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制造業(yè)可以通過(guò)適當(dāng)分析壓縮空氣系統(tǒng)中的顆粒污染來(lái)確保產(chǎn)品的安全和質(zhì)量。由于單個(gè)設(shè)施面臨不同的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)仔細(xì)確定顆粒分析方法，以滿足ISO 8573或公司標(biāo)準(zhǔn)。
通過(guò)重量分析、顯微鏡檢查、激光粒子計(jì)數(shù)器（LPC）和掃描電子顯微鏡（SEM）進(jìn)行分析，可根據(jù)需要確定顆粒污染。
ISO 8573標(biāo)準(zhǔn)
ISO 8573有9個(gè)部分，其中一個(gè)專門針對(duì)顆粒污染（ISO 8573-4）。第4節(jié)提到了壓縮空氣中可能污染的液體、活性和非活性顆粒。這篇文章的重點(diǎn)將是分析方法，特別是不可行的粒子污染。
根據(jù)ISO 8573-4，非活性顆粒的特征在于其尺寸、形狀、透明度、顏色和材料。ISO 8573提供了基于顆粒尺寸范圍的純度等級(jí)。在下表中了解更多信息。
顆粒分析的類型
重量分析、顯微鏡、激光粒子計(jì)數(shù)器和掃描電鏡都是可用于測(cè)試壓縮空氣中顆粒污染的方法。或不是所有類型的系統(tǒng)都適合分析。與第三方認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室合作是非常重要的，以確保您的結(jié)果是準(zhǔn)確的，并且所執(zhí)行的測(cè)試類型適合您的設(shè)施需要。
重量分析法
重量分析是按質(zhì)量對(duì)粒子進(jìn)行分析。在濾膜上取樣，壓縮空氣通過(guò)，所有顆粒都被捕捉到濾膜上。然后將過(guò)濾器運(yùn)送至第三方實(shí)驗(yàn)室并稱重。根據(jù)ISO 8573，重量分析法適用于要求等級(jí)6、7或X的應(yīng)用中的顆粒污染分析。
重量分析取樣僅需5分鐘，需要250升空氣。重要的是，環(huán)境空氣不影響過(guò)濾膜，因?yàn)榄h(huán)境空氣通常充滿顆粒。根據(jù)設(shè)施的不同，空氣中可能會(huì)有灰塵、粉末、塑料或其他不可行和有活力的顆粒。重量分析必須考慮溫度、壓力、水蒸氣和其他污染物的影響（Ochoa，2016）。
除了微粒污染物外，濾膜還可以捕獲油氣溶膠，在某些情況下，可能需要將兩者分開(kāi)。如果取樣重量超過(guò)規(guī)范限值，則可提取油氣溶膠，重新稱重過(guò)濾器，并外推油氣溶膠濃度低風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)用可考慮重量分析，以確保其壓縮空氣符合ISO 8573或其公司標(biāo)準(zhǔn)的要求。
顯微鏡
顯微鏡可以通過(guò)大小和形狀來(lái)描述顆粒。光學(xué)顯微鏡是純度等級(jí)3-5的適當(dāng)分析方法。這種方法允許實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員按大小對(duì)粒子進(jìn)行分類，將它們分組到范圍內(nèi)，然后計(jì)算總數(shù)。純度等級(jí)3-5的取樣僅持續(xù)約10分鐘，且至少需要500升的空氣體積。一旦空氣通過(guò)濾膜，它就被送回實(shí)驗(yàn)室，由訓(xùn)練有素的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員和科學(xué)家進(jìn)行分析。
“在追蹤中，我們使用亮場(chǎng)顯微鏡來(lái)分析可能被顆粒污染的濾膜。根據(jù)規(guī)格的不同，我們可以使用高或低物鏡來(lái)收集顆粒的大小。如果需要進(jìn)一步的顆粒表征，可以將濾膜送至掃描電子顯微鏡進(jìn)行進(jìn)一步分析。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，顯微鏡是合適的，并允許制造商滿足他們的要求。Sandoval提到使用顯微鏡有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)：使用這種技術(shù)，不僅可以確定粒子的大小，還可以確定其特性（例如顏色、地形）。這需要使用技術(shù)人員驅(qū)動(dòng)的分析，這可能會(huì)很耗時(shí)
激光粒子計(jì)數(shù)器
激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器CA-3016還可以報(bào)告不同大小范圍內(nèi)的粒子數(shù)。壓縮空氣通過(guò)一個(gè)高壓擴(kuò)散器，然后通過(guò)一個(gè)LPC來(lái)分析此時(shí)空氣中存在的顆粒的大小和數(shù)量。高風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)用的公司，通常是制藥或高風(fēng)險(xiǎn)食品制造商，將選擇激光粒子計(jì)數(shù)器，以達(dá)到1級(jí)和2級(jí)純度。昂貴和敏感的儀器，激光粒子計(jì)數(shù)器可以提供現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果，并可以作為故障排除裝置（Ochoa，1999）。 LPC有一些局限性，比如，但不限于他們能檢測(cè)到的小尺寸的顆粒。在研究使用LPC進(jìn)行顆粒分析時(shí)，設(shè)施應(yīng)始終考慮其設(shè)施規(guī)范要求報(bào)告的顆粒范圍。還要注意的是，LPC是有限的，因?yàn)樗鼈儽恍?zhǔn)為球形的標(biāo)準(zhǔn)粒子，所以如果一個(gè)不規(guī)則形狀的粒子穿過(guò)激光，LPC將為不規(guī)則形狀的顆粒分配接近的球形范圍。”這給使用LPC報(bào)告顆粒分析帶來(lái)了一個(gè)缺點(diǎn)，因?yàn)樗鼈冎荒芨鶕?jù)大小進(jìn)行區(qū)分；但是，可以立即報(bào)告顆粒，從而節(jié)省了制造商的時(shí)間。即時(shí)結(jié)果代表了一個(gè)節(jié)省時(shí)間的機(jī)會(huì)，但缺少尺寸差異可能并不適合所有應(yīng)用程序。
掃描電子顯微鏡
在某些情況下，制造商需要進(jìn)一步的鑒定，或者需要額外的幫助來(lái)排除污染。電子顯微鏡（SEM）和掃描電鏡（SEM）可以揭示微粒的化學(xué)成分。根據(jù)冶金工程服務(wù)公司的說(shuō)法，“掃描電子顯微鏡可以讓你在5到30萬(wàn)倍的放大倍數(shù)下觀察表面特征，從而為你提供高質(zhì)量的景深圖像。當(dāng)與每個(gè)SEM連接的EDS探測(cè)器一起使用時(shí)，可快速獲得表面特征的化學(xué)成分”（2019）。使用掃描電鏡分析顆粒比使用光學(xué)顯微鏡有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗梢跃劢褂诓灰?guī)則的斷裂表面。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，這種特異性水平不一定是必需的，但它可以作為一種粒子分析。
污染風(fēng)險(xiǎn)和不當(dāng)分析
污染對(duì)產(chǎn)品的安全性和系統(tǒng)的有效性都構(gòu)成了急大的風(fēng)險(xiǎn)。不恰當(dāng)?shù)姆治隹赡軙?huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的污染遺漏。它也可能過(guò)于嚴(yán)格，導(dǎo)致在空氣質(zhì)量處于可接受水平時(shí)測(cè)試結(jié)果失敗。
顆粒污染可能有多種來(lái)源。壓縮空氣系統(tǒng)本身往往是主要的污染源。生銹的管道、使用混合金屬、聚合物軟管、o型環(huán)、損壞的過(guò)濾器或焊料都可能導(dǎo)致德?tīng)柛駢嚎s空氣質(zhì)量檢測(cè)儀或氣體的顆粒污染。維護(hù)事件或系統(tǒng)更改也會(huì)對(duì)系統(tǒng)質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。環(huán)境空氣中含有大量的顆粒物，當(dāng)系統(tǒng)暴露在環(huán)境空氣中時(shí)，即使時(shí)間很短，系統(tǒng)也可能受到污染。由于顆粒可能來(lái)自許多不同的地方，并且可能以許多不同的大小和形狀出現(xiàn)，因此制造商必須了解其系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)以及應(yīng)遵守的必要規(guī)范。
任何顆粒污染都可能對(duì)消費(fèi)者有害。沒(méi)有消費(fèi)者希望在他們的咖啡磨里加入金屬屑。執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可以幫助制造商確定其系統(tǒng)可能面臨的*挑戰(zhàn)。這也有助于確定哪種粒子分析適合他們的要求。
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