น้ำมันตกค้างในระบบอากาศอัดคืออะไร และทำไมคุณควรใส่ใจ?

น้ำมันที่ตกค้างในระบบเป็นภัยเงียบที่แฝงตัวอยู่ในระบบอากาศอัดของคุณ ทำลายอุปกรณ์อย่างช้าๆ และปนเปื้อนกระบวนการผลิตของคุณ คุณอาจไม่เห็นมันเกิดขึ้น แต่กำลังทำให้คุณเสียเงินทุกวันผ่านประสิทธิภาพที่ลดลง การเสียหายของชิ้นส่วนก่อนกำหนด และปัญหาคุณภาพของผลิตภัณฑ์.

การสะสมน้ำมันเกิดขึ้นเมื่อน้ำมันหล่อลื่นจากเครื่องอัดอากาศถูกพัดพาไปในกระแสอากาศที่ถูกอัดและเดินทางต่อไปยังส่วนปลายเพื่อปนเปื้อนชิ้นส่วนระบบลม เครื่องมือลม และแอปพลิเคชันการใช้งานปลายทาง. การปนเปื้อนนี้อาจมีตั้งแต่ไอระเหยของน้ำมันที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าไปจนถึงหยดน้ำมันที่มองเห็นได้ ขึ้นอยู่กับสภาพของระบบและคุณภาพของการกรอง.

เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว ฉันได้รับโทรศัพท์อย่างตื่นตระหนกจากมาร์คัส ผู้จัดการโรงงานที่โรงงานแปรรูปอาหารในแมนเชสเตอร์ ระบบอากาศอัด “ปราศจากน้ำมัน” ของพวกเขาทิ้งคราบน้ำมันบนอุปกรณ์บรรจุภัณฑ์ ซึ่งคุกคามการปฏิบัติตามมาตรฐานของ FDA สิ่งที่พวกเขาคิดว่าเป็นไปไม่ได้กลายเป็นกรณีคลาสสิกของการตกค้างของน้ำมันจากเครื่องอัดอากาศแบบสกรูโรตารีที่เก่าซึ่งควรจะปราศจากน้ำมันแต่มีการล้มเหลวของซีล.

สารบัญ

• อะไรเป็นสาเหตุของการเกิดน้ำมันตกค้างในระบบอากาศอัด?
• คุณตรวจจับการปนเปื้อนของน้ำมันในระบบอากาศของคุณได้อย่างไร?
• ต้นทุนแฝงจากการนำน้ำมันคงเหลือไปใช้ต่อคืออะไร?
• คุณจะป้องกันการตกค้างของน้ำมันได้อย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร?
• คำถามที่พบบ่อย

อะไรเป็นสาเหตุของการเกิดน้ำมันตกค้างในระบบอากาศอัด?

การเข้าใจสาเหตุที่แท้จริงช่วยให้คุณแก้ไขปัญหานี้ที่ต้นตอแทนที่จะเพียงแค่รักษาอาการ.

การสะสมของน้ำมันส่วนเกินเกิดจากการออกแบบของคอมเพรสเซอร์ที่มีข้อจำกัด ซีลที่สึกหรอ การบำรุงรักษาที่ไม่เหมาะสม และระบบบำบัดอากาศที่ไม่เพียงพอเป็นหลัก. แม้แต่เครื่องอัดอากาศที่ระบุว่า “ปราศจากน้ำมัน” ก็อาจเกิดการปนเปื้อนน้ำมันได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ทำให้ปัญหานี้เป็นเรื่องที่ผู้ใช้ระบบอากาศอัดทุกคนต้องให้ความสนใจ.

แหล่งกำเนิดหลักของการปนเปื้อนน้ำมัน

ปัญหาของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูโรตารี: เครื่องอัดอากาศแบบสกรูฉีดน้ำมันถูกออกแบบมาเพื่อแยกน้ำมันออกจากอากาศที่ถูกอัด แต่การแยกนี้ไม่เคยสมบูรณ์แบบ 100% เนื่องจากชิ้นส่วนที่สึกหรอ เครื่องแยกอากาศ/น้ำมัน¹, ซีลที่เสียหาย หรือการทำงานเกินพารามิเตอร์ที่ออกแบบไว้ สามารถเพิ่มการนำพาของน้ำมันได้อย่างมาก ฉันได้วัดปริมาณน้ำมันที่กระโดดจาก 3 พีพีเอ็ม² มากกว่า 25 ppm เมื่อองค์ประกอบของตัวแยกเกินอายุการใช้งาน.

ปัญหาของเครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบ: คอมเพรสเซอร์ลูกสูบอาศัยแหวนและซีลเพื่อป้องกันการไหลของน้ำมันเข้าสู่ห้องอัด เมื่อชิ้นส่วนเหล่านี้สึกหรอ การปนเปื้อนของน้ำมันจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิการทำงานที่สูงจะเร่งการสึกหรอนี้ ส่งผลให้เกิดวงจรอุบาทว์ของการปนเปื้อนที่เพิ่มมากขึ้น.

“ความเข้าใจผิดเกี่ยวกับเครื่องอัดอากาศ ”ปราศจากน้ำมัน": ผู้ประกอบการหลายรายเชื่อว่าเครื่องอัดอากาศแบบไร้น้ำมันสามารถขจัดปัญหาการปนเปื้อนน้ำมันได้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม เครื่องจักรเหล่านี้ยังคงใช้น้ำมันในชุดเฟืองและตลับลูกปืน การเสียหายของซีลอาจทำให้น้ำมันเข้าสู่กระแสอากาศ และการปนเปื้อนจากบรรยากาศภายนอกสามารถนำพาน้ำมันจากภายนอกเข้าสู่ระบบได้ผ่านทางช่องดูดอากาศ.

การปนเปื้อนทางปลายน้ำ: น้ำมันสามารถเข้าสู่ระบบของคุณได้จากปลายทางของคอมเพรสเซอร์ผ่านถังเก็บที่ปนเปื้อน ท่อที่มีน้ำมันตกค้างจากการผลิต หรือเครื่องระบายความร้อนที่มีท่อรั่ว ครั้งหนึ่งฉันเคยติดตามการปนเปื้อนน้ำมันที่ลึกลับไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีน้ำหล่อเย็นซึ่งมีน้ำมันตัดรั่วไหลเข้าไปในกระแสอากาศที่ถูกอัด.

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและการดำเนินงาน

ผลกระทบของอุณหภูมิ: อุณหภูมิการทำงานสูงทำให้ลดลง ความหนืดของน้ำมัน³, ทำให้การไหลผ่านของน้ำมันผ่านตัวแยกและซีลง่ายขึ้น. คอมเพรสเซอร์ที่ทำงานที่อุณหภูมิการระบายออกเกิน 200°F (93°C) จะมีการนำพาน้ำมันกลับสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ.

การเปลี่ยนแปลงของความดัน การเปลี่ยนแปลงความดันอย่างรวดเร็วสามารถทำให้ระบบแยกไม่สามารถรับมือได้ ทำให้หยดน้ำมันหลุดรอดเข้าไปในกระแสอากาศได้ ปัญหานี้เกิดขึ้นเป็นพิเศษในระบบที่มีการเริ่ม/หยุดการทำงานบ่อยครั้งหรือมีความต้องการที่ไม่คงที่.

คุณตรวจจับการปนเปื้อนของน้ำมันในระบบอากาศของคุณได้อย่างไร?

การตรวจพบแต่เนิ่นๆ ช่วยป้องกันการปนเปื้อนที่มีค่าใช้จ่ายสูงในกระบวนการและอุปกรณ์ที่อยู่ถัดไป.

การตรวจจับน้ำมันอย่างมีประสิทธิภาพต้องอาศัยทั้งการตรวจสอบด้วยสายตาและการทดสอบเชิงปริมาณ ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบไอระเหยของน้ำมัน การวิเคราะห์คอนเดนเสท และการตรวจสอบอุปกรณ์ปลายทาง. กุญแจสำคัญคือการกำหนดค่าพื้นฐานและติดตามแนวโน้มตลอดเวลา.

วิธีการทดสอบและมาตรฐาน

ISO 8573 การจัดประเภท⁴: มาตรฐานสากลฉบับนี้กำหนดระดับคุณภาพอากาศตามปริมาณอนุภาค น้ำ และน้ำมัน สำหรับน้ำมัน ระดับ 1 อนุญาตให้มีปริมาณสูงสุด 0.01 มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (mg/m³) ในขณะที่ระดับ 5 อนุญาตให้มีปริมาณสูงสุด 25 มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (mg/m³) การเข้าใจการจัดหมวดหมู่เหล่านี้ช่วยให้คุณระบุคุณภาพอากาศที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานของคุณได้.

การทดสอบคอนเดนเสท: รวบรวมน้ำควบแน่นจากเครื่องทำแห้งอากาศและเครื่องทำเย็นอากาศสำหรับวิเคราะห์ปริมาณน้ำมัน ระบบที่ทำความสะอาดแล้วควรผลิตน้ำควบแน่นที่ใสเหมือนน้ำ ในขณะที่ระบบที่มีน้ำมันปนเปื้อนจะมีน้ำควบแน่นที่ขุ่นหรือมีสี การตรวจสอบด้วยสายตาอย่างง่ายนี้สามารถเปิดเผยปัญหาได้ก่อนที่จะมีการทดสอบที่มีค่าใช้จ่ายสูง.

การตรวจสอบอุปกรณ์ปลายน้ำ: ตรวจสอบกระบอกลม, เครื่องมือลม, และอุปกรณ์พ่นสีว่ามีคราบน้ำมันหลงเหลืออยู่หรือไม่ ฮัสซัน ผู้จัดการโรงงานบรรจุภัณฑ์ยาในดูไบ พบคราบน้ำมันโดยสังเกตเห็นการเปลี่ยนสีเล็กน้อยบนวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ควรจะปราศจากเชื้อ สิ่งนี้นำไปสู่การปรับปรุงระบบทั้งหมดซึ่งช่วยป้องกันปัญหาด้านกฎระเบียบ.

เครื่องตรวจสอบน้ำมันแบบอิเล็กทรอนิกส์: เครื่องตรวจวัดไอระเหยน้ำมันแบบทันสมัยให้การวัดปริมาณน้ำมันในอากาศอัดอย่างต่อเนื่อง อุปกรณ์เหล่านี้สามารถตรวจจับระดับน้ำมันได้ต่ำถึง 0.003 มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เมตร และให้การแจ้งเตือนล่วงหน้าเกี่ยวกับการล้มเหลวของตัวแยกหรือแหล่งปนเปื้อนอื่น ๆ.

ต้นทุนแฝงจากการนำน้ำมันคงเหลือไปใช้ต่อคืออะไร?

ต้นทุนที่แท้จริงของการสำรองน้ำมันเกินความจำเป็นนั้นขยายไปไกลเกินกว่าความเสียหายของอุปกรณ์ที่เห็นได้ชัด.

การปนเปื้อนของน้ำมันก่อให้เกิดต้นทุนที่เพิ่มพูนขึ้นอย่างต่อเนื่อง รวมถึงการเสียหายของชิ้นส่วนก่อนกำหนด ปัญหาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ความต้องการในการบำรุงรักษาที่เพิ่มขึ้น และปัญหาการปฏิบัติตามข้อกำหนดทางกฎหมายที่อาจเกิดขึ้น. ค่าใช้จ่ายแอบแฝงเหล่านี้มักสูงกว่าค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมที่เห็นได้ชัดเจนถึง 5-10 เท่า.

ความเสียหายโดยตรงต่ออุปกรณ์

การล้มเหลวของชิ้นส่วนระบบลม การปนเปื้อนของน้ำมันทำให้เกิดการติดขัดของวาล์ว, การบวมของซีลกระบอกสูบ, และการอุดตันของตัวกรอง กระบอกสูบนิวเมติกที่สัมผัสกับการปนเปื้อนของน้ำมันมักจะต้องเปลี่ยนซีลบ่อยขึ้น 3-4 เท่าเมื่อเทียบกับกระบอกสูบที่มีอากาศสะอาด.

ประสิทธิภาพของเครื่องมือลม: ปืนสเปรย์, เครื่องขัด, และเครื่องมือลมอื่น ๆ จะสูญเสียประสิทธิภาพเมื่อมีน้ำมันปนเปื้อนในช่องทางภายใน. ข้อบกพร่องของสีที่เกิดจากการปนเปื้อนของน้ำมันอาจต้องทำการซ่อมแซมใหม่ทั้งหมด ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าการป้องกันไม่ให้เกิดการปนเปื้อนในตอนแรกหลายร้อยเท่า.

ผลกระทบต่อกระบวนการและผลิตภัณฑ์

ปัญหาการควบคุมคุณภาพ: ในอุตสาหกรรมการผลิตอาหาร ยา และอิเล็กทรอนิกส์ การปนเปื้อนของน้ำมันสามารถทำให้ผลิตภัณฑ์ทั้งชุดไม่สามารถใช้งานได้ เหตุการณ์ปนเปื้อนเพียงครั้งเดียวอาจก่อให้เกิดความเสียหายมากกว่าการติดตั้งระบบบำบัดอากาศที่ครอบคลุมทั้งหมด.

การปฏิบัติตามกฎระเบียบ: องค์การอาหารและยา (FDA), สำนักงานบริหารความปลอดภัยและอาชีวอนามัย (OSHA) และหน่วยงานกำกับดูแลอื่น ๆ มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับคุณภาพของอากาศอัดในบางการใช้งาน การละเมิดข้อกำหนดเกี่ยวกับการปนเปื้อนของน้ำมันอาจส่งผลให้ต้องหยุดการผลิต ถูกปรับ และสูญเสียการรับรองมาตรฐาน.

คุณจะป้องกันการตกค้างของน้ำมันได้อย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร?

การป้องกันต้องอาศัยแนวทางที่เป็นระบบซึ่งครอบคลุมทั้งปัจจัยด้านอุปกรณ์และการดำเนินงาน.

การป้องกันการถ่ายโอนน้ำมันที่มีประสิทธิภาพต้องอาศัยการเลือกคอมเพรสเซอร์ที่เหมาะสม การบำบัดอากาศอย่างครอบคลุม การบำรุงรักษาเป็นประจำ และการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง. สถานที่ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดให้ความสำคัญกับคุณภาพอากาศอัดอย่างจริงจังเช่นเดียวกับคุณภาพของพลังงานไฟฟ้า.

โซลูชันระดับคอมเพรสเซอร์

การเลือกคอมเพรสเซอร์อย่างเหมาะสม: เลือกเทคโนโลยีคอมเพรสเซอร์ที่เหมาะสมกับความต้องการคุณภาพอากาศของคุณ คอมเพรสเซอร์ที่ปราศจากน้ำมันอย่างแท้จริง (แบบแรงเหวี่ยงหรือแบบสกรูที่ปราศจากน้ำมัน) จะขจัดแหล่งปนเปื้อนหลักออกไปได้ แต่ต้องใช้เงินลงทุนเริ่มต้นที่สูงกว่าและต้องการการบำรุงรักษาเฉพาะทาง.

การบำรุงรักษาตัวแยก: เปลี่ยนตัวแยกอากาศ/น้ำมันตามตารางเวลาของผู้ผลิต ไม่ใช่เมื่อมันล้มเหลวอย่างสมบูรณ์ ตัวแยกอากาศ/น้ำมันที่มีราคา $200 สามารถป้องกันความเสียหายจากการปนเปื้อนในระบบต่อไปได้เป็นพัน ๆ บาท ตรวจสอบความต่างของแรงดันผ่านตัวแยกอากาศ/น้ำมันเพื่อทำนายเวลาที่ต้องเปลี่ยน.

การจัดการอุณหภูมิ: รักษาอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสมด้วยการระบายอากาศอย่างเพียงพอ ทำความสะอาดเครื่องทำความเย็นเป็นประจำ และจัดวางสินค้าอย่างถูกต้องตามรูปแบบที่เหมาะสม คอมเพรสเซอร์ที่ทำงานร้อนเกินไปจะผลิตน้ำมันที่ตกค้างในระบบในปริมาณที่มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ.

ระบบบำบัดอากาศ

การกรองหลายขั้นตอน: ติดตั้ง ตัวกรองแบบรวมตัว⁵ ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการกำจัดน้ำมัน ระบบทั่วไปจะใช้การกรองแบบทั่วไปตามด้วยตัวกรองแบบรวมตัวและถ่านกัมมันต์เพื่อกำจัดไอระเหยของน้ำมัน ขนาดของตัวกรองเหล่านี้ควรกำหนดตามอัตราการไหลจริง ไม่ใช่ตามกำลังอัดที่ระบุบนป้ายของเครื่องอัดอากาศ.

การระบายน้ำที่เหมาะสม: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวกรอง, อะฟเตอร์คูลเลอร์, และตัวแยกทั้งหมดมีระบบระบายน้ำอัตโนมัติที่ทำงานได้ การสะสมของน้ำควบแน่นเป็นเส้นทางให้น้ำมันไหลกลับเข้าสู่กระแสอากาศได้ ฉันเคยเห็นระบบที่ระบบระบายน้ำล้มเหลวทำให้น้ำมันสะสมจนระดับน้ำมันสูงขึ้นจนการปนเปื้อนเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้.

การจัดวางตัวกรองเชิงกลยุทธ์ ติดตั้งตัวกรองกำจัดน้ำมันให้ใกล้กับคอมเพรสเซอร์มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ก่อนที่อากาศจะเข้าสู่ท่อจ่ายอากาศ. นี่ช่วยป้องกันไม่ให้น้ำมันเคลือบผนังท่อและสร้างแหล่งปนเปื้อนอย่างต่อเนื่อง.

การป้องกันระบบไฟฟ้า

ที่ Bepto เราเข้าใจว่าการตกค้างของน้ำมันไม่ได้ทำลายเฉพาะส่วนประกอบนิวเมติกเท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบต่อระบบไฟฟ้าด้วย อากาศที่ปนเปื้อนน้ำมันสามารถนำพาอนุภาคที่นำไฟฟ้าซึ่งก่อให้เกิดปัญหาต่อระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อการทำงาน.

การเลือกใช้สายเคเบิลกลานด์: ขั้วต่อสายเคเบิลที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน IP68 ของเราช่วยปกป้องการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าจากสภาพแวดล้อมที่มีน้ำมันปนเปื้อน ในสถานที่ที่มีปัญหาการตกค้างของน้ำมัน ขั้วต่อสายเคเบิลมาตรฐานอาจปล่อยให้น้ำมันซึมเข้าไป ส่งผลให้เกิดการเสื่อมสภาพของฉนวนและระบบควบคุมล้มเหลว.

การป้องกัน EMC: การปนเปื้อนของน้ำมันสามารถส่งผลกระทบต่อความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าในระบบควบคุมได้ ข้อต่อสายเคเบิล EMC ของเราให้การป้องกันแบบ 360 องศาในขณะที่ยังคงการปิดผนึกทางสิ่งแวดล้อมไว้ได้ ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เชื่อถือได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีการปนเปื้อน.

สรุป

การสะสมของน้ำมันในระบบอากาศอัดเป็นปัญหาที่ร้ายแรงแต่สามารถป้องกันได้ ซึ่งต้องการการจัดการอย่างรอบคอบ ด้วยการเข้าใจสาเหตุ การนำวิธีการตรวจจับที่เหมาะสมมาใช้ และการลงทุนในกลยุทธ์การป้องกันที่ครอบคลุม คุณสามารถปกป้องอุปกรณ์ของคุณ รักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ และหลีกเลี่ยงเหตุการณ์การปนเปื้อนที่มีค่าใช้จ่ายสูงได้ จำไว้ว่า ค่าใช้จ่ายในการป้องกันนั้นน้อยกว่าค่าใช้จ่ายในการทำความสะอาดการปนเปื้อนและการเปลี่ยนอุปกรณ์เสมอ 😉

คำถามที่พบบ่อย