Khí nén sạch không chỉ là yêu cầu kỹ thuật mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, độ ổn định của dây chuyền sản xuất và chi phí vận hành nhà máy. Vậy ISO 8573-1 quy định chất lượng khí nén như thế nào, Class 0 có ý nghĩa gì và đâu là những yếu tố quyết định độ sạch của khí trong thực tế vận hành? Cùng ICHI VINA – Đại Lý Cấp 1 Máy Nén Khí Hitachi tìm hiểu chi tiết về tiêu chuẩn khí nén ISO 8573: Class 0 và 3 yếu tố quyết định chất lượng khí trong sản xuất.
1. Vì sao chất lượng khí nén lại quan trọng trong sản xuất?
Trong nhiều nhà máy sản xuất, khí nén được sử dụng liên tục cho các thiết bị tự động hóa, van điều khiển, máy gia công, dây chuyền lắp ráp, phun sơn và nhiều công đoạn sản xuất khác. Tuy nhiên, không phải mọi nguồn khí nén đều có tiêu chuẩn giống nhau. Khí nén nếu không được xử lý đúng cách có thể chứa nhiều tạp chất như bụi, hơi nước và dầu. Những thành phần này có thể ảnh hưởng trực tiếp đến thiết bị sản xuất, chất lượng sản phẩm, độ ổn định của dây chuyền, và chi phí vận hành của toàn bộ hệ thống.
Mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào đặc thù của từng ngành. Với ngành điện tử, chỉ cần một lượng nhỏ hơi ẩm hoặc dầu trong khí nén cũng có thể gây lỗi cho linh kiện. Trong ngành thực phẩm và dược phẩm, khí nén phải đạt độ tinh khiết tuyệt đối để bảo vệ sức khỏe người dùng. Ngược lại, với ngành ô tô hay xây dựng, ưu tiên hàng đầu là độ tin cậy và tuổi thọ của các dụng cụ khí nén. Chính vì thế, kiểm soát chất lượng khí nén là điều bắt buộc và cần được tinh chỉnh phù hợp với từng ứng dụng cụ thể.
2. Tại sao cần hiểu rõ tiêu chuẩn khí nén ISO 8673-1 ?
– Tuân thủ quy định: Nhiều ngành công nghiệp bắt buộc phải đáp ứng các tiêu chuẩn khí sạch nghiêm ngặt. Việc vi phạm có thể dẫn đến bị xử phạt hoặc đình chỉ sản xuất.
– Tối ưu hóa chi phí: Độ tinh khiết càng cao thì chi phí đầu tư và năng lượng tiêu thụ càng lớn. Việc xác định đúng cấp độ chất lượng giúp doanh nghiệp cân bằng giữa tính an toàn và hiệu quả kinh tế, từ đó giảm thiểu tác động đến môi trường.
3. Tiêu chuẩn ISO 8573-1 là gì?
Đối với những người không quen thuộc với hệ thống khí nén, việc chọn đúng mức độ tinh khiết của khí có thể có vẻ phức tạp. Các ngành công nghiệp khác nhau đòi hỏi các tiêu chuẩn khác nhau, và các tạp chất như độ ẩm, bụi và dầu đều ảnh hưởng đến hiệu suất theo cách riêng. Để có thể so sánh trên toàn thế giới, loạt tiêu chuẩn ISO 8573 đã được xây dựng và áp dụng rộng rãi trong công nghiệp.
Lần đầu tiên được xuất bản vào năm 1991 và sửa đổi vào năm 2010, ISO 8573-1:2010 đặt ra các quy tắc về độ tinh khiết của khí nén. Bản cập nhật đã tinh chỉnh hệ thống phân loại và phương pháp kiểm tra để phù hợp với nhu cầu của ngành công nghiệp hiện đại, đảm bảo chất lượng không khí có thể được đo lường nhất quán ở mọi nơi.
Bản cập nhật bao gồm chín phần. ISO 8573-1 xác định các loại độ tinh khiết, trong khi các phần khác bao gồm các phương pháp kiểm tra dầu, nước, các hạt, khí và thậm chí là vi sinh vật. Cùng nhau, chúng cung cấp một khuôn khổ hoàn chỉnh để đánh giá chất lượng khí nén.
Bằng cách thiết lập các ngưỡng giới hạn rõ ràng, ISO 8573-1 giúp doanh nghiệp lựa chọn đúng thiết bị xử lý (bộ lọc, máy sấy và bộ tách dầu) để đạt được độ tinh khiết cần thiết cho khí nén và khí công nghiệp phù hợp với nhu cầu, tránh lãng phí chi phí không cần thiết đồng thời đảm bảo tuân thủ, an toàn quy trình và độ tin cậy lâu dài.
4. Các Cấp Độ Độ Sạch Của Khí Nén Theo Tiêu Chuẩn ISO 8573-1:
Trong ISO 8573-1 (tương đương với JIS B 8392-1 của Nhật Bản), độ tinh khiết của không khí được phân loại theo ba nhóm chất gây ô nhiễm: hạt rắn, nước và dầu. Mỗi nhóm có một số lớp, với số thấp hơn có nghĩa là không khí sạch hơn. Ví dụ, giới hạn hạt hạng 1 cực kỳ nghiêm ngặt, trong khi mức nước hạng 9 cho phép lên đến 10 g/m³. Dầu dao động từ 0,01 mg/m³ ở hạng 1 đến 5 mg/m³ ở hạng 4.
Bảng phân loại chất lượng khí nén theo ISO 8573-1
| Cấp độ | Kích thước hạt bụi (µm) | Điểm sương áp suất (°C) | Hàm lượng dầu còn lại (mg/m³) |
| 1 | 0.1 | -70 | 0.01 |
| 2 | 1.0 | -40 | 0.1 |
| 3 | 5.0 | -20 | 1.0 |
| 4 | 15 | +3 | 5.0 |
| 5 | 40 | +7 | 25.0 |
| 6 | — | +10 | — |
(Lưu ý: Giá trị đo áp dụng ở áp suất 0.69 MPa.)
Ứng dụng thực tế theo từng cấp độ gồm:
Trong hệ thống phân loại của ISO 8573-1, Class 0 là cấp độ quan trọng nhất cần được lưu tâm đặc biệt. Theo tiêu chuẩn của Hitachi, Class 0 luôn định nghĩa cho nguồn khí được tạo ra trực tiếp từ máy nén khí không dầu, thay vì việc cố gắng đạt được hàm lượng dầu thấp thông qua các cấp lọc bổ sung. Sự khác biệt cốt lõi này đảm bảo khí nén hoàn toàn không dầu ngay tại nguồn, giúp tối ưu hóa chi phí bảo trì và loại bỏ triệt để nguy cơ nhiễm bẩn trong các quy trình sản xuất nhạy cảm.
- Cấp độ 1–2: Dùng trong các lĩnh vực đòi hỏi khí siêu sạch như:
Dược phẩm
Thực phẩm – đồ uống
Linh kiện điện tử
- Cấp độ 3–4: Phổ biến trong môi trường sản xuất công nghiệp:
Dây chuyền lắp ráp
Hệ thống điều khiển khí nén
Thiết bị tự động hóa
- Cấp độ 5–6: Dành cho các ứng dụng không yêu cầu cao:
Thổi bụi, làm sạch sơ bộ
Vận hành dụng cụ khí nén thông thường
5. ISO 8573 Class 0 là gì?
ISO 8573-1 Class 0 là cấp độ được sử dụng cho các yêu cầu rất nghiêm ngặt về chất lượng khí đối với chỉ tiêu được quy định. Class 0 không nên được hiểu đơn giản là “không có bất kỳ chất ô nhiễm nào”, mà phải được hiểu theo giới hạn chất lượng cụ thể đã được xác định cho ứng dụng và được kiểm chứng theo phương pháp phù hợp.
Đây là lý do máy nén khí không dầu – Oil-Free thường được quan tâm khi doanh nghiệp đặt yêu cầu cao về kiểm soát dầu trong khí nén. Với công nghệ này, dầu không được sử dụng trong buồng nén theo cách của máy nén trục vít ngập dầu, từ đó giảm nguy cơ dầu đi vào dòng khí ngay từ nguồn.
Hitachi hiện cung cấp dòng DSP Oil-Free Screw Compressor với dải công suất 15–240 kW. Hitachi công bố dòng máy nén khí Oil-Free DSP cung cấp khí ở mức ISO 8573-1:2010 Class 0 và có chứng nhận TÜV, hướng tới các ngành như thực phẩm & đồ uống, dược phẩm và bán dẫn.
Tuy nhiên, cần nhấn mạnh rằng sử dụng máy nén khí Oil-Free không có nghĩa toàn bộ hệ thống tự động đạt mọi cấp độ ISO 8573. Máy sấy, bộ lọc, bình chứa, đường ống và điểm sử dụng vẫn phải được lựa chọn và bảo trì phù hợp để duy trì chất lượng khí trong toàn hệ thống.
6. 3 yếu tố quyết định chất lượng khí nén theo ISO 8573 ?
Khi đánh giá khí nén, ba yếu tố cần đặc biệt quan tâm là hạt rắn, nước và dầu. Mỗi chất ô nhiễm có nguồn gốc và phương pháp xử lý khác nhau, vì vậy hệ thống khí nén cần được thiết kế dựa trên cấp chất lượng mà ứng dụng yêu cầu.
- Hạt rắn (hạng P)
Không khí môi trường chứa bụi và các hạt có kích thước khác nhau. Khi máy nén khí hút không khí vào, các hạt này có thể đi vào hệ thống nếu không được kiểm soát thích hợp. Ngoài bụi từ môi trường, chất lượng khí còn có thể bị ảnh hưởng bởi cặn bẩn hoặc các hạt phát sinh trong đường ống và thiết bị trong quá trình vận hành.
Để kiểm soát hạt, hệ thống cần sử dụng các cấp lọc phù hợp với lưu lượng và yêu cầu chất lượng khí. Không nên lựa chọn bộ lọc đơn thuần theo quan niệm “lọc càng nhỏ càng tốt”, bởi bộ lọc có cấp quá cao so với nhu cầu có thể làm tăng tổn thất áp suất và chi phí vận hành. ICHI VINA có thể tư vấn cấu hình lọc dựa trên lưu lượng khí, áp suất và yêu cầu ISO 8573 của từng ứng dụng thay vì áp dụng một cấu hình giống nhau cho mọi nhà máy:
ISO 8573-1 xác định các loại hạt (P) dựa trên số lượng và kích thước các chất gây ô nhiễm rắn trong một mét khối khí nén. Những hạt này có thể bao gồm bụi, gỉ sét, phấn hoa hoặc mảnh vụn mài mòn từ đường ống.
- Class 1: Độ tinh khiết rất cao, kích thước hạt tối đa ≤ 0,1 μm và số lượng hạt cực thấp. Được sử dụng trong các môi trường quan trọng như sản xuất chất bán dẫn, sản xuất dược phẩm và các ứng dụng y tế, nơi ngay cả các hạt vi lượng cũng có thể gây ra lỗi hoặc nhiễm bẩn.
- Class 2-3: Lọc trung bình, kích thước hạt lên đến 1 μm (Class 2) hoặc 5 μm (Class 3). Phổ biến trong thực phẩm và đồ uống, chế biến hóa chất và kỹ thuật chính xác, nơi khí sạch ngăn ngừa nhiễm bẩn sản phẩm và hao mòn thiết bị.
- Class 4-6: Lọc tối thiểu hoặc không lọc, kích thước hạt lên đến 15 μm (Class 4), 40 μm (Class 5) hoặc lớn hơn. Thông thường có nghĩa là không có bộ lọc nào được lắp đặt, điều này không được khuyến nghị cho các công cụ khí nén hoặc bất kỳ thiết bị nhạy cảm nào, vì các hạt có thể gây mài mòn và hỏng hóc sớm.
- Hàm lượng nước (các loại W)
Các loại nước (W) được xác định bởi mức độ ẩm trong khí nén, được đo thông qua điểm sương áp suất hoặc, ở các loại cao hơn, bởi hàm lượng nước lỏng.
- Class 1: Điểm sương áp suất ≤ −70 °C. Được sử dụng trong môi trường siêu quan trọng như sản xuất chất bán dẫn, sản xuất dược phẩm và thiết bị điện tử có độ chính xác cao, nơi ngay cả độ ẩm vết cũng có thể gây ra lỗi.
- Class 2-3: Điểm sương áp suất từ −40 °C đến −20 °C. Phổ biến trong chế biến thực phẩm và đồ uống, nhà máy hóa chất và các ứng dụng y tế nơi độ ẩm thấp ngăn ngừa nhiễm bẩn và ăn mòn.
- Class 4-5: Điểm sương áp suất từ +3 °C đến +7 °C. Điển hình cho việc sử dụng công nghiệp chung, chẳng hạn như ô tô, chế tạo kim loại và đóng gói, nơi độ khô vừa phải đủ để bảo vệ dụng cụ và thiết bị.
- Nhiễm bẩn dầu (hạng O)
Các loại dầu (O) bao gồm cả dạng sol khí và hơi dầu có thể xâm nhập vào hệ thống từ máy nén bôi trơn hoặc môi trường xung quanh.
- Class 0: Đạt được độ tinh khiết cao nhất có thể, 100% không dầu, theo tiêu chuẩn của Atlas Copco. Cần thiết cho các ngành công nghiệp có yêu cầu về độ tinh khiết nghiêm ngặt nhất.
- Class 1: Cho phép tối đa 0,01 mg/m³, được yêu cầu trong các ngành như thực phẩm, đồ uống hoặc chăm sóc sức khỏe.
- Class 2-3: Lên đến 0,1 mg/m3, thường được sử dụng trong các quy trình công nghiệp chung.
- Class 4-5: Lần lượt lên đến 1 mg/m³ và 5 mg/m³, đủ cho các ứng dụng khí nén ít đòi hỏi hơn.
7. Cách xác định chất lượng khí nén
Khi xác định chất lượng khí nén cần thiết, điều quan trọng là phải xác định chất lượng theo ISO 8573-1:2010. Tiêu chuẩn sử dụng mã ba phần cho biết loại độ tinh khiết được chọn cho các hạt (P), nước (W) và dầu (O). Ví dụ, yêu cầu chất lượng không khí 2.4.1 có nghĩa là Class 2 đối với các hạt, Class 4 đối với nước và Class 1 đối với dầu. Định dạng này giúp tránh hiểu lầm giữa các nhà cung cấp, người vận hành và thanh tra bằng cách làm cho yêu cầu trở nên đơn giản và chính xác.
Việc xác định chất lượng khí nén bắt đầu với việc hiểu ứng dụng. Các ngành công nghiệp như dược phẩm, thực phẩm và điện tử thường yêu cầu các hạng mục nghiêm ngặt hơn, trong khi các công cụ sản xuất chung hoặc xưởng có thể hoạt động với các hạng mục trung bình. Điều quan trọng là phải cân bằng độ tinh khiết với chi phí: sản xuất khí rất sạch đòi hỏi phải bổ sung lọc, sấy khô và tiêu thụ năng lượng. Chỉ xác định mức độ tinh khiết thực sự cần thiết giúp đảm bảo tuân thủ, an toàn quy trình và hiệu quả năng lượng.
8. Giải pháp hệ thống khí nén đạt tiêu chuẩn ISO 8573 cho nhà máy
Để đảm bảo khí nén đạt tiêu chuẩn ISO 8573, doanh nghiệp không chỉ cần thiết kế hệ thống khí nén đúng kỹ thuật mà còn phải lựa chọn thiết bị có độ ổn định và hiệu suất cao. Một hệ thống khí nén đạt chuẩn thường bao gồm máy nén khí chất lượng cao, máy sấy khí công nghiệp và các bộ lọc khí nén nhiều cấp nhằm loại bỏ bụi, hơi nước và dầu trong khí nén. Khi bạn đã biết loại khí nén với ISO cần thiết, bước tiếp theo là chọn đúng thiết bị xử lý khí. Bộ lọc và máy sấy hoạt động cùng nhau để loại bỏ tất cả các chất gây ô nhiễm chính: các hạt, nước và dầu, đảm bảo chất lượng khí phù hợp với thông số kỹ thuật ISO 8573-1 của bạn.
- Bộ lọc hạt loại bỏ bụi, gỉ sét và các chất rắn khác, giúp đạt được loại hạt (P) chính xác.
- Phin lọc kết hợp hấp thụ sol khí dầu và nước cũng như các hạt mịn, đảm bảo đáp ứng cả các loại dầu (O) và hạt.
- Bộ lọc than hoạt tính loại bỏ hơi dầu, mùi và hydrocacbon, cần thiết khi cần khí rất tinh khiết, chẳng hạn như trong sản xuất thực phẩm hoặc dược phẩm.
- Máy sấy làm giảm hàm lượng độ ẩm (loại W) bằng cách giảm điểm sương áp suất.
- Máy sấy khí lạnh lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp chung.
- Máy sấy hấp phụ cung cấp khí cực kỳ khô cho môi trường nhạy cảm hoặc nhiệt độ thấp.
Đặc biệt khi thiết kế hệ thống, luôn khớp các bộ lọc và máy sấy với mã ISO 8573-1 mục tiêu của bạn. Điều này đảm bảo tuân thủ, bảo vệ thiết bị của bạn và tránh chi phí năng lượng và bảo trì không cần thiết.
Nếu doanh nghiệp của bạn đang tìm kiếm giải pháp hệ thống khí nén đạt tiêu chuẩn ISO 8573 hoặc cần tư vấn lựa chọn máy nén khí phù hợp cho nhà máy, đội ngũ kỹ thuật của Ichi Việt Nam sẵn sàng hỗ trợ khảo sát hệ thống và đề xuất giải pháp tối ưu theo nhu cầu thực tế của từng dây chuyền sản xuất.
Liên hệ ngay Ichi Vina để biết thêm chi tiết và nhận tư vấn chuyên nghiệp!
Hotline/zalo: 098.622.6386 – 086.848.6618 – 098.856.7645
9. Câu Hỏi Thường Gặp
Ví dụ về không khí Class 3 là gì?
Không khí Class 3 cho phép mức độ ô nhiễm vừa phải. Đối với các hạt, điều này có nghĩa là lên đến 90.000 hạt trong phạm vi 0,5-1 micron trên mỗi mét khối. Đối với nước, class 3 tương ứng với điểm sương áp suất là -20 °C, và đối với dầu, nó cho phép lên đến 1 mg/m3. Chất lượng này thường phù hợp cho việc sử dụng công nghiệp nói chung nơi độ tinh khiết tuyệt đối không quan trọng.
Tầm quan trọng của tiêu chuẩn chất lượng không khí ISO 8573-1 là gì?
Tiêu chuẩn này cung cấp một cách phổ quát để xác định và đo độ tinh khiết của khí nén. Nếu không có nó, nhà sản xuất và người dùng sẽ không có tham chiếu chung về ý nghĩa của “khí sạch”. ISO 8573-1 đảm bảo an toàn, chất lượng sản phẩm và độ tin cậy của thiết bị, đồng thời giúp các công ty tránh chi tiêu quá mức cho việc tinh chế không cần thiết.
Loại khí sạch nhất theo ISO 8573 là gì?
Mức độ sạch nhất là class 0, nghiêm ngặt hơn class 1 và thường được xác định bởi người dùng hoặc nhà sản xuất cho các ứng dụng có độ nhạy cao. Nó được sử dụng khi ngay cả những dấu vết nhỏ nhất của tạp chất cũng có thể ảnh hưởng đến sự an toàn hoặc chất lượng sản phẩm, chẳng hạn như trong dược phẩm, điện tử hoặc bao bì thực phẩm.
Loại khí sạch nhất theo ISO 8573 là gì?
Mức độ sạch nhất là class 0, nghiêm ngặt hơn class 1 và thường được xác định bởi người dùng hoặc nhà sản xuất cho các ứng dụng có độ nhạy cao. Nó được sử dụng khi ngay cả những dấu vết nhỏ nhất của tạp chất cũng có thể ảnh hưởng đến sự an toàn hoặc chất lượng sản phẩm, chẳng hạn như trong dược phẩm, điện tử hoặc bao bì thực phẩm.
ISO 8573-1:2010 [1,2,1] có nghĩa là gì?
Mã này thể hiện các cấp độ tinh khiết cần thiết cho mỗi nhóm chất gây ô nhiễm: Class 1 đối với các hạt, Class 2 đối với nước, và Class 1 đối với dầu. Điều này có nghĩa là không khí phải cực kỳ sạch về hạt rắn và dầu, với không khí vừa phải khô đối với nước.
Cần thay thế bộ lọc khí nén bao lâu một lần?
Thay thế phin lọc phụ thuộc vào điều kiện vận hành, nhưng theo quy định, hầu hết các phin lọc nên được thay thế mỗi 12 tháng hoặc sau 4.000-8.000 giờ vận hành. Trong môi trường khắc nghiệt với độ ô nhiễm cao, có thể cần thay thế thường xuyên hơn. Tuân thủ lịch bảo trì của nhà sản xuất giúp duy trì tuân thủ loại bộ lọc khí yêu cầu và đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy.
Việc hiểu rõ về các cấp độ độ sạch khí nén theo ISO 8573-1 sẽ giúp bạn kiểm soát quy trình sản xuất tốt hơn, nâng cao chất lượng sản phẩm và bảo vệ thiết bị lâu dài. Đừng để khí nén “bẩn” âm thầm phá hủy hệ thống của bạn!
Liên hệ ngay Ichi Vina để biết thêm chi tiết và nhận tư vấn chuyên nghiệp!
Hotline/zalo: 098.622.6386 – 086.848.6618 – 098.856.7645
Máy Nén Khí Hitachi chính hãng – Giải pháp hệ thống khí nén hiệu quả đến từ Nhật Bản
Quét mã Zalo nhận báo giá, tư vấn kỹ thuật nhanh nhất:
THÔNG TIN LIÊN HỆ
CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP ICHI VIỆT NAM
(Ichi Vina – Đại Lý Cấp 1 Chính Hãng Hitachi & Orion)
MST: 0107851236
VPGD: Lô C15/D21 khu ĐTM Cầu Giấy, Phường Cầu Giấy, TP. Hà Nội, Việt Nam
KHO HÀNG: Lô 1, Khu CN Lại Yên, Xã Sơn Đồng, TP. Hà Nội, Việt Nam
Hotline/zalo: 098.622.6386 – 086.848.6618 – 098.856.7645
Email: sale5@ichivina.com.vn – namdd@ichivina.com.vn
Website: www.ichivina.com.vn
