圧縮空気品質に関する ISO クラスのガイド

仕様書が机の上に届きます。下流プロセスでは ISO 8573-1:2010 Class 1:4:1 に準拠した圧縮空気が必要であると記載されています。それ以上の説明はありません。空気がきれいである必要があることはわかっていますが、その 3 つの数字コードは実際には何を意味するのでしょうか。また、顧客が必要とする処理装置について何がわかるのでしょうか?

ISO 8573-1 は、まさにその質問に答える国際的な圧縮空気純度規格です。国際標準化機構が発行、ISO 8573-1:2010 は現在発行されている版のままですが、新しい版が開発中です。これにより、エンジニア、調達マネージャー、販売代理店は、圧縮空気の清浄度を指定するための共通の数値言語を利用できるようになります。

このガイドでは、クラス システムがどのように機能するか、各クラス番号が具体的に何を意味するか、さまざまな業界がこの規格をどのように適用するか、および特定のクラス要件を満たすためにどの処理技術が使用されているかについて説明します。

ただし、機器メーカーの観点から見ると、ISO クラスを理解することは最初のステップにすぎません。

実際の圧縮空気プロジェクトでは、ISO クラスだけからコンプレッサー、ドライヤー、フィルターを選定することはありません。また、必要な空気流量、作動圧力、入口温度、圧力露点、用途、および空気品質を達成する必要がある点も考慮します。

圧縮空気機器を 100 か国以上の顧客に輸出してきた 22 年以上の経験を持つ当社チームは、さまざまな産業用途や機器構成に取り組んできました。実際、同じ ISO 8573-1 クラスを要求する 2 人の顧客は、動作条件が異なるため、異なる処理システムを必要とする可能性があることがわかりました。

このため、当社では ISO 8573-1 を空気品質目標として扱い、お客様のプロセスと動作条件から逆算して、適切なコンプレッサーと空気処理構成を決定します。-

3 つの数字のコード: ISO 8573-1 の仕組み

ISO 8573-1:2010 では、圧縮空気の汚染を 3 つの独立したカテゴリに分類し、それぞれに純度クラスを割り当てます。指定は次のように書かれます。

ISO 8573-1:2010 [A:B:C]

どこ：

• = 固体粒子クラス
• B=水のクラス (ほとんどのクラスでは圧力露点として表されます)
• C=オイルクラス (合計オイル: 液体 + エアロゾル + 蒸気)

クラス番号が小さいほど、制限が厳しくなります。どのカテゴリーでもクラス 1 はクラス 2 よりもクリーンです。 3 つのクラスは個別に指定されます。つまり、特定の用途の水分要件は油要件よりも厳しい場合があるため、システムは同時に粒子に対してクラス 1、水に対してクラス 4、および油に対してクラス 1 になることができます -。

プロのヒント:3 つの数字を単一の総合評価として解釈しないでください。各桁は異なる汚染タイプを制御し、それぞれは下流プロセスの感度に基づいて個別に指定されます。

ISO 8573-1 クラスを割り当てる前に確認すること

実際には、機械サプライヤーが特定の純度レベルをデータシートに記載しているという理由だけで ISO クラスを選択することはお勧めしません。

圧縮空気要件を検討する際、当社の技術チームは通常、最初に次の 5 つの項目を確認します。

1. 最もデリケートな使用箇所- たとえば、包装機は、同じ圧縮空気ネットワーク上にある医薬品充填プロセスよりも要件が厳しくない場合があります。
2. 必要な圧力露点 (PDP)- 必要な PDP によって、冷凍式乾燥機で十分か、それとも乾燥剤式乾燥機が必要かが決まります。
3. オイルの必要量- これにより、オイル除去濾過が必要かどうか、またオイルフリー コンプレッサーを検討する必要があるかどうかが決まります。-
4. 粒子要件- これにより、必要な濾過レベルと最終フィルターの位置が決まります。
5. 測定箇所と使用条件- 指定された純度は、コンプレッサー出口だけでなく、合意された測定場所でも達成できる必要があります。

これは、ISO 仕様と機器仕様の間の最も重要な実際的な違いの 1 つです。ISO クラスは必要な圧縮空気の品質を記述しますが、機器構成はそれを達成するために使用される手段です。-

完全なクラス表: 粒子、水、油

固体粒子のクラス (クラス A)

粒子汚染は、3 つのサイズバンドにわたって追跡され、立方メートルあたりの最大粒子数で測定されます。

ソース：CAGI 圧縮空気清浄度ガイド、ISO 8573-1:2010 から転載。

同じ ISO クラスに異なる機器が必要な理由

ISO 8573-1 クラスは、それ自体ではコンプレッサーと空気処理システムのサイズや構成を決定しません。

たとえば、2 人の顧客が同じ空気純度クラスを指定しても、異なる圧力、流量、入口温度、または周囲条件で動作する場合があります。したがって、乾燥機の容量、フィルターのサイズ、処理構成が異なる場合があります。

機器を推奨する前に、通常は次のことを確認します。

• 必要な空気流量とピーク需要
• 使用圧力
• コンプレッサー入口温度
• 周囲温度
• 必要圧力露点
• 用途と使用ポイント
• 必要な粒子、水、油のクラス
• 予想される稼働時間と負荷プロファイル

ISO クラスだけから機器を選択するのではなく、実際の動作条件に基づいて処理システムのサイジングを行うことをお勧めするのはこのためです。

クラス 1 では、0.1 ～ 0.5 μm の範囲のサブミクロン粒子であっても、1 立方メートルあたり 20,000 個に制限されます。クラス 2 に移行すると、その制限は 400 に上がり、000 - 20 倍の緩和になります。ほとんどの一般的なプラント空気アプリケーション (空圧ツール、シリンダー、アクチュエーター) では、クラス 3 または 4 が実用的な最小値です。

水クラス（クラスB）

圧縮空気中の水は次のように指定されます。圧力露点- システムの動作圧力で水蒸気が凝縮し始める温度。これは、冷凍式乾燥機または乾燥剤式乾燥機が必要かどうかを決定する数値です。

ソース：ISO 8573-1:2010;で再現されているクラス制限CAGI 圧縮空気純度ガイド.

クラス 4 (+3 度 PDP) は、標準的な冷凍式エアドライヤーが設計条件下で確実に達成できるものです。クラス 1 ～ 3 では、乾燥剤による乾燥が必要です。クラス 3 (-20 度) とクラス 1 (-70 度) の差は大きく、- どちらも乾燥剤技術が必要ですが、乾燥の深さと装置の設計が大きく異なります。

詳しい説明については、圧力露点圧力露点の定義と大気露点との違いについては、圧力露点ガイドで換算方法と測定方法が詳しく説明されています。

オイルクラス（クラスC）

油汚染には、液滴、エアロゾル、蒸気などあらゆる形態が含まれます。合計は立方メートルあたりのミリグラムで表されます。

ソース：CAGI 圧縮空気純度ガイド;パーカー・ハニフィンISO 8573-1 ホワイトペーパー.

クラス 1 (0.01 mg/m3) からクラス 4 (5.0 mg/m3) へのジャンプは、許容される油含有量の 500 倍の差です。オイルフリー用途の場合- - 医薬品、食品接触、エレクトロニクス - クラス 1 が標準フロアです。製品との接触がない一般的な空圧ツールおよびシリンダの場合は、通常、クラス 3 または 4 が許容されます。

オイルフリー コンプレッサーは、使用時点で自動的に ISO 8573-1 クラス 1 を意味するわけではありません-

よく見られる仕様上の間違いの 1 つは、「オイルフリー コンプレッサー」と「ISO 8573-1 クラス 1 オイル」を同じ意味で扱っていることです。{0}

オイルフリーのコンプレッサーは、コンプレッサーによるオイル汚染の影響を大幅に軽減できますが、最終的な圧縮空気の品質は、周囲の炭化水素、下流のコンポーネント、配管、設置条件、および定義された測定点.

したがって、顧客が特定の ISO 8573-1 オイル クラスを必要とする場合は、完全な空気処理システムと検証- ポイント、コンプレッサー技術だけに依存するのではなく。

この区別は、圧縮空気が製品と直接的または間接的に接触する用途では特に重要です。

クラス 0 を理解する

クラス 0 は粒子および油の表の上部に表示されますが、これは固定された数値制限ではありません。 ISO 8573-1:2010 によると、クラス 0 は、ユーザーとサプライヤーが次の制限に書面で合意したことを意味します。クラス1よりも厳しいその汚染物質のカテゴリーに応じて。これは契約上の指定であり、普遍的な仕様ではありません。

これは実際上重要です。両方とも石油のクラス 0 として指定されている 2 つのシステムは、それぞれのクラス 0 が協定によって定義されているため、実際の制限値が大きく異なる可能性があります。クラス 0 仕様を受け入れる前に、どのような特定の濃度制限が合意され、機器の文書で確認されているかを確認してください。

実際の仕様の解読: ISO 8573-1:2010 [1:4:1]

のようなコードISO 8573-1:2010 [1:4:1]次のように分解されます。

• 粒子クラス 1:20,000 粒子/m3 (0.1 ～ 0.5 μm) 以下。 400 粒子/m3 (0.5 ～ 1.0 μm) 以下。 10 粒子/m3 (1.0 ～ 5.0 μm) 以下。高効率の微粒子濾過が必要です。-
• 水クラス 4:圧力露点 +3 度以下。適切なサイズの冷凍式ドライヤーは、通常の入口条件下でこの要件を満たします。
• オイル クラス 1: 総オイル 0.01 mg/m3 以下。オイルフリーのコンプレッサー、またはオイル潤滑コンプレッサーを使用する場合は、下流での合体濾過と活性炭濾過の組み合わせが必要です。{{4}

この-緻密な粒子と油、適度な水分-の組み合わせは、電子機器の組み立て、精密空圧機器、食品に隣接する包装では一般的です-。水のクラスは冷凍式乾燥機で実現可能ですが、粒子と油のクラスはコンプレッサーのタイプに関係なく、高度なろ過が必要です。-

任意の 1 桁を変更すると、治療トレインが変更されます。油のクラスが [1:4:2] に緩和されると、活性炭段階が排除される可能性があります。-。水質が[1:2:1]まで厳しくなると、冷凍式乾燥機では不十分となり、乾燥剤による乾燥が必要になります。

業界およびアプリケーション別のクラス要件

ISO 8573-1 は業界のクラスを規定していません。これは、各アプリケーションと接触リスクに適したクラスを指定するためのフレームワークを提供します。次のマッピングは、CAGI、Festo、および BCAS BPF102 を含む食品安全機関からの認められた実践を反映しています。

注記：これらは広く適用されている実践を表しています。あらゆるシステムの正しいクラスは、プロセスリスク評価および該当する規制または業界団体のガイダンス (食品の場合は HACCP、製薬の場合は GMP など) に照らして確認する必要があります。

新しい機器ラインを評価する調達ディレクターおよび技術ディレクターにとって、上記のクラス マッピングは処理機器の仕様に直接変換されます。水のクラスによって乾燥機の技術が決まります。オイルのクラスによって濾過レベルが決まります。粒子クラスによってフィルターのグレードが決まります。

通常、各 ISO 8573-1 クラスをサポートできる機器はどれですか?

重要: ISO 8573-1 クラスをコンプレッサー、ドライヤー、またはフィルターに単独で割り当てないでください。達成可能な空気の質は、完全な処理トレイン、機器のグレード、動作条件、設置環境、メンテナンス条件、および空気の質を測定するポイントによって異なります。

このため、以下の表は、装備品をクラスごとに包括的に保証するものではなく、選択ガイドとして使用する必要があります。{0}{1}}

水分（クラスB）

A 圧縮空気乾燥機治療トレイン内の主要な湿気制御装置です。-冷却技術と乾燥技術のどちらを選択するかは、ほぼ完全に必要な水のクラスによって決まります。詳細な技術的な比較については、乾燥剤と冷凍式乾燥機の比較エネルギー消費、パージ損失、露点安定性について詳しく説明します。

オイル（C種）

オイルのクラスは、コンプレッサーの技術と下流の処理構成の両方の影響を受けます。

オイル噴射式コンプレッサーの場合、厳しいオイル仕様を達成するには、オイルの分離、凝集濾過、必要に応じて活性炭処理の適切な組み合わせが必要になる場合があります。-

オイルフリー コンプレッサー技術により、圧縮プロセスから圧縮空気流にオイルが混入するリスクを軽減できますが、吸入空気、配管、または周囲の環境から導入される粒子や汚染物質を制御するために下流の濾過が必要になる場合があります。{0}{1}

このため、ISO 8573-1 オイル クラスを指定する場合は、コンプレッサーのタイプと完全な空気処理システムを合わせて考慮する必要があります。{0}}

• オイル-潤滑式コンプレッサー + 合体フィルター: 通常、クラス 2 ～ 3 (0.1 ～ 1.0 mg/m3 以下) に達します。
• オイル-潤滑コンプレッサー + 凝集フィルター + 活性炭-吸着フィルター: クラス 1 (0.01 mg/m3 以下) を達成できます。
• オイルフリー コンプレッサー-: 油汚れの原因を除去します。大気中に残留する炭化水素は、クラス 1 を確実に達成するために活性炭濾過が必要な場合があります。-

警告：オイル潤滑コンプレッサーを使用し、活性炭ステージを使用せずにオイルにクラス 1 を指定することは、一般的なオーバースペック エラーです。{{1}凝集フィルターだけでは油蒸気は除去されません-。活性炭ステージのみが除去します。-

粒子 (クラス A)

粒子クラスはフィルター グレードによって制御されます。

• 一般的な-デューティ フィルタはクラス 3 ～ 4 を達成します。
• 下流の活性炭を備えた高効率の凝集フィルター (定格 0.01 µm) により、粒子と油の両方に対してクラス 1 を達成します。-
• 特にクラス 1 粒子の場合、多段階の濾過シーケンス (粗いプレフィルター → 凝集フィルター → 活性炭フィルター) - が標準です。

完全な空気システムにおける粒子制御

フィルタのグレードは重要ですが、粒子の性能は圧縮空気システム全体の状態にも依存します。{0}}

機器を選択する際には、公称フィルタ グレードだけでなく、コンプレッサーの吸気口、上流の配管、フィルタの配置、差圧、フィルタのメンテナンス、下流の配管も考慮することをお勧めします。{0}}

これは、コンプレッサーや乾燥機の後に汚染物質が混入する可能性がある、厳しい粒子要件を持つ用途では特に重要です。

したがって、指定された測定位置は、ターゲット粒子のクラスとともに考慮する必要があります。

ISO 8573-1 のよくある誤読

「クラス 0 は汚染がゼロであることを意味します。」そうではありません。クラス 0 は、合意された制限がクラス 1 - よりも厳しいことを意味します。具体的な数値は契約によって異なります。コンプレッサー メーカーの「クラス 0 オイルフリー」の主張は、普遍的に固定された濃度ではなく、メーカーが公表したユーザー定義の制限を満たす製品を表します。-

「クラス番号を 1 つ指定するだけで済みます。」この規格では 3 つの独立したクラス指定が必要です。オイルのクラスのみを指定すると、粒子と水の要件が未解決のままになり、コンプライアンスの曖昧さと機器の不一致のリスクが生じます。

「冷凍式乾燥機はあらゆる湿気クラスに適合します。」標準的な冷凍式乾燥機は、クラス 4 に相当する約 +3 度 PDP - に達します。クラス 3、2、または 1 を達成することはできません。乾燥剤- レベルの乾燥を必要とするアプリケーションでは、コストの好みに関係なく、乾燥剤装置を指定する必要があります。

「乾燥機に刻印されている ISO クラスは、システム全体が達成するクラスです。」乾燥機は定格条件下で出口でテストされます。システムは、使用時点で指定されたクラスを提供します。これは、下流のすべてのコンポーネント (配管、分離器、フィルター、貯蔵容器、流通条件など) に応じて異なります。乾燥機の出口で測定された露点は、機械の接続点での同じ露点を保証するものではありません。

「ISOクラスだけで機器を選定できます。」必ずしもそうとは限りません。 ISO 8573-1 は必要な圧縮空気の純度を定義しています。-これは、特定の用途に対する完全な機器サイジングの計算を提供するものではありません。

実際のコンプレッサーと処理構成では、流量、作動圧力、入口温度、周囲条件、圧力露点、コンプレッサー技術、濾過要件、および必要な測定場所も考慮する必要があります。

当社の機器選択プロセスでは、ISO 8573-1 によって目標の空気品質が定義されています。顧客の動作条件によって、それを達成するために使用されるエンジニアリング ソリューションが決まります。

標準の適用: 実践的な手順

エンドユーザー向けに機器パッケージを構成する販売代理店にとって、顧客のプロセス要件を ISO 8573-1 クラス仕様に変換するための信頼できる手順は次のとおりです。

海外の顧客に圧縮空気機器を供給した経験に基づいて、これを単に表で ISO クラスを検索するのではなく、エンジニアリング ワークフローとして扱うことをお勧めします。

1. 最も機密性の高い下流での使用を特定する- は、3 つの汚​​染タイプの中で最も厳しい要件を持つものです。システム全体が、最も厳しい単一アプリケーションの要件を満たさなければなりません。-
2. 必要な水のクラスを決定する- これは乾燥機技術の選択を左右します。用途で冷凍式乾燥機の実用範囲を下回る圧力露点が必要な場合は、通常、乾燥剤式乾燥機が必要です。乾燥機の最終的な選択では、流量、圧力、入口温度、周囲条件、および顧客の要求する露点も考慮する必要があります。
3. 必要なオイルのクラスを決定する- これにより、コンプレッサー技術とろ過ステージの選択が決まります。-必要な空気の質と用途に応じて、適切な下流処理を備えたオイル注入式コンプレッサー-、または適切な下流ろ過を備えたオイルフリー コンプレッサー-がソリューションに含まれる場合があります。
4. 必要なパーティクル クラスを決定する- これは、下流のフィルタ グレードを指定します。
5. 仕様を [A:B:C] として記述します。ISO 8573-1:2010 表記を使用 - どの汚染物質を特定せずに非公式に「クラス 1 空気」としてではありません。

コンプレッサーの流量、動作圧力、入口温度、補正係数を統合した完全な選択のウォークスルーについては、適切なエアドライヤー ガイドの選び方でサイジング方法論を段階的に説明しています。

推奨機器の開発方法

このガイドは、ISO 規格や実験室による検証に代わるものではありません。当社の推奨機器は以下の組み合わせから作成されます。

• ISO 8573-1 要件。
• 顧客のアプリケーション要件。
• コンプレッサーの動作データ。
• 乾燥機とフィルターの選択データ。
• 動作圧力と流量条件。
• 機器メーカーの技術文書。
• プロジェクト固有のエンジニアリング レビュー-。

文書化された圧縮空気純度を必要とするプロジェクトの場合、プロジェクトの文書に指定されている測定場所で、該当する測定方法を使用して、必要なクラスを検証する必要があります。{0}

個々の製品に対して特定の性能が主張されている場合は、この一般ガイドに依存するのではなく、対応する製品のデータシート、テスト文書、または認定を参照する必要があります。

ディストリビューターとして ISO 8573-1 に取り組む

圧縮空気機器の販売業者にとって、ISO 8573-1 は 2 つの実用的な機能を果たします。まず、上流のサプライヤー (各コンポーネントがどのクラスを達成しているかを証明) と下流の顧客 (プロセスに何が必要かを確認) の両方と通信するための共通の仕様言語が提供されます。第 2 に、これは洗練された調達マネージャーが使用するサプライヤー認証チェックリストのバックボーンです。彼らは、一般的なブランドの主張だけでなく、モデル レベルでの ISO 8573-1 テスト文書を見ることを期待しています。

Sollant Treatment は冷凍式エアドライヤーと乾燥剤付きエアドライヤークラス 6 からクラス 1 までの水分クラス範囲にわたる製品で、オイルと粒子を制御するためのフィルターおよびセパレーター製品ラインによってサポートされています。 ISO 8573-1 クラスを参照するプロセス仕様を持つ顧客向けに装置パッケージを構築している場合、当社の技術チームは、特定の流量、圧力、露点要件に合わせてクラスと装置のマッピングを支援できます。-

技術参考資料

• このガイドの技術情報は、次の業界参考資料と照らし合わせてレビューされました。
• ISO 8573-1:2010 - 圧縮空気 - パート 1: 汚染物質と純度クラス
• 公式 ISO 参照: ISO 8573-1:2010
• ISO/AWI 8573-1 - 第 4 版が開発中
• 公式 ISO 作業項目: ISO/AWI 8573-1
• 圧縮空気業界のその他のガイダンス: CAGI および Parker Hannifin の技術出版物（該当する場合）。-