Что такое унос масла в системах сжатого воздуха и почему это важно?

Узнайте, как отследить унос масла, разделить аэрозоль и пары, провести испытания по ISO 8573 и интерпретировать предел общего масла 0.01 mg/m³ для класса 1 в точке потребления.

Поделиться
David Li, Главный технический консультант, Бепто Пневматик

Об авторе

David Li

Главный технический консультант

Я David, Главный технический консультант в Бепто Пневматик. Помогаю проверять требования к пневматическим продуктам, применение компонентов и технические детали до расчета предложения.

Статьи автораDavid@bepto.com

Унос масла — это смазка компрессора, которая выходит из системы сепарации и перемещается вместе со сжатым воздухом. Это важно, поскольку масло может перегружать фильтры, покрывать трубопроводы, нарушать работу пневматических компонентов и загрязнять изделие или поверхность. Однако масло, обнаруженное в точке потребления, не обязательно является уносом из компрессора. Причиной также могут быть углеводороды из окружающей среды, старые трубопроводы, материалы обслуживания и оборудование ниже по потоку.

Надёжный подход — определить измеряемую фракцию масла, сравнить пробы вдоль воздушного тракта и оценить результат относительно документированного требования в точке потребления. Сначала изучите более общее описание метода определения качества воздуха по ISO, затем используйте это руководство для поиска источника масла.

Ключевые выводы

  • По данным CAGI, унос масла в смазываемых винтовых компрессорах составляет 2–10 ppm по массе в зависимости от возраста и обслуживания.
  • ISO 8573 определяет отдельные методы испытаний масляного аэрозоля и паров масла.
  • Камера сжатия без масла не доказывает отсутствие масла в воздухе в точке потребления.

В этом руководстве

Что именно такое унос масла?

В руководстве CAGI по чистоте сжатого воздуха унос масла из смазываемого винтового компрессора указан как 2–10 ppm по массе в зависимости от возраста компрессора и профилактического обслуживания. Этот диапазон описывает масло, выходящее из компрессора, а не универсальный предел приёмки для установленной воздушной системы (CAGI Compressed Air Purity Guide, дата обращения: 22.07.2026).

Унос масла — это смазка компрессора, остающаяся в подаваемом сжатом воздухе после внутренней системы сепарации компрессора. В маслозаполненном винтовом агрегате воздух и смазка выходят из элемента сжатия вместе. Сепаратор отделяет основную жидкость, сепараторный элемент улавливает более мелкие капли, а возвратная или маслосливная линия возвращает собранную смазку в компрессор. Это определение уже, чем общее загрязнение маслом. Если лаборатория обнаруживает углеводороды на входе машины, результат может включать смазку компрессора, пары масла из окружающей среды, моющий растворитель, герметик резьбовых соединений, остаточное монтажное масло, насыщенный адсорбционный слой или загрязнение, внесённое при обслуживании. Если называть каждый результат «уносом», обслуживающая команда может начать искать неисправность не в той машине.

Термин «безмасляный компрессор» также требует точности. CAGI определяет его как компрессор, работающий без масла в камере сжатия. В его подшипниках и шестернях смазка всё равно может находиться вне этой камеры, а сам компрессор продолжает засасывать атмосферные углеводороды. Безмасляная технология устраняет один важный источник, но не сертифицирует весь воздушный тракт.

Первый диагностический вопрос должен звучать так: «Где выросла концентрация масла?», а не так: «Какую деталь компрессора следует заменить?» Рост концентрации между двумя точками отбора проб указывает на зону источника. Один результат на дальнем конце предприятия такой информации не даёт.

Масляный аэрозоль, жидкое масло и пары масла — разные проблемы

ISO 8573-2:2018 описывает два основных подхода к сбору масляного аэрозоля и прямо исключает пары масла. ISO 8573-5:2025 отдельно охватывает пары масла с помощью отбора проб под давлением и газовой хроматографии. Раздельные стандарты показывают, почему «масло» нельзя рассматривать как один фильтруемый загрязнитель (ISO 8573-2, 2018; ISO 8573-5, 2025).

Общее масло — это суммарное количество масла, относимое к результату оценки чистоты, включая жидкое масло, масляный аэрозоль и пары масла в рамках применимой спецификации и методов испытания. Физическое состояние определяет, как загрязнитель перемещается, как его отбирать и какая ступень обработки может его удалить.

Форма масла Что это такое Подход к измерению Типичный способ контроля
Основная жидкая фаза Видимая или сливаемая жидкость, переносимая конденсатом или осевшая в трубопроводе Осмотр жидкости и проверенный лабораторный метод Внутренняя сепарация, сепаратор основной жидкости, надёжный дренаж
Масляный аэрозоль Мелкие жидкие капли, взвешенные в воздухе Отбор проб и количественный анализ по ISO 8573-2 Коалесцирующая фильтрация подходящего размера
Пары масла Углеводороды в газовой фазе Отбор проб под давлением и газовая хроматография по ISO 8573-5 Проверенная адсорбционная или каталитическая обработка
Осевшее масло Масляная плёнка, уже покрывающая ресивер, трубу, шланг или машину Осмотр поверхности и пробы воздуха до и после участка Очистка, замена, промывка, устранение источника

Коалесцирующий элемент может очень эффективно задерживать капли и при этом пропускать пары. При охлаждении часть паров позднее может конденсироваться в жидкость, поэтому проба после холодного участка трубы может выглядеть хуже, чем более тёплая проба выше по потоку, даже если между точками не появилось нового масла. И наоборот, активированный уголь, предназначенный для паров, не следует использовать как ловушку для основной жидкости. Большая жидкостная нагрузка сокращает срок службы адсорбента и делает результат на выходе нестабильным. Вся цепочка обработки должна контролировать состояние загрязнителя, поступающего на каждый элемент. Поэтому проверка по запаху не является испытанием приёмки. Запах зависит от химии углеводородов и человеческого восприятия. Чистая на вид чаша для конденсата также не может установить класс общего масла. Используйте наблюдение для предварительного контроля, а решение принимайте по заданным методике отбора и лабораторному методу.

Откуда масло может попасть в систему сжатого воздуха?

CAGI разделяет загрязнение сжатого воздуха на три основные группы источников: атмосферный впуск, процесс сжатия и распределительную систему. В руководстве указано, что содержание паров масла в окружающем воздухе составляет от 0.05 до 0.50 mg/m³ в промышленных условиях от лёгких до тяжёлых, поэтому одна только технология компрессора не определяет чистоту в точке потребления (CAGI Compressed Air Purity Guide, дата обращения: 22.07.2026).

Зоны источников загрязнения масла в системе сжатого воздуха Четыре зоны проверки показывают, как атмосферный впуск, компрессор, обработка и хранение, а также распределение или обслуживание формируют результат в точке потребления. 1 Атмосферный впуск Выхлоп автомобилей, промышленные выбросы, пары растворителей и углеводородов 2 Компрессорный агрегат Сепарация смазки, уровень масла, возвратная линия, уплотнения и рабочее состояние 3 Обработка и хранение Переполненные дренажи, перегруженные фильтры, насыщенные адсорбенты и загрязнённые ресиверы 4 Распределение и обслуживание Старые отложения, шланги, герметики соединений, очистители и перекрёстные соединения Результат по маслу в точке потребления Основа схемы: CAGI Compressed Air Purity Guide; четыре зоны проверки — инженерная декомпозиция.
Масло, обнаруженное в процессе, может появиться до, внутри или после компрессора. Сравните зоны, прежде чем назначать источник неисправности.

Источник из окружающего воздуха становится важнее, если впуск компрессора расположен рядом с выхлопом автомобилей, малярными операциями, очисткой растворителями, кровельными вентиляционными отверстиями или технологическими выбросами. Безмасляная ступень сжатия может сжимать эти углеводороды вместе с воздухом. Поэтому размещение впуска является частью контроля качества воздуха. В маслозаполненном компрессоре основным источником является блок сжатия. Система сепарации должна удерживать смазку и одновременно выпускать воздух из агрегата. Изношенный элемент, неправильный уровень масла, повреждённые внутренние детали или неисправность возвратной линии могут увеличить унос.

Оборудование подготовки образует ещё одну диагностическую зону. Переполненный сепаратор, неисправный дренаж, насыщенный коалесцирующий элемент или выработанный адсорбент могут пропустить загрязнение ниже по потоку. Обычный локальный FRL не является автоматически системой удаления паров масла. В руководстве по надёжности FRL описаны обычные функции фильтра, регулятора и лубрикатора. Наконец, старый трубопровод может отдавать масло, осевшее за годы предыдущей эксплуатации. При обслуживании могут добавляться несовместимая смазка, аэрозольные очистители, резьбовой герметик или масло временного компрессора. Если чистый центральный коллектор загрязняется только после одной ветви, проверьте эту ветвь до замены главного сепаратора компрессора.

Диагностический отбор проб от компрессора до точки потребления

ISO 8573-2:2018 определяет метод A с коалесцирующими фильтрами в линии и метод B с отборными дисками, за которым следуют экстракция растворителем и инструментальный анализ. Эти два подхода относятся к жидкому маслу и аэрозолю; для паров требуется ISO 8573-5. Обоснованное исследование должно указывать фракцию, метод и место для каждого результата (ISO 8573-2, 2018).

Диагностический отбор проб — это последовательность сопоставимых измерений вдоль одного и того же тракта сжатого воздуха. Цель — найти первое место роста результата, а не просто получить один сертификат в самой удобной для доступа точке.

Диагностическая лестница отбора проб масла от впуска до процесса Пять сопоставимых точек отбора идут от атмосферного впуска к выходу компрессора, после окончательной обработки, в главном коллекторе и в точке потребления. Первый существенный рост указывает на зону источника для проверки. Сравнивайте сопоставимые пробы вдоль одного воздушного тракта P0 Окружение впуска компрессора Проверьте углеводороды и растворители в окружающем воздухе P1 Выход компрессорного агрегата Оцените сепарацию смазки и состояние агрегата P2 После окончательной центральной обработки Проверьте коалесцирование, адсорбцию и работу дренажа P3 Главный коллектор или вход ветви Выявите загрязнение, добавленное хранением и распределением P4 Точка потребления при производственном спросе Применяйте предел приёмки процесса в зоне риска Первый существенный рост = проверьте предыдущую зону Основа метода: ISO 8573-2:2018 и ISO 8573-5:2025; лестница отбора проб — инженерный рабочий процесс.
В каждой точке используйте одну и ту же фракцию масла, метод, рабочее состояние и систему отсчёта. Иначе кажущееся изменение может оказаться артефактом измерения.

Отбирайте пробы при документированном рабочем состоянии предприятия. Записывайте загрузку компрессора, расход воздуха, давление, температуру, включённые осушители и фильтры, положение байпасов, состояние дренажа и недавнее обслуживание. Проба, взятая после окончания смены, может не показать режим спроса, при котором жидкость проходит через переполненный сепаратор или перегружает ступень обработки. Важна и пробоотборная оснастка. Не используйте шланг, клапан или временный фитинг, содержащий масло или несовместимый герметик. Продувайте линию отбора по лабораторной процедуре. Точка должна оставаться доступной без опасного выброса, а лаборатория должна уметь указать метод, предел обнаружения, неопределённость и исходные условия.

Картина результата Наиболее полезная следующая проверка
P1 намного выше P0 Система сепарации компрессора, уровень масла, возвратная линия, внутреннее состояние
P2 не ниже P1 Подбор обработки, насыщение элемента, байпас, дренаж, расход или температура
P3 выше P2 Ресивер, отложения в коллекторе, перекрёстное соединение, загрязнение ветви
P4 выше P3 Локальный шланг, FRL, лубрикатор, устройство машины, материал обслуживания
Аэрозоль проходит, но пары не проходят Адсорбционная ступень, температура, метод отбора, углеводороды окружающей среды
Холодная проба хуже тёплой Конденсация паров, накопление жидкости, дренаж или низкая точка

Результат на выходе компрессора и результат на входе процесса — не конкурирующие сертификаты. Они отвечают на разные вопросы. Первый помогает оценить агрегат. Второй показывает, получает ли процесс приемлемый воздух. Сопоставимый результат между ними объясняет, что изменили системы обработки и распределения.

Как интерпретировать классы масла ISO 8573-1?

ISO 8573-1:2010 независимо классифицирует три основные группы загрязнителей: частицы, воду и масло. Для общего масла класс 1 равен 0.01 mg/m³, класс 2 — 0.1 mg/m³, класс 3 — 1 mg/m³, а класс 4 — 5 mg/m³ (ISO 8573-1, 2010; каталог Parker по обработке сжатого воздуха и газа, 2020).

Класс масла ISO 8573-1 Максимальная концентрация общего масла
0 Пользователь или поставщик задаёт предел строже класса 1
1 0.01 mg/m³
2 0.1 mg/m³
3 1 mg/m³
4 5 mg/m³
X Более 5 mg/m³

Таблица 2010 года не назначает классу 5 предел масла 25 mg/m³. Классы частиц и воды продолжаются за пределом класса 4, но номера классов не имеют одного общего предела для всех загрязнителей. Всегда читайте столбец масла, а не переносите число из другой редакции или для другого загрязнителя. Класс 0 также часто понимают неправильно. Он не означает нулевое загрязнение. Пользователь или поставщик должен указать измеримый предел масла строже класса 1 вместе с применимым методом и условиями. Запись только «воздух класса 0» оставляет значение приёмки неопределённым.

ISO 8573-1 задаёт язык классификации. Части стандарта, посвящённые измерениям, определяют, как получить результат. Поэтому полная спецификация должна содержать редакцию стандарта, классы частицы:вода:масло, точку измерения, фракции масла, методы испытаний, рабочее состояние и действие при соответствии или несоответствии. Не переводите ppm(w) в mg/m³ простой заменой обозначения единицы. Ppm по массе — это массовое отношение смазки к воздуху, а mg/m³ — массовая концентрация, отнесённая к заданному объёму воздуха. Для их сопоставления нужны плотность воздуха и исходные условия.

Какая обработка удаляет каждую форму масла?

ISO 12500-1:2007 определяет стандартизированный способ представления концентрации масляного аэрозоля на выходе коалесцирующего фильтра в mg/m³ и его характеристик перепада давления. Эта область применения поддерживает подбор аэрозольной фильтрации, но не подтверждает удаление паров масла или полный класс воздуха в точке потребления (ISO 12500-1, подтверждена в 2020 году).

Ступень обработки Основная задача Что она не доказывает
Воздушно-масляный сепаратор компрессора Удерживает смазку внутри маслозаполненного компрессорного агрегата Класс общего масла в точке потребления
Сепаратор основной жидкости Удаляет накопившиеся жидкую воду и масло Характеристики мелкого аэрозоля или паров
Предварительный фильтр частиц Защищает тонкую среду от ржавчины и твёрдых частиц Снижение содержания паров масла
Коалесцирующий фильтр Улавливает жидкие капли и масляный аэрозоль Осушение водяных паров или контроль паров масла
Адсорбция на активированном угле Снижает заданное содержание паров масла в номинальных условиях Неограниченный ресурс или устойчивость к основной жидкости
Осушитель Контролирует водяные пары и точку росы под давлением Удаление масляного аэрозоля без рассчитанной фильтрации
Автоматический дренаж Отводит собранный конденсат Чистоту воздуха при неправильной обработке выше по потоку

Порядок обработки должен соответствовать инструкциям изготовителей осушителя и фильтров. Некоторым осушителям нужна защита от аэрозоля до входа; в других схемах специальные фильтры устанавливают после осушителя. Расход, давление, температура на входе, нагрузка загрязнителем и надёжность дренажа определяют, сможет ли номинальный элемент обеспечить характеристики из каталога. Для механизма фильтрации и полей подбора используйте руководство по основам коалесцирующих фильтров. Для критичных процессов также изучите полный рабочий процесс многоступенчатой обработки и проверки.

Температуре нужно уделить отдельное внимание, поскольку она определяет, останутся ли углеводороды парами или сконденсируются. Эквивалентную проблему с влагой рассматривает руководство по точке росы под давлением. Для паров масла необходимы собственные основа адсорбции и метод измерения.

В машине фильтр-регулятор может задерживать частицы и жидкое загрязнение в пределах своего номинала, но ему нельзя приписывать сепарацию в компрессорной или адсорбцию паров. Перед назначением цели по качеству воздуха изучите обслуживание и подбор фильтра-регулятора.

Какие условия компрессора могут увеличить унос масла?

В руководстве Kaeser по диагностике компрессоров названы три прямые причины проблем с масляным трактом: изношенный или насыщенный сепараторный элемент, переполненный масляный картер и изношенные или сломанные клапаны. Рекомендуется проверять оборудование по спецификации компрессора, а не использовать универсальную тревогу по температуре или ppm (руководство Kaeser по диагностике, дата обращения: 22.07.2026).

Проверяйте компрессорный агрегат в установленном порядке:

  1. Подтвердите уровень масла при состоянии машины и по процедуре, указанным изготовителем.
  2. Проверьте перепад давления на сепараторе, историю обслуживания, состояние элемента и правильность его подбора.
  3. Проверьте маслосливную или возвратную линию, её отверстие, сетчатый фильтр, трассировку и точку подключения.
  4. Проанализируйте давление, температуру, режим загрузки, короткие циклы, вентиляцию, состояние охладителя и тревоги.
  5. Проверьте марку смазки, загрязнение, вспенивание, смешивание и историю доливок.
  6. Осмотрите клапаны, уплотнения, трубопроводы и внутренние компоненты, указанные в руководстве компрессора.
  7. Сопоставьте расход масла с измеренным уносом на выходе, не считая один показатель доказательством другого.

В руководстве Sullair LS90-110 объясняется, что возвратная линия идёт от сухой стороны маслосборника сепаратора к зоне среднего давления компрессора. Это показывает, почему ограниченный, повреждённый или неправильно установленный маслосливной тракт может оставить собранное масло на стороне сепаратора ниже по потоку (руководство пользователя Sullair LS90-110). Не заменяйте сепаратор только потому, что масло обнаружено у удалённого инструмента. Сначала сравните результат на выходе компрессора с воздухом после обработки. Если результат агрегата стабилен, а в ветви растёт, сепаратор не является первым подозреваемым.

CAGI приводит полезный пример масштаба: компрессор мощностью 50 hp и производительностью 250 scfm, работающий 8 000 часов при уносе 4 ppm(w), соответствует примерно 4.8 US gallons смазки, поступающей в систему. Пример основан на заданных расходе, времени работы, массе воздуха и плотности масла, а не на универсальной годовой потере.

Для измеренной объёмной концентрации масса переносимого масла равна:

moil=Coil⋅Vstdm_{\mathrm{oil}} = C_{\mathrm{oil}} \cdot V_{\mathrm{std}}

Здесь mmathrmoilm_{mathrm{oil}} — масса масла в миллиграммах, CmathrmoilC_{mathrm{oil}} — измеренная концентрация в миллиграммах на стандартный кубический метр, а VmathrmstdV_{mathrm{std}} — поданный объём воздуха в стандартных кубических метрах при тех же исходных условиях. Эта зависимость предполагает, что концентрация остаётся репрезентативной для всего объёма.

Для значения ppm по массе используйте вместо этого массу воздуха:

moil=xoil⋅10−6⋅mairm_{\mathrm{oil}} = x_{\mathrm{oil}} \cdot 10^{-6} \cdot m_{\mathrm{air}}

Здесь xmathrmoilx_{mathrm{oil}} — заданное значение ppm(w), mmathrmairm_{mathrm{air}} — масса воздуха в тех же единицах массы, в которых требуется получить масло, а mmathrmoilm_{mathrm{oil}} — оценочная масса смазки. Не используйте эту зависимость для ppm, заданного через объём, если его определение и исходные условия неизвестны.

Как задать предел приёмки для критичных применений?

Действующая редакция 21 CFR 117.40(g) содержит одно требование к сжатому воздуху при контакте с пищей: воздух, механически вводимый в пищу, должен быть обработан так, чтобы не загрязнять её незаконными косвенными пищевыми добавками. Универсальную концентрацию масла или класс ISO документ не задаёт, поэтому предприятие должно перевести риск для продукта в измеримый предел (21 CFR 117.40, актуально на 20.07.2026).

Для пищевых, фармацевтических, электронных, лакокрасочных и лабораторных применений автоматически не действует один и тот же класс масла. Предел может следовать из требований поставщика оборудования, стандарта продукта, спецификации заказчика, валидированного процесса, анализа опасностей или нормативной интерпретации. Укажите это основание, а не называйте применение «критичным» и не принимайте класс 1 без проверки.

Внесите в план приёмки следующие поля:

Поле Решение, которое нужно задокументировать
Зона риска Контакт с продуктом, поверхность контакта с пищей, прибор, вход машины или ветвь привода
Загрязнитель Жидкое масло, аэрозоль, пары, общее масло или конкретный углеводород
Предел Числовая концентрация и применимый класс
Метод Часть ISO или проверенный лабораторный метод
Точка отбора Физическое место после соответствующей ступени обработки
Рабочее состояние Расход, давление, температура, производственная нагрузка, работающие компрессоры
Возможности прибора Предел обнаружения, предел количественного определения, неопределённость, калибровка
Реакция Останов, карантин, исследование, повторное испытание, выпуск и правила управления изменениями

Одной машине вполне могут требоваться две спецификации воздуха. Продувка, контактирующая с продуктом, может требовать документированного контроля масла, воды, частиц и микробиологических загрязнителей. Для цилиндра ограждения на той же машине может быть достаточно надёжного воздуха общего назначения. Разделение ветвей защищает продукт и не заставляет устанавливать ненужную высокочистую обработку и создавать лишние потери давления для каждого привода.

Периодичность отбора проб задавайте по риску и поведению системы. Учитывайте серьёзность контакта с продуктом, возможность непрерывного мониторинга, предыдущие тренды, ресурс обработки, обслуживание компрессора, сезонную температуру, производственные изменения и последствия отказа. Универсальный ежемесячный или ежеквартальный график нельзя обосновать для любого предприятия. После неудовлетворительного результата сохраните исходные данные, прежде чем одновременно менять несколько компонентов. Запишите состояние производства, возьмите подходящую подтверждающую пробу и двигайтесь вверх по диагностической лестнице. Устраните первую зону источника, где обнаружен рост, затем снова проверьте точку потребления.

Общие принципы проектирования распределения описаны в руководстве по системе сжатого воздуха. Если загрязнение уже влияет на малые проходы клапана, используйте отдельный рабочий процесс предотвращения загрязнения пневматических клапанов.

Часто задаваемые вопросы об уносе масла

В июле 2025 года ISO опубликовала второе издание метода определения паров масла, тогда как ISO 8573-2:2018 остаётся отдельным методом определения масляного аэрозоля. Это разделение должно направлять каждый короткий ответ ниже: сначала определите фракцию масла и точку отбора, затем выбирайте обработку или обслуживание (ISO 8573-5, 2025).

Является ли унос масла тем же самым, что и общее загрязнение маслом?

Нет. Унос масла — это смазка компрессора, которая прошла через систему сепарации агрегата. Общее загрязнение маслом в точке потребления может также включать углеводороды из окружающего воздуха, остатки масла в трубопроводах, материалы обслуживания, жидкое масло, аэрозоль и пары. Сравните пробы до и после участка, прежде чем возлагать ответственность на компрессор.

Может ли безмасляный компрессор не соответствовать требованию по чистоте воздуха от масла?

Да. Термин «безмасляный» означает, что в камере сжатия не используется масло. Компрессор всё равно засасывает атмосферные углеводороды, а ресиверы, трубопроводы, шланги, фильтрующие материалы или обслуживание ниже по потоку могут внести загрязнение. Требуемый класс масла по ISO необходимо проверять в заданной точке приёмки.

Какой унос масла допустим?

Допустимый унос зависит от опубликованных характеристик компрессора и предела по маслу в точке потребления процесса. Класс 1 ISO 8573-1 допускает 0.01 mg/m³ общего масла, но классы 1 нужны не для каждого применения, а значение ppm(w) компрессора нельзя напрямую приравнивать к этой концентрации.

Удаляет ли коалесцирующий фильтр пары масла?

Нет. Коалесцирующий фильтр предназначен для жидких капель и масляного аэрозоля в пределах заданных условий. Пары масла остаются в газовой фазе и требуют проверенной адсорбционной, каталитической или другой ступени контроля паров. Аэрозоль проверяют по ISO 8573-2, а пары — по ISO 8573-5.

Где следует измерять содержание масла в сжатом воздухе?

Предел приёмки следует применять в точке, где воздух поступает в защищённый процесс или машину. Для диагностики добавьте сопоставимые пробы на выходе компрессора, после центральной подготовки и на входе ветви. Первый существенный рост между точками указывает на зону источника, требующую проверки.

Источники