Comment éliminer les contaminants dans l'air comprimé

Aujourd'hui, pratiquement tous les processus chimiques industriels utilisent ou interagissent avec des systèmes d'air comprimé. La compression de l'air est nécessaire dans la plupart des processus, qu'il s'agisse d'ajouter de la texture aux produits, de stériliser à sec l'équipement, de détourner les articles et les ingrédients le long de la chaîne de montage ou d'effectuer toute une gamme d'autres tâches.

Dans tous ces procédés qui utilisent des systèmes à air comprimé, une contamination est possible. Lorsque cela se produit, la qualité des produits sera compromise. Au pire, la contamination peut entraîner des risques pour la santé, en particulier dans la fabrication de produits alimentaires. Cet article traite des contaminations courantes et de la manière de les traiter dans un environnement industriel.

Règlement sur la contamination de l'air comprimé

Étant donné que les processus industriels dépendent fortement des systèmes d'air comprimé, l'Organisation internationale de normalisation a établi des normes pour un air propre et sec. Ces normes sont détaillées dans la norme ISO 8573-1.

Les normes de pureté couvrent la contamination des particules, de l'eau, de l'huile et même des microbes dans l'air comprimé, quel que soit l'endroit où l'échantillon a été prélevé dans le système.

Exigences médicales en matière d'air comprimé

Dans le domaine médical, il y a plus de réglementations à prendre en compte. L'air comprimé doit être conforme au code de santé 99 de la National Fire Protection Association (ou simplement NFPA 99) pour être adapté à un usage médical.

Selon le Code, les odeurs, l'eau, le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone, les hydrocarbures gazeux, les hydrocarbures halogénés, l'huile et les particules sont des contaminants potentiels.

Plusieurs agences, telles que les Centers for Medicare et Medicaid Services, la Joint Commission et les autorités locales compétentes, exigent que les installations utilisent des systèmes à air comprimé conformes au Code de la santé.

Exigences en matière d'air comprimé pour la fabrication de produits alimentaires

L'industrie alimentaire a des exigences supplémentaires similaires. Le Safe Quality Food Institute ou SQFI a récemment introduit le test annuel des transformateurs alimentaires pour suivre les niveaux de contamination par les particules, l'eau, l'huile, les organismes microbiologiques et les gaz pertinents.

Selon Food Engineering, l'air comprimé utilisé dans la fabrication de produits alimentaires peut contenir les contaminants suivants :

• Hydrocarbures
• Virus
• Bactéries
• Humidité
• Huile
• Particules solides

L'air comprimé entre en contact direct avec des aliments ou des ingrédients lors des processus suivants :

• Ensachage
• Arrosage/Mélange
• Séchage
• Couteaux pneumatiques
• Échappement pneumatique

En raison de toutes ces interactions, il est important de s'assurer de la pureté de l'air comprimé. Il en va de même à des degrés divers dans les processus d'autres secteurs industriels.

Quels sont les contaminants présents dans l'air comprimé ?

Il peut y avoir un certain nombre de contaminants dans l'air comprimé, en fonction de leur application, de l'environnement, de l'équipement utilisé, des matériaux et de plusieurs autres facteurs. Cela dit, ces contaminants appartiennent généralement aux quatre catégories principales suivantes :

• Particules :cette catégorie comprend la rouille, la limaille, les particules d'usure et même la saleté atmosphérique. Ces contaminants sont parfois appelés particules ou contaminants solides ou secs.
• Eau – Cette catégorie comprend l'eau sous ses différentes formes, comme la vapeur d'eau, le liquide ou l'aérosol. En plus de poser des problèmes de santé potentiels, l'humidité dans les systèmes d'air comprimé peut également affecter la longévité de l'équipement.
• Huile :qu'ils proviennent d'équipements ou de matériaux, les systèmes d'air comprimé sont constamment exposés à l'huile et peuvent en transporter. La quantité d'huile dans le système dépend de certains facteurs, tels que les outils et les matériaux utilisés, ainsi que l'âge et l'efficacité du système.
• Micro-organismes :un mélange d'humidité et d'huile dans le système d'air comprimé peut être un terreau fertile pour les micro-organismes tels que les bactéries ou les bactériophages. Dans des conditions idéales, ces organismes peuvent se multiplier librement et causer un large éventail de dangers sur la route.

La norme internationale ISO 8573-1 comprend plus de détails sur chaque catégorie et les contaminants qu'elles contiennent.

Méthodes d'élimination des contaminants dans les systèmes à air comprimé

Voici les deux principales méthodes pour minimiser la contamination dans les systèmes d'air comprimé :

Filtrer

Les filtres à fibres sont utilisés pour séparer les contaminants de l'air. Plusieurs facteurs, notamment la perméabilité du média filtrant, la température pendant le processus et la concentration d'huile, affectent le taux de réussite du processus de filtration, en particulier lorsqu'il s'agit de contaminants plus petits.

Refroidissement

Le processus de compression de l'air augmente généralement sa température. Cela signifie que l'air provenant directement du compresseur est susceptible d'avoir une température comprise entre 70 et 200 °C. Pour cette raison, l'eau, l'huile et d'autres contaminants similaires seront plus difficiles à séparer.

L'utilisation de refroidisseurs d'admission facilite l'acheminement du liquide de condensation vers les conteneurs, les empêchant de circuler dans le système.

Conseils généraux pour éliminer les contaminants

Même avec des filtres et des refroidisseurs d'admission dans le système, la contamination peut continuer à être un problème s'ils ne sont pas utilisés correctement. Voici quelques conseils importants pour aider à réduire la contamination dans les systèmes d'air comprimé et tirer pleinement parti des filtres et refroidisseurs d'admission présents :

• Évaluation au micron – Il peut être tentant de supposer que les filtres avec des indices de micron plus petits sont plus efficaces et couvrent plus de contaminants, mais ils posent également des problèmes. La publicité des matériaux filtrants comme étant efficace contre les particules aussi petites que 0,01 µm, par exemple, est trompeuse pour les raisons suivantes :
  • Il peut être plus facile de séparer des particules aussi petites que celle des contaminants plus gros comme 0,1 µm.
  • Les contaminants aussi petits que 0,01 µm, soit environ 5 000 fois plus petits que les cheveux humains, peuvent n'avoir aucun impact perceptible dans les processus industriels.
  • Les contaminants les plus courants tels que l'huile en aérosol ont une taille comprise entre 0,1 et 1,0 µm.

Lors du choix de l'indice de micron des matériaux filtrants, il est préférable d'évaluer d'abord les types de contaminants présents dans le système et de sélectionner celui qui est le mieux utilisé contre eux.

• Matériau du filtre – Le nombre de microns n'est pas la seule qualité importante d'un filtre. Sa composition joue également un rôle dans son efficacité contre les contaminants.

Il est important de sélectionner des matériaux de filtre suffisamment restrictifs pour réussir à séparer les contaminants tout en étant suffisamment perméables pour ne pas restreindre le débit d'air à un degré tel que la pression supplémentaire et les coûts énergétiques l'emportent sur les avantages.

• Intervalle de remplacement :lorsqu'il s'agit d'évaluer la viabilité des filtres dans le système, il est important de se rappeler que les inspections visuelles peuvent ne pas être fiables. Le défi consiste à remplacer les filtres au bon moment, afin de ne pas risquer de contamination ou de gaspiller les ressources.

Adhérer à un calendrier, guidé par les spécifications d'usine du filtre, est le meilleur plan d'action ici.

Conclusion

Les systèmes à air comprimé sont sujets à la contamination, que ce soit par l'humidité, l'huile ou les micro-organismes. Étant donné que tous les processus chimiques industriels impliquent de l'air comprimé, il est important de minimiser la contamination pour éviter des conséquences coûteuses et dangereuses sur la route.

Comprendre les réglementations entourant la pureté de l'air comprimé, les contaminants potentiels et les méthodes les plus efficaces pour réduire la contamination contribuera grandement à préserver la pureté de l'air.

Pour en savoir plus sur la réduction de la contamination des systèmes d'air comprimé, contactez-nous. JHFoster gère l'automatisation industrielle et les systèmes d'air comprimé depuis 1938.