ được các tổn thất áp suất (và do đó là các tổn thất năng lượng) ở mức tối thiểu. Các định mức này không phải là các định mức lọc hạt tuyệt đối và độ sạch của không kh í được cung cấp b ở i các bộ lọc này được qui định b ở i các bộ lọc c ó hiệu suất lọc danh nghĩa t ố i thiểu là 95 % hạt danh nghĩa, nghĩa là 95% hạt 5 μm đối với cấp 6 và 95 % các hạt 40 đối với cấp 7, khi được thử như đã mô tả trong ISO 12500-3. A.3.3 Chất lỏng Các chất gây nhiễm bẩn ở dạng l ỏ ng trong phạm vi hệ thống không khí nén ch ủ yếu là nước và ch ấ t bôi trơn/làm nguội của máy nén khi các chất gây nhiễm bẩn dạng lỏng khác có thể hiện diện d o bị hút vào cửa nạp của máy nén khí từ môi trường xung quanh. Nồng độ các chất gây nhiễm b ẩ n này phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất. V ì thế, các chất lỏng có thể hiện diện cho sự ngưng tụ của các hơi của ch ú ng. Nồng độ của chúng có thể thay đổi từ các nồng độ cao của dòng chất lỏng trên thành (ống) tới các giọt và các son khí cực nh ỏ có c ỡ kích thước nhỏ hơn micromet. Các chất gây nhiễm bẩn dạng l ỏ ng có thể thúc đẩy s ự ăn mòn, đặc biệt là trong trường hợp của nước trong phạm vi hệ thống phân phối không khí nén đ ã tạo ra thêm các chất gây nhiễm bẩn. Các chất gây nhiễm bẩn dạng lỏng được tạo ra từ các chất bôi trơn/ làm nguội của máy nén khí nên tương thích với các vòng bít kín và đường ống kim loại không chứa sắt, bao gồm cả nhân và chất dẻo. A.3.4 Ch ấ t khí Các ch ấ t gây nhiễm bẩn ở dạng khí thường gồm có hơi nước và hơi của chất bôi trơn/ làm nguội trong máy nén khí, nồng độ của ch ú ng phụ thuộc vào cả nhiệt độ và áp suất của khí. Các chất gây nhiễm bẩn dạng kh í khác có thể hiện diện do bị hút vào cửa nạp không khí của máy nén khí từ môi trường xung quanh. Các chất gây nhiễm bẩn dạng khí có thể h òa tan trong các chất lỏng hoặc có thể tự ngưng tụ thành dạng l ỏ ng do nhiệt độ giảm đi hoặc áp suất tăng lên. THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ISO 3649, Cleaning equipment for air or other gases - Vocabulary (Thiết bị làm sạch dùng cho không khí hoặc các khí khác - Thuật ngữ và định nghĩa); [2] ISO 12500-3, Filters for compressed air- Test methods - Part 3: Particulates (Các bộ lọc dùng cho không khí nén - Phương pháp thử - Phần 3: Hạt); [3] A guide to the measurement of humidity, National Laboratory, UK, ISBN 0-904457-24-9.