ISO 8573-2:1996
(Main)Compressed air for general use — Part 2: Test methods for aerosol oil content
Compressed air for general use — Part 2: Test methods for aerosol oil content
Describes test methods for the sampling and quantitative analysis of aerosol oil content and liquid oil (excluding oil vapour) normally present in the air discharged from compressors and compressed air systems. Gives detailed instructions on the equipment to be used and the test methods to be employed for the measurement of oil content. Applies to compressed air systems up to 30 bar working pressure, but excluding systems intended for medical use or for direct breathing.
Air comprimé pour usage général — Partie 2: Méthodes d'essai pour mesurer les aérosols d'huile
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
IS0
STANDARD
8573-2
First edition
1996-06-01
Compressed air / for general use -
Part 2:
Test methods fo r aerosol oil content
Air cornprim pour usage g&W-al -
Partie 2: Mkthodes d’essai pour mesurer la teneur en huile prksente sous
forme d’a&osols
Reference number
IS0 85732:1996(E)
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IS0 8573=2:1996(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(I EC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 8573-2 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 1 I 8, Compressors, pneumatic tools and pneumatic machines,
Subcommittee SC 4, Quality of compressed air.
IS0 8573 consists of the following parts, under the general title Com-
pressed air for general use:
- Part 1: Contaminants and quality classes
- Part 2: Test methods for aerosol oil content
- Part 3: Determination of humidity
- Part 4: Determination of solid particles and microbiological con tami-
nants
- Part 6: Determination of gaseous contaminants
Users should note that the titles to future parts 3 to 6 are working titles
only and that, while it is at present planned to publish all the parts listed
above, one or more may nevertheless be deleted from the work pro-
gramme before publication, which may, in turn, lead to renumbering of the
remaining parts.
Annex A forms an integral part of this part of IS0 8573. Annex B is for
information only.
0 IS0 1996
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
II
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IS0 8573-2: 1996(E)
INTERNATIONAL STANDARD 0 IS0
Compressed air for general use -
Part 2:
Test methods for aerosol oil content
1 Scope 2 Normative references
The following standards contain provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
This part of IS0 8573 specifies test methods for the
of this part of IS0 8573. At the time of publication, the
sampling and quantitative analysis of aerosol oil and
editions indicated were valid. All standards are subject
liquid oil (excluding oil vapour) typically present in the
to revision, and parties to agreements based on this
air discharged from compressors and compressed air
part of IS0 8573 are encouraged to investigate the
systems.
possibility of applying the most recent editions of the
standards indicated below. Members of IEC and IS0
Using the sampling and analysing equipment as de-
maintain registers of currently valid International
scribed, the accuracy of each method is better than
Standards.
+ 10 % of the measured value of oil content ranging
from 0,001 mg/m3 to approximately 20 mg/m3 under
IS0 65: 1981, Carbon steel tubes suitable for screwing
Reference Atmosphere conditionsl) (ANR) with vary-
in accordance with IS0 7-7.
ing sampling times.
IS0 5167-I :1991, Measurement of fluid flow by
This part of IS0 8573 gives detailed instructions on means of pressure differential devices - Part 1:
the equipment to be used and the test methods to
Orifice p/a tes, nozzles and Venturi tubes inserted in
be employed for the measurement of aerosol oil con- circular cross-section conduits running full.
tent in a compressed air supply system.
IS0 8573-l :I 991, Compressed air for general use -
Part ? : Contaminants and- quality classes.
It applies to compressed air systems up to 30 bar*)
working pressure and temperatures of the com-
pressed air below 100 “C, but excluding systems in-
3 Definitions
tended to supply compressed air for medical use or
for direct breathing. For the purposes of this part of IS0 8573, the defi-
nitions given in IS0 8573-l and the following defi-
Two different methods are described, Method A and nition apply.
Method B. Method B is subdivided into two parts to
3.1 wall flow: That proportion of oil contamination
clearly distinguish between procedures for obtaining
the quantity of oil for analysis. no longer suspended within the air flow in the pipe.
I) The air flow is stated at Reference Atmosphere conditions (ANR) of 1 000 mbar, 20 “C and 65 % relative humidity.
2) 1 bar=105N/m2=100kPa
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0 IS0
IS0 8573-2: 1996(E)
5.2 Position 1 (see figure 1)
4 Units
Typical boundary conditions occurring after the
General use of SI units as given throughout this part
compressor/separator at final compressor tempera-
of IS0 8573 is recommended.
tures:
However, in agreement with accepted practice in the
pneumatic field, some nonpreferred SI units accepted Oil-flooded rota ty
by IS0 are also used; these are given in table 1. compressor: 70 “C to 100 “C, 7 bar to
10 bar
5 Typical sampling points Degree of contamination typical at this point:
5 mg/m3 to 20 mg/m3
Oil mist:
5.1 General
(ANR) in a spectrum of
0,Ol pm to 10 pm
The test methods may be used at any point in the
Oil vapour: 5 mg/m3 to 20 mg/m3
compressed air system. The choice between Meth-
ods A and B depends upon the actual level of oil (AN RI
contamination present in the compressed air system.
less than 0,l mg/m3
Solid particles:
NW
Typical conditions at four points in a compressed air
Water condensate: none
system are indicated in 5.2 to 5.4, together with the
recommended test method. Figure 1 indicates the
Water vapour: unknown
positions of typical sampling points. Table2 presents
Test method: Method A
a guide for selection of the appropriate method.
Table 1 - Nonpreferred SI units
Quantity Unit name Unit symbol Definition
Pressure bar bar 1 bar=lO”Pa
Volume litre I 1 I= 10m3 m3
min 1 min = 60 s
minute
Time
h 1 h = 60 min = 3 600 s
hour
\
Position 4
Position 1 Position 2 Position 3
Air/oil
Intake
separator
filter
Af tercooler High-efficiency
filter
Compressor Pre-filter
Figure 1 - Typical sampling points in the compressed air system
2
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Table 2 - Guide for selection of test method
Method
A Bl B2
Parameter
Full flow Full flow Partial flow
Contamination range
5 mg/m3 to 20 mg/m3 0,001 mg/m3 to 5 mg/m3 0,001 mg/m3 to 5 mg/m3
Maximum velocity (pipe) 1 See table 4 See table 4 See table 4
Maximum velocity (filter) 1 See 6.1.2.2 1 m/s 1 m/s
I
I I
Maximum diameter of pipe 1 DN 25
No limit No limit
I
I I
Sensitivity 0,5 mg/m3 0,001 mg/m3 0,001 mg/m3
I I I I
Accuracy L- 10 % of actual value + 10 % of actual value & 10 % of actual value
I I
I I
Maximum temperature I 100 “C 40 “C 40 “C
I
I I
Testing time (typical) 50 h to 200 h 2 min to 3 h 2 min to 3 h
Filter construction Coalescing line filter Three-layer membrane Three-layer membrane
I I I
I
~ Typical sampling points Compressor outlet After high-efficiency filters After high-efficiency filters
I
5.3 Position 2 (see figure 1)
Oil mist: 0,5 mg/m3 to IO mg/m3
(ANR) in a spectrum of
Typical boundary conditions occurring just after the
0,Ol pm to 5 pm
aftercooler/centrifugal separator:
0,l mg/m3 to I mg/m3
Oil vapour:
(AN RI
Operating tempera-
Solid particles: less than 0,l mg/m3
20 “Cto 45 “C
ture:
(ANR)
Operating pressure: 5 bar to IO bar
Water condensate: slight traces
Test method: Method B
Water vapour: saturated air
Oil mist:
5 mg/m3 to 20 mg/m3
5.5 Position 4 (see figure 1)
(ANR) in a spectrum of
0,l ~mto50~m
Typical boundary conditions occurring downstream
Oil vapour: 0,l mg/m3 to 2 mg/m3
from high-efficiency coalescing filters:
(AN R)
Operating tempera-
Solid particles: less than 0,l mg/m3
ture: 20 "Cto45 “C
(ANR)
5 bar to IO bar
Operating pressure:
Test method: Method A
Water condensate: none (after dryers)
Water vapour: pressure dew-point
5.4 Position 3 (see figure 1)
- 70 “C to + 10 “C (after
dryers)
Typical boundary conditions occurring downstream of
Oil mist: less than 0,l mg/m3
prefilters and refrigeration dryers:
(ANR) within the range
0,Ol pm to 0,5 pm
Operating tempera-
Oil vapour: 0,Ol mg/m3 to 1 mg/m3
ture:
20 "Cto45 “C
NW
Operating pressure: 5 bar to 10 bar
Solid particles: less than 0,Ol mg/m3
Water condensate: none
(AN R)
Water vapour: pressure dew-point 2 “C
to 10 “C
Test method: Method B
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6 General description of test equipment Drain valve
and method
Measuring column
Differential pressure gauge
6.1 Method A
Pressure gauge
6.1.1 General Flowmeter
Flow control valve
This method samples all of the air flow which is
A.
Srlencer
passed through two high-efficiency coalescing filters
in series, and measures oil in both aerosol and wall
Three-way valve
flow forms. The equipment and method are designed
Discharge pressure gauge
to operate up to 100 “C.
Measuring column
The method may also be used to determine the
Differential pressure gauge
amount of aerosol oil present typically in the air dis-
Temperature gauge (t,)
charged from an oil-lubricated compressor when fitted
with an air/oil separator. Oil concentrations in the re-
Shut-off valve
gion of 0,5 mg/m3 and above can be determined with
Ambient temperature gauge (t*)
an accuracy of + 10 %. Typically all of the discharged
Hygrometer
air would be sampled over a time period of 50 h to
200 h. The method is also suitable for long-term test-
Temperature gauge
ing over several thousand hours.
6.1.2 Test equipment
6.1.2.2 Sampling filter [(9) and (IO)]
6.1.2.1 General description
Sampling filter elements shall be tested for integrity
The general arrangement of equipment used in
after manufacture and shall meet one of the following
Method A is shown in figure2 and consists of the
specifications:
following items.
according to the dioctyl
- Particle penetration
Compressor
I
phthalate (DOP) method (see [II): below
Air/oil separator(s)
2
0,000 5 %.
3 Separator oil sump
- Particle penetration according to the NaCl method
4 Discharge pipe
(see [2]): below 0,000 5 %.
5 Oil scavenge return pipe
Filters passing the integrity tests (DOP or NaCl
NOTE 1
6 Aftercooler (optional)
method) cannot be assumed to comply with the maximum
7 Shut-off valve
oil content level using Method Bl or B2.
8 “Y” piece (if required)
Air with entrained aerosol oil and wallflow oil enters
9 High-efficiency sampling filter housing
the sampling filter housing (9) and flows out through
Coalescing filter element
IO
the coalescing filter element (10) which will coalesce
11 Shut-off valve
the oil into bulk liquid. The bulk liquid drains to the
bottom of the housing and into the collecting vessel
12 Collecting vessel (transparent)
(12) (via open valve I I) awaiting measurement.
13 Drain valve
14 Measuring column
15 Differential pressure gauge
6.1.2.3 Back-up filter (16)
16 High-efficiency sampling filter housing
17 Coalescing filter element
This filter is identical to the sampling filter and will, in
18 Shut-off valve
the event of malfunction of the sampling filter, collect
19 Collecting vessel (transparent) any oil which has passed through it.
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YX
vi=
Bypass leg for
-4 b-
------+ Li----
high flowrates ~I~--G-A-------(,~+----
29
Figure 2 - Apparatus for Test Method A
6.1.2.7 Differential pressure gauges [(IS) and
6.1.2.4 Collecting vessels [(12) and (lS)]
(221-J
Transparent plastic bowls with protective guards are
These gauges determine the pressure drop across the
fitted to enable the oil collection to be observed dur-
sample and back-up filters.
ing operation. Shut-off valves (11) and (18) are closed
only for removal or draining of collecting vessels and
are normally left in the open position.
6.1.2.8 Air flowmeter (24)
A suitable flowmeter is used to determine the air
6.1.2.5 Drain valves [(13) and (20)] sample volume. Many types are available; an accuracy
of better than + 5 % of the measured value is
necessary. Temperature (35) and pressure (23)
Drain valves are used to drain the liquid contained in
gauges are also required to relate measured flow to
collecting vessels (12) and (I 9); they are normally left
1 bar absolute pressure, 20 “C and 65 % relative hu-
in the closed position.
midity air (see IS0 2787).
6.1.2.6 Measuring columns [(14) and (21)] 6.1.2.9 Flow control valve (25)
In order to adjust the flow accurately, a valve (25) with
Collected oil is measured in the measuring column(s)
fine adjustment is required.
(graduated in millilitres).
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proximate oil concentration present. When carrying
6.1.3 Flow range of test equipment
out full flow tests, it is possible to route the air back
The equipment described should be capable of hand-
into the compressed air system, preventing loss of
ling a flow of 200 I/s (ANR) at an effective (gauge)
the product. Conversely, it is also possible to vent the
pressure of 7 bar. For greater flow, multiples of the
flow to the atmosphere. Flow measurement is re-
test equipment can be used or excess air diverted
quired to determine the volume of air used during the
using a “Y” piece (8). The velocity in the “Y” piece
test, whichever method is adopted. As the test ap-
shall be matched in the outlet legs to ensure rep-
paratus is portable, different test locations may be
resentative sampling. It is necessary to monitor di-
chosen, provided the stated parameters are not ex-
verted air flow only to determine the total discharge.
ceeded and suitable valving for insertion of the test
The test equipment shall operate independently.
equipment into the circuit exists. Obvious precautions
to prevent shock depressurization, which may dam-
6.1.4 Other measurements
age the test filter membrane, or ingress of atmos-
pheric contamination, are necessary. Appropriate
The following additional data are essential if the in-
physical parameters, e.g. temperature, pressure,
tention is to measure the efficiency of the air/oil
shall be recorded as stipulated for
flowrate, etc.,
separator in the compressor.
Method A.
6.1.4.1 Temperature
The sampling and analysing equipment used as de-
scribed give an accuracy of better than + IO % over
In order to determine performance within a specified
the range from 0,001 mg/m3 to approximately
temperature range, the temperature is recorded dur-
5 mg/m3 oil content, with sampling times from
ing the entire period of the test. A temperature gauge
30 min to 2 min respectively. The upper limit for the
measures temperature at the inlet. The temperature
air velocity (at operating pressure) in front of the test
gauges shall have an accuracy of + 1 K.
-
membrane is 1 m/s. The test is performed under full
flow conditions.
6.1.4.2 Air pressure before sampling filter
The temperature range should be from 0 “C to 40 “C.
The air pressure shall be measured using a pressure
If the compressed air temperature is above 40 “C, the
gauge. The pressure gauge shall have an accuracy of
oil vapour shall also be taken into account.
k 0,25 % of the maximum scale reading.
Using Method Bl, the total air flow passes through
6.2 Method B the test membrane.
6.2.1 Method Bl - Full flow sampling
6.2.1.2 Test equipment
6.2.1 .I General
The general arrangement of the test equipment is
shown in figure3.
Method Bl deals with the sampling and analysis of
airborne aerosols at constant flowrate.
6.2.1.2.1 Membrane
Within the constraints detailed above, this method
permits the quantification of aerosol oil present in a
In order to obtain good measuring accuracy, a high-
compressed air system, provided wall flow contami-
efficiency microfibre glass membrane should be used.
nation is not present. Air flow is normally diverted
To achieve the accuracy specified for this method,
through the test equipment via suitable in-line valves
three layers of membrane in series and in intimate
which have been previously checked to ensure they
contact shall be used and the membrane shall meet
do not contribute to the level of oil contamination
the following requirements (see table 2):
already present. As this method concerns the
measurement of relatively low concentrations of oil in
surface mass: 88,5 g/m*
air, particular attention shall be paid to the cleanliness
pressure drop for air
of the test equipment and other precautions shall be
at 0,014 m/s: 23,l mbar at atmopsheric
taken, e.g. valve purging and stabilization to constant
pressure
test conditions. Good analytical techniques will help
particle penetration: below 0,000 5 % (see [*I)
improve the confidence level of the measurements.
The optimum duration of a test measurement may be To fit the described equipment, the membrane must
determined after an initial test to determine the ap- be circular. A diameter of 55 mm is typically used.
6
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6
1 2 3 5
Flow
8 4
Full flow ball-type shut-off valves
Membrane holder
Valve for evacuating membrane holder
Flow control valve
Silencer
Bypass tube
Figure 3 - Test equipment for Method Bl
6.2.1.2.2 Membrane support The shut-off valve (I) in figure 3 should be of a ball
type, and the hole in the ball should have approxi-
In order to prevent the collection membrane from
mately the same diameter as the pipe.
bursting, a stainless steel sintered disc must be
The bypass pipe may consist of a flexible tube.
placed as support just behind the membrane. This
disc should also be circular and have the same diam-
eter as the membrane. A suitable disc is 3 mm thick 6.2.1.2.4 Membrane holder
and can remove 95 % of all solid particles 40 pm or
A general diagram of a typical membrane holder is
larger in size.
shown in figure4.
6.2.1.2.3 Pipes and valves
6.2.1.2.5 Construction materials
It is important that the pipe inner diameter, from the
connection point in the compressed air system to the Aluminium and its alloys shall not be used for any
membrane holder, is constant and that the inner sur- components which may come into contact with sol-
face is smooth, to minimize system loss. vents.
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Dimensions in millimetres
-1.
/
.
\
\
/
,
\
/
---
:
-4-
\
\
i
,
\
\
/
I
\
/
‘1~’ -
>
Crevice-free dairy 2,85
2,80
joint to suit probe
5,70
5,65
t
A
Typical crevice-free joint
(seal and joint not shown)
/R 018
Typical crevice-
Typical crevice-
2,85
\ 2,80
\ free joint
free joint
/-
--
?-
i
\
--y ’
\
/
,
\
/
‘\
---
s
2,85
2,80
Figure 4 - Typical membrane holder
.
8
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6.2.2 Method B2 - Partial flow sampling b) The size of the probe should not influence the
airstream. The nozzles may vary in shape and
construction.
Method B2 uses the same test equipment employed
in Method Bl, with the addition of a sampling probe
c) Impaction onto the internal surface of the probe
to allow partial flow sampling under isokinetic con-
should be taken into account. Precautions are
ditions from the main pipe flow should the velocity
necessary to prevent surface condensation of oil
constraints of Method Bl be exceeded. Accuracy and
vapours unless the internal surfaces are washed
limitations are as stated in Method Bl.
with solvent.
The sampling probe may be inserted into any section
of the pipe, using suitable connections and valves, d) Under the test conditions specified, scanning
and allows a sample of air to be taken from the main across the pipe with a sampling probe is un-
pipe flow under identical velocity conditions. Both necessary.
main pipe flow and sample flows need to be known
e) Turbulent flow conditions within the main
to define the test conditions. The probe may be in-
airstream are required for sampling (Reynolds
serted to an approximately central position across the
number greater than 4 000). .
main pipe diameter, and it is recommended that a
number of preliminary tests be made. The design of
In normal industrial use, compressed air is in a
the test membrane holder and probe allows back-
state of turbulent flow, which occurs when the
flushing with solvent to remove any contamination
following conditions are met:
deposited on the walls of the holder or probe to en-
sure it is included in the analysis.
Q > d/20
It is also possible to leave the probe in position and
where
analyse the oil deposited on the membrane and holder
by using suitable in-line valves only. This allows the
Q is the pipe flow, in litres per second
main pipe system to remain pressurized while analy-
M’JR);
sis is performed and also permits intermittent tests
to be carried out over a period of time. The pressure
d is the pipe bore, in millimetres.
seals used in the probe/holder connectors must not
release any hydrocarbon into solution when immersed
6.2.2.2 Equipment set-up for isokinetic sampling
in the anal’ysing solvent. It is impractical to return the
sample flow to the main pipe flow downstream from
The experimental set-up for isokinetic sampling com-
the membrane holder, and it is usual to vent this flow
prises the following elements (see figure 5):
to atmosphere.
1 Probe
At very low oil concentrations (0,Ol mg/m3 and be-
2 Nozzle with gland
low) the recommended sampling time is 1 h to 3 h.
3 Membrane holder with vent valve
4 Full-flow ball valve
6.2.2.1 lsokinetic sampling - General
The ball valve (4) and flowmeter (5) allow adjust ment
For sampling from high flow systems, isokinetic and measuremen t of full pipe flow, respectively.
sampling may be used when wall flow is not present
(e.g. below 5 mg/m3 total aerosol oil content). 6.2.2.3 Design of the isokinetic probe
Accurate isokinetic sampling is not critical for small The general construction of the probe is shown in
particles (less than 1 pm), although approximate figure6 and is intended for use with pipe velocities
up to 15 m/s and sampling flowrates up to 3 I/s when
isokinetic conditions are advisable.
used with a suitable membrane holder designed for
lsokinetic sampling devices should exhibit the follow-
a 55 mm diameter standard disc.
ing characteristics:
The probe should be of circular cross-section, the
open end having a thickness of less than I,3 mm and
a) The probe should be a minimum distance of 10
the internal and external surfaces having an inclination
pipe diameters from upstream bends or re-
not greater than 30” to the axis of the nozzle
strictions and 3 diameters from downstream
(figure6) (see references [S] and [7]).
bends or restrictions (see reference [3]).
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IS0 8573-2: 1996(E)
Stainless steel support disc
I nree memwane layers ----
(3 mm thick)
i;
II
I
II
;t
II
II
II
II
b ii
I
II
!I
ll
I?
ll
II ’
ll
II
ll
II
‘I
w
1 Probe
2 Nozzle with gland
3 Membrane holder
4 Full-flow ball valve
5 Flowmeter
Figure 5 - Equipment set-up for Method B2, isokinetic sampling (shown for bend insertion of probe)
6.2.2.5 Compressed air flowrates
The angle at the nozzle minimizes the effect of impact
onto the end of the probe.
.
The air velocities within the main pipeline and within
Advice on the design and construction of isokinetic
the probe must be identical throughout the sampling
sampling probes is given in references [4] and [S].
period. This is accomplished through adjustment of
the flow controllers to provide appropriate readings
on the flowmeters.
Identical pipe and probe velocities exist when
6.2.2.4 Probe installation
Q 0'
---
An isokinetic sampling probe should not create a
q - d2
problem, providing the general design in figure6 is
followed. A simple compression seal may be used,
and the pressure is constant and identical
provided a fluorocarbon elastomer (or similar) seal is
used to prevent contamination during the analysis
where
procedure.
Q is the total pipe discharge, in litres per second
This seal must be capable of maintaining the probe in
(AN RI;
the pipe up to maximum working pressure. Ideally this
q is the probe discharge, in litres per second
gland should allow insertion of the probe to differing
lengths if necessary. (AN RI;
,
10
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0 IS0
IS0 8573-2: 1996(E)
D is the internal pipe bore, in millimetres; by pressurizing, by opening the shut-off valve (item 7
in figure 2).
d is the probe bore, in millimetres.
7.2 Measuring procedure (see 6.1.2.1 and
At the standard test pressure of 6,3 bar and a maxi-
figure 2)
mum probe velocity of 15 m/s with a probe flowrate
in the region of 3 I/s and probe bore of 7 mm, the
7.2.1 Start-up
maximum discharges through the pipe are given in
table3. These results were obtained from the for-
Open shut-off valve (7) fully to pressurize the test
mula:
equipment. Adjust flow using flow control valve (25)
to required flow conditions shown on the flowmeter
D2q
=-
Q
(24). Open valves (I 1) and (18) and close valves (I 3)
d2
and (20).
by substituting 3 for q and 7 for d.
7.2.2 Stabilizing sample filter (9 and IO)
The sample filter element (I 0) operates in a saturated
7 Test procedure - Method A
condition and time must be allowed for this condition
to be reached.
7.1 General
Measurement shall be taken only when the differen-
tial pressure of the sample filter reaches the stable
This test method may be used at any point in a com-
part of the graph (figure7) and oil is visible in the col-
pressed air system where heavy contamination levels
lecting vessel (I 2). A stable pressure drop is indicated
of oil are believed to exist.
by the differential pressure gauge (15). An unused
sample filter will take longer to reach stable condition
The test equipment shall be in good working order.
than a filter which has previously been used. The time
Bends and elbows are not permitted. All valves shall required to reach a stable pressure drop will depend
be closed and the test equipment checked for leaks upon the oil/water loading.
Table 3 - Maximum pipe discharge for sampling with 7 mm probe at 6,3 bar
working pressure
Nominal pipe size (mm) 50 65 80 100 125 150
Average internal pipe diameter (medium
weight pipe in accordance with IS0 65) 53,0 68,7
80,7 105,l 130,O 155,4
(mm)
Maximum pipe discharge [l/s
(ANR)] 170 290 400 680 1030 1480
11
---------------------- Page: 13 ----------------------
IS0 8573-2: 1996(E)
Suitable pressure-tight thread connection-
Crevice-free joint
e 1 IDirection of flow
m \
8
Dimensions in millimetres
Probe size 1 0 A 1 IZI B 1 C
200
36
I I I
2 10 12,6 200
I I I I I
3 17 19,6 400
\
Figure 6 - Typical isokinetic sampling probe
7.2.3 Oil measurement separation of the oil/water emulsion may occur, al-
lowing the water to be drained off and the oil to be
Drain collecting vessels (12) and (19) prior to com- measured (see figure 8).
mencement of test run. Retain the oil separated by
If a water/oil emulsion zone occurs, drain the oil-free
the sample filter in the collecting vessel (12). Drain the
water, then add a measured quantity of solvent and
oil for measurement by closing valve (ll), gently
stir to dissolve the oil. A recommended solvent is in-
opening valve (13) and collecting the liquid in the
hibited trichloroethylene (see figure 9).
measuring column (14). Measuring intervals depend
upon the amount of liquid collected. Allow the col-
WARNING - Observe manufacturer’s safety in-
lected oil to settle in order to avoid incorrect readings
structions and ensure that filter bowls are com-
due to foaming, and take care during measurement
patible with the solvent.
to account for the meniscus. Alternatively, the col-
lected oil may be weighed, and the mass recorded in
Drain the heavier oil/solvent solution and measure the
milligrams. The first sample filter collects the oil to the
actual quantity of oil collected by subtracting the
required accuracy. The back-up filter is used to ensure
measured quantity of solvent from the total.
the first sample filter has functioned correctly. Any
significant sign of oil in the second filter indicates that
Measurement of the water content in an oil emulsion
the first filter element needs to be replaced.
may also be carried out in accordance with
reference [6].
7.2.4 Oil/water measurements
7.2.5 Other measurements
Condensate may also be collected at the sampling
filter. When high levels of condensate are present,
If the test procedure is intended to measure the ef-
collection rates increase and larger collecting con-
ficiency of the air/oil separator, rather than ascertain-
tainers are needed.
ing the level of oil aerosol present in the
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 8573-2
Première édition
1996-06-o 1
Air comprimé pour usage général -
Partie 2:
Méthodes d’essai pour mesurer les aérosols
d’huile
Compressed air for general use -
Part 2: Test methods for aerosol oil content
Numéro de référence
ISO 8573-2:1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8573-Z: 1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 8573-2 a été élaborée par le comité techni-
que lSO/TC 118, Compresseurs, outils et machines pneumatiques, sous-
comité SC 4, Qualité de /‘air comprimé.
L’ISO 8573 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Air comprimé pour usage général:
- Partie 1: Polluants et classes de qualité
- Partie 2: Méthodes d’essai pour mesurer les aérosols d’huile
- Partie 3: Détermination du taux d’humidité
- Partie 4: Dé termina tion de la présence de particules solides et des
con taminan ts microbiologiques
- Partie 6: Détermination des contaminants gazeux
Les utilisateurs noteront que les titres des futures parties 3 à 6 sont seu-
lement des titres provisoires et que bien que, à l’heure actuelle, il soit
prévu de publier toutes les parties énumérées ci-dessus, une ou plusieurs
de ces parties peuvent néanmoins être supprimées du programme de
travail avant leur publication, ce qui peut en conséquence nécessiter la
renumérotation des parties restantes.
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO
ISO 8573-2: 1996(F)
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 8573.
L’annexe B est donnée uniquement à titre d’information.
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 8573-2: 1996(F)
Air comprimé pour usage général -
Partie 2:
Méthodes d’essai pour mesurer les aérosols d’huile
subdivisée en deux parties pour différencier clai-
1 Domaine d’application
rement les procédures permettant d’obtenir une cer-
taine quantité d’huile pour analyse.
La présente partie de I’ISO 8573 prescrit des métho-
des d’essai pour l’échantillonnage et l’analyse quanti-
tative des huiles présentes sous forme d’aérosols ou
2 Références normatives
de liquides (à l’exception des vapeurs d’huile) dans
l’air fourni par les compresseurs et circuits d’air com-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
.
primé.
par suite de la référence qui en est faite, consti-
I
W’
tuent des dispositions valables pour la présente partie
Avec le matériel d’échantillonnage et d’analyse décrit,
de I’ISO 8573. Au moment de la publication, les édi-
chaque méthode atteint une exactitude meilleure que
tions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est
+ 10 % de la valeur mesurée de teneur en huile
-
sujette à révision et les parties prenantes des accords
comprise entre 0,001 mg/m3 et environ 20 mg/m3
fondés sur la présente partie de I’ISO 8573 sont invi-
dans les conditions d’atmosphère normale de réfé-
tées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions
rence (ANRI pour des temps d’échantillonnage va-
les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
riables.
membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre
des Normes internationales en vigueur à un moment
La présente partie de I’ISO 8573 donne des instruc-
donné.
tions détaillées sur le matériel de mesure à utiliser et
les méthodes d’essai à suivre pour mesurer la teneur
ISO 65:1981, Tubes en acier au carbone filetables
en huile présente sous forme d’aérosols d’un circuit
selon ISO 7- 1.
d’alimentation en air comprimé.
ISO 5167-I :1991, Mesure de débit des fluides au
Elle est applicable aux circuits d’air comprimé jusqu’à
moyen d’appareils déprimogènes - Partie 7: Dia-
30 bar21 de pression de service et 100 “C de tempé-
phragmes, tuyères et tubes de Venturi insérés dans
rature de l’air comprimé, à l’exclusion des circuits
des conduites en charge de section circulaire.
destinés à fournir de l’air comprimé à usage médical
ou de qualité respirable.
ISO 8573-l :1991, Air comprimé pour usage général
Deux méthodes distinctes sont décrites: la méthode
- Partie 1: Polluants et classes de qualité.
A et la méthode B. La méthode B est elle-même
1) Le débit d’air se rapporte aux conditions de l’atmosphère normale de référence (ANR) qui sont: une pression de
1 000 mbar, une température de 20 “C et une humidité relative de 65 %.
2) 1 bar=105N/m2=100kPa
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 8573-2: 1996(F) 0 ISO
3 Définitions
Compresseur rotatif à
immersion par huile: 70”Cà100”C,7barà
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 8573,
10 bar
les définitions données dans I’ISO 8573-l et la défini-
tion suivante s’appliquent.
Degré de pollution probable en ce point de mesure:
3.1 débit pariétal: Proportion de polluant huileux ne
Brouillard d’huile: 5 mg/m3 à 20 mg/m3
se trouvant plus en suspension dans la veine d’air
(ANR) dans un spectre
circulant dans le conduit.
deO,Ol prnà 10pm
Vapeur d’huile: 5 mg/m3 à 20 mg/m3
4 Unités de mesure
(ANN
Particules solides:
II est recommandé d’utiliser de façon générale les moins de 0,l mg/m3
unités SI données tout au long de la présente partie
(ANRI
de I’ISO 8573.
Condensat d’eau: néant
Vapeur d’eau: inconnu
Toutefois, conformément à la pratique usuelle en
matière d’air comprimé, quelques unités SI non pré-
Méthode d’essai: méthode A
férentielles, acceptées par I’ISO, sont également uti-
lisées. Elles sont données dans le tableau 1.
5.3 Point 2 (voir figure 1)
5 Points d’échantillonnage types
Conditions limites probables juste après le refroidis-
5.1 Généralités
seur final/séparateur centrifuge:
Les méthodes d’essai sont utilisables en n’importe
Température de ser-
quel point du circuit d’air comprimé et le choix entre
vice:
20 "C à 45 "C
la méthode A et la méthode B dépend du niveau réel
de pollution par I’huile dans le circuit.
Pression de service: 5 bar à 10 bar
Condensat d’eau: légères traces
Des conditions types en quatre points d’un circuit d’air
comprimé sont indiquées en 5.2 à 5.4 avec la mé-
Vapeur d’eau: air saturé
thode d’essai recommandée. La figure 1 montre les
Brouillard d’huile: 5 mg/m3 à 20 mg/m3
emplacements des points d’échantillonnage types. Le
(ANR) dans un spectre
tableau2 donne un guide pour le choix de la méthode
deO,I pmà50pm
d’essai appropriée.
Vapeur d’huile: 0,I mg/m3 à 2 mg/m3
(AN RI
5.2 Point 1 (voir figure 1)
Particules solides: moins de 0,I mg/m3
Conditions limites probables après le compres-
(ANN
seur/séparateur aux températures finales de com-
pression:
Méthode d’essai: méthode A
Tableau 1 - Unités SI non préférentielles
Symbole de
Grandeur Nom de l’unité Définition
l’unité
Pression bar bar 1 bar=105Pa
Volume litre I 1 I = 10s3 m3
minute min 1 min = 60 s
Temps
heure h 1 h.=60min=3600s
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 8573-2:1996(
FI
Point 1 Point 2 Point 4
Filtre à Séparateur
air/huile
L’aspiration
Filtre aval
Compresseur
Figure 1 - Points d’échantillonnage types dans le circuit d‘air comprimé
- Guide pour le choix de la méthode d’essai
Tableau 2
Méthode
Paramètre
A Bl B2
Débit total Débit total Débit partiel
Gamme de pollution 5 mg/m3 a 20 mg/m3 0,001 mg/m3 à 5 mg/m3 0,001 mg/m3 à 5 mg/m3
Vitesse maximale (tuyau) Voir tableau 4 Voir tableau 4 Voir tableau 4
I I
I I
Vitesse maximale (filtre) Voir 6.1.2.2 1 m/s 1 m/s
Diamètre maximal du tuyau Aucune limite DN 25 Aucune limite
Sensibilité 0,5 mg/m3 0,001 mg/m3 0,001 ,mg/m3
.
I I
I
Exactitude & 10 % de la valeur réelle + 10 %-de la valeur réelle
+ 10 % de la valeur réelle
I I
I
40 “C
40 “C
Température maximale 100 “C
2 min 2 min à 3 h
Durée de l’essai (type) 50 h à 200 h a 3 h
Construction du filtre Filtre coalescent Membrane trois couches Membrane trois couches
I I I I
Points d’échantillonnage
Après filtres haut rendement Après filtres haut rendement
Sortie du compresseur
types
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
0 ISO
ISO 8573-2: 1996(F)
coalescents à haut rendement montés en série et le
5.4 Point 3 (voir figure 1)
mesurage de I’huile tant sous forme d’aérosol que
sous forme de débit pariétal. L’appareillage et la mé-
Conditions limites probables en aval des filtres amont
thode sont conçus pour fonctionner jusqu’à 100 “C.
et des sécheurs réfrigérants:
La méthode peut également être utilisée pour déter-
Température de ser-
miner la quantité d’aérosol d’huile normalement pré-
20 “C à 45 “C
vice:
sente dans l’air fourni par un compresseur à
5baràlObar
Pression de service:
lubrification par huile équipé d’un séparateur air/huile.
Condensat d’eau: néant Les concentrations en huile de 0,5 mg/m3 et plus
peuvent être déterminées avec une exactitude de
Vapeur d’eau: point de rosée sous
+ 10 %. Normalement tout l’air fourni est échan-
pression: 2 “C à 10 “C
tillonné sur une période de 50 h à 200 h. La méthode
Brouillard d’huile: 0,5 mg/m3 à 10 mg/m3
est également utilisable pour des essais à long terme
(ANR) dans un spectre
sur plusieurs milliers d’heures.
de 0,Ol prn à 5 prn
0,l mg/m3 à 1 mg/m3
Vapeur d’huile:
6.1.2 Appareillage d’essai
WR)
Particules solides: moins de 0,l mg/m3
6.1.2.1 Description générale
(AN RI
L’appareillage d’essai utilisé pour la méthode A com-
Méthode d’essai: méthode B
porte les éléments suivants (voir figure 2):
5.5 Point 4 (voir figure 1)
Compresseur
Séparateur(s) d’huile
Conditions limites probables en aval des filtres
coalescents à haut rendement: Bac d’huile du séparateur
Tube de refoulement
Température de ser-
Tube de retour d’huile avec balayage
vice: 20°Cà45"C
Refroidisseur final (facultatif)
5 barà 10 bar
Pression de service:
Robinet d’arrêt
néant (après sécheurs)
Condensat d’eau:
Pièce en Y (si nécessaire)
Vapeur d’eau: point de rosée sous
pression: - 70 “C à Corps du filtre d’échantillonnage à haut ren-
+ 10 “C (après sécheurs) dement
Brouillard d’huile: moins de 0,l mg/m3 10 Élément filtrant coalescent
(ANR) dans la plage
11 Robinet d’arrêt
0,Ol prn à 0,5 prn
12 Bac collecteur (transparent)
Vapeur d’huile: 0,Ol mg/m3 à 1 mg/m3
13 Purge
(ANN
14 Éprouvette graduée
moins de 0,Ol mg/m3
Particules solides:
Manomètre différentiel
(AN RI 15
16 Corps du filtre de récupération à haut ren-
Méthode d’essai: méthode B
dement
17 Élément filtrant coalescent
6 Description générale de l’appareillage
18 Robinet d’arrêt
d’essai et des méthodes d’essai
Bac collecteur (transparent)
19
20 Purge
6.1 Méthode A
21 Éprouvette graduée
6.1 .l Généralités
22 Manomètre différentiel
23 Capteur de pression
Par la méthode A, on effectue l’échantillonnage de la
24 Débitmètre
totalité de la veine d’air traversant deux filtres
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
Q ISO ISO 8573-2: 1996(F)
- Pénétration des particules, mesuree suivant la
25 Régulateur de débit
méthode DOP (voir réf. [Il): moins de 0,000 5 %.
26 Silencieux
- Pénétration des particules, mesurée suivant la
27 Robinet à trois voies
méthode au NaCI (voir réf. [2]): moins de
28 Capteur de pression
0,000 5 %.
29 Éprouvette graduée
NOTE 1 Les filtres satisfaisant aux essais d’efficacité
30 Manomètre différentiel
(méthodes DOP ou au NaCI) ne sont pas obligatoirement
31 Capteur de température (t,)
conformes aux exigences du niveau maximal de teneur en
huile suivant la méthode Bl ou B2.
32 Robinet d’arrêt
33 Capteur de température ambiante (Q
L’air véhiculant de I’huile sous forme d’aérosol ou de
débit pariétal entre dans le corps du filtre d’échan-
34 Hygromètre
tillonnage (9) et en sort par l’élément filtrant
35 Capteur de température
coalescent (10) qui agglomère I’huile en un liquide.
Ce liquide tombe au fond du corps et dans le bac
collecteur (12) en passant par le robinet (Il ) quand il
est ouvert, où il attend d’être mesuré.
6.1.2.2 Filtre d’échantillonnage C(9) et (lO)]
6.1.2.3 Filtre de récupération (16)
Les éléments filtrants du filtre d’échantillonnage doi-
Ce filtre est identique au filtre d’échantillonnage et
vent être soumis à un essai d’efficacité après fabrica-
recueille I’huile qui aurait pu passer en cas de mauvais
tion et doivent respecter l’une des spécifications
fonctionnement du filtre d’échantillonnage.
suivantes:
Figure 2 - Appareillage d’essai pour la méthode A
---------------------- Page: 9 ----------------------
0 ISO
ISO 8573-2: 1996(F)
6.1.2.4 Bacs collecteurs [(12) et (19)] 6.1.4 Autres mesurages
Les données complémentaires suivantes sont essen-
Des bacs en plastique transparent avec protecteur
permettent d’observer la récupération d’huile en tielles lorsque l’objectif est de mesurer le rendement
cours de fonctionnement. Les robinets d’arrêt (il ) et du séparateur huile/air du compresseur.
(18) ne sont fermés qu’en cas de dépose ou de purge
des bacs collecteurs; ils sont normalement en po-
6.1.4.1 Température
sition ouverte.
Pour déterminer les performances à l’intérieur d’une
plage de températures spécifiée, on enregistre la
6.1.2.5 Purges [(13) et (20)]
température pendant tout l’essai. Le capteur de tem-
pérature (31) mesure la température à l’entrée.
Les purges servent à évacuer le liquide recueilli dans
L’exactitude du capteur de température doit être de
les bacs collecteurs (12) et (19); elles sont nor-
+ 1 K.
-
malement fermées.
6.1.4.2 Pression d’air avant le filtre
6.1.2.6 Éprouvettes graduées [(14) et (21)]
d’échantillonnage
L’huile recueillie est mesurée dans 1’ (les)
La pression d’air doit être mesurée avec un capteur
éprouvette(s) (graduées en millilitres).
de pression. L’exactitude du capteur de pression doit
être de + 0,25 % de la valeur maximale d’échelle.
6.1.2.7 Manomètres différentiels [(15) et (22)]
6.2 Méthode B
Les manomètres différentiels permettent de mesurer
la perte de charge au travers des filtres d’échantillon-
6.2.1 Méthode Bl - Échantillonnage à plein
nage et de récupération.
débit
6.1.2.8 Débitmètre d’air (24)
6.2.1 .l Généralités
Un débitmètre approprié sert à déterminer le volume
La méthode Bl concerne I’échanti llonnage et I’ana-
de l’échantillon d’air. De nombreux types existent.
lyse des aérosols véhiculés dans l’ai r à débit constant.
Leur exactitude doit être meilleure que & 5 % de la
valeur mesurée. Des capteurs de température (35) et
Cette méthode permet, dans les limites décrites ci-
des capteurs de pression (23) sont aussi nécessaires
dessous, de quantifier la proportion d’huile présente
pour rapporter le débit mesuré à une pression absolue
sous forme d’aérosols dans le circuit d’air comprimé
de 1 bar, une température de 20 “C et une humidité
dans la mesure où l’on n’a pas de pollution par un
relative de 65 % (voir ISO 2787).
débit pariétal. Le débit d’air est normalement dirigé
vers l’appareillage de mesure par des robinets en li-
gne appropriés préalablement contrôlés pour vérifier
6.1.2.9 Régulateur de débit (25)
qu’ils n’ajoutent pas au niveau de pollution par huile
déjà présent. Cette méthode servant à mesurer des
Pour régler le débit avec précision, un régulateur fin
concentrations relativement faibles d’huile dans l’air,
(25) est exigé.
il convient de veiller tout particulièrement à la propreté
du matériel et de prendre d’autres précautions, par
6.1.3 Plage de débits de l’appareillage d‘essai
exemple: purge des robinets, stabilisation des condi-
tions avant l’essai. De bonnes techniques d’analyse
L’appareillage d’essai devrait normalement être capa-
permettent également d’améliorer le niveau de
ble de traiter un débit de 200 I/s (ANR) à une pression
confiance accordé aux résultats obtenus.
relative effective de 7 bar. Pour des débits plus forts,
on peut multiplier les appareils d’essai ou dériver La durée optimale de mesure peut être déterminée
l’excédent d’air par une pièce en ((Y)) (8). La vitesse après un essai initial permettant de déterminer une
dans cette pièce en ((Y)) doit être adaptée à celle concentration approximative de I’huile présente. Lors
qu’on observe dans les embranchements extérieurs des essais à plein débit, il est possible de faire
pour que l’échantillonnage soit représentatif. Il est recirculer l’air dans le circuit d’air comprimé, ce qui
nécessaire de contrôler le débit d’air dérivé uni- réduit les pertes de produit. À l’inverse, il est aussi
possible de refouler l’air dans l’atmosphère. Une me-
quement pour déterminer le débit total. L’appareillage
d’essai doit avoir un fonctionnement indépendant. sure de débit doit déterminer le volume d’air utilisé
---------------------- Page: 10 ----------------------
0 ISO
ISO 8573=2:1996(F)
pendant l’essai, quelle que soit la méthode retenue.
à environ 5 mg/m3, avec des durées d’échantillon-
L’appareillage d’essai étant portatif, on peut choisir
nage de 30 min à 2 min, respectivement. La limite
différents endroits pour réaliser les essais, pourvu que
supérieure de la vitesse de l’air (à la pression de ser-
les paramètres spécifiés soient respectés et qu’une vice) devant la membrane d’essai est de 1 m/s. L’es-
robinetterie convenable existe pour insérer les appa- sai est effectué dans des conditions de plein débit.
reils dans le circuit. Des précautions évidentes doivent
II convient que la plage des températures soit de
être prises pour éviter une dépressurisation brutale
0 OC à 40 OC. Si la température de l’air comprimé est
qui peut endommager la membrane filtrante ou I’in-
supérieure à 40 “C, la vapeur d’huile doit aussi être
sertion de polluants atmosphériques.
prise en compte.
Les paramètres physiques appropriés, c’est-à-dire
Lors de l’essai suivant la méthode Bl , c’est la totalité
température, pression, débit, etc.,. doivent être enre-
de l’air qui traverse la membrane d’essai.
gistrés de la manière stipulée pour la méthode A.
6.2.1.2 Appareillage d’essai
L’appareillage d’essai et d’analyse utilisé comme dé-
crit donne une exactitude meilleure que + 10 % dans
Le montage général des appareils d’essai est illustré
la plage de teneur en huile allant de + 6001 mg/m3
à la figure3.
Écoulement
8 4
Légende
4 Robinets d’arrêt à tournant sphérique à passage intégral
r
5
2 Porte-membrane
3 Robinet d’évacuation du porte-membrane
6 Régulateur de débit
7 Silencieux
8 Tube de dérivation
Figure 3 - Appareillage d’essai pour la méthode Bl
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 8573-2: 1996(F)
6.2.1.2.1 Membrane 6.2.1.2.5 Matériaux de construction
Pour avoir une bonne exactitude de mesure, il
convient d’utiliser une membrane en microfibres de
L’aluminium et ses alliages ne doivent pas être utili-
verre à haut rendement. Pour atteindre l’exactitude
sés pour un élément susceptible d’entrer en contact
prescrite pour cette méthode, il faut utiliser trois cou-
avec des solvants.
ches de membrane en contact intime montées en
série; les caractéristiques de la membrane sont les
suivantes:
Masse surfacique: 88,5 g/m2
6.2.2 Méthode B2 - Échantillonnage à débit
Perte de charge pour
partiel
air à 0,014 m/s: 23,l mbar à la pression
atmosphérique
Pénétration de particu-
.
La méthode B2 utilise les mêmes appareils d’essai
les . moins de 0,000 5 %
que la méthode Bl, plus une sonde d’échantillonnage
(voir réf. [2])
permettant un échantillonnage de débit partiel dans
des conditions isocinétiques par rapport à I’écou-
Pour s’adapter au matériel décrit, la membrane doit
lement principal, en cas de dépassement des limites
être circulaire. Son diamètre est généralement de
de vitesses spécifiées pour la méthode Bl . L’exacti-
55 mm.
tude et les limites sont les mêmes que pour la mé-
thode Bl .
Cette sonde peut être insérée dans n’importe quel
6.2.1.2.2 Support de membrane
tronçon du conduit en utilisant des raccords et robi-
nets appropriés et permet de prélever sur le conduit
Pour éviter l’éclatement de la membrane, un disque
principal un échantillon d’air dans des conditions de
fritté en acier inoxydable doit être placé juste derrière
vitesse identiques. II convient de connaître le débit
la membrane pour lui servir de support. Le disque doit
tant dans le conduit principal que dans la dérivation
également être de forme circulaire et du même dia-
pour définir les conditions d’essai. La sonde peut être
mètre que la membrane. Un disque approprié a
placée au voisinage du centre de la section du conduit
3 mm d’épaisseur et permet d’éliminer 95 % de tou-
principal mais il est recommandé de procéder à un
tes les particules solides de 40 prn et plus.
certain nombre d’essais préalables. La conception du
porte-membrane et de la sonde permet d’effectuer
un lavage au solvant pour éliminer tout dépôt polluant
6.2.1.2.3 Conduits et robinetterie sur les parois de ces derniers et permettre qu’il soit
pris en compte dans l’analyse.
II est important que le diamètre intérieur du conduit,
II est également possible de laisser la sonde en place
depuis le point de raccordement au circuit d’air com-
et d’analyser I’huile recueillie sur la membrane et le
primé jusqu’au porte-membrane, soit constant et que
porte-membrane en ne se servant que de robinets en
la surface intérieure du conduit soit lisse pour réduire
ligne. Cette manière de faire permet de laisser le cir-
au minimum les pertes dans le circuit.
cuit principal sous pression pendant l’analyse et d’ef-
fectuer des contrôles par intermittence sur une
Le robinet d’arrêt (1) de la figure 3 devrait être du type
certaine période. Les joints utilisés dans les raccords
à tournant sphérique avec une lumière de diamètre
de la sonde ou du porte-membrane ne doivent rejeter
quasi identique au diamètre du conduit.
aucun hydrocarbure dans la solution lorsqu’ils sont
La dérivation peut se faire par un flexible. plongés dans le solvant d’analyse. II n’est pas pratique
de faire recirculer le débit échantillonné dans le
conduit principal en aval du porte-membrane et il est
habituel de le décharger dans l’atmosphère.
6.2.1.2.4 Porte-membrane
À des concentrations très faibles en huile
Un plan général d’un porte-membrane type est repré-
(0,Ol mg/m3 et au-dessous), il est recommandé de
senté à la figure4. procéder à l’échantillonnage pendant 1 h à 3 h.
8
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 8573-2: 1996(F)
Dimensions en millimètres
21,s
1s
;;I
Assemblage type pour /
s’adapter à la sonde
ksetikage typeo (joint
d’étanchéité non représenté)
/R 03
Assemblage type ( 1 F!f) Assemblage type
Figure 4 - Porte-membrane type
9
---------------------- Page: 13 ----------------------
6.2.2.1 Échantillonnage isocinétique - 6.2.2.2 Montage pour échantillonnage
Généralités isocinétique
Pour procéder à un échantillonnage sur des circuits à
com-
Le montage pour échantillonnage isocinétique
fort débit, on peut recourir à l’échantillonnage
porte les éléments suivants (voir figure 5):
isocinétique lorsqu’il n’y a pas de débit pariétal
(exemple au-dessous de 5 mg/m3 d’aérosol total).
1 Sonde
2 Buse avec garniture
Un échantillonnage isocinétique précis n’est pas in-
dispensable dans le cas de petites particules (moins 3 Porte-membrane avec évent
de 1 pm), bien qu’il soit souhaitable d’approcher des
4 Robinet à boisseau sphérique à passage inté-
conditions d’isocinétisme.
gral
d’échantillonnage isocinétique de-
Les dispositifs
Le robinet (4) et le débitmètre (5) permettent de régler
les caractéristiques suivantes:
vraient présenter
et de mesurer le débit total dans le conduit.
La distance minimale entre la sonde et les coudes
a)
ou étranglements amont devrait être égale à
6.2.2.3 Conception de la sonde isocinétique
10 fois le diamètre de conduit; la distance mini-
male entre la sonde et les coudes ou étran-
La construction générale de la sonde est représentée
glements aval devrait être égale à 3 fois le
à la figure6. Elle est utilisable à des vitesses d’écou-
diamètre de conduit (voir réf. [3]).
lement inférieures ou égales à 15 m/s et à des débits
d’échantillonnage ne dépassant pas 3 Ils, lorsqu’on
Les dimensions de la sonde ne devraient pas in-
b)
utilise un porte-membrane approprié conçu pour un
fluer sur la veine d’air. Les tuyères peuvent être
disque standard de 55 mm.
de forme et de construction variables.
La sonde devrait avoir une section circulaire; son ex-
II convient de tenir compte du choc sur la surface
d trémité ouverte devrait avoir une épaisseur de moins
interne de la sonde. Des précautions sont néces-
de 1,3 mm et ses surfaces interne et externe de-
saires pour empêcher la condensation des va-
vraient avoir une pente inférieure à 30” par rapport à
peurs d’huile en surface à moins que cette
l’axe de la tuyère (voir figure6) (voir réf. [5] et [7]).
dernière ne soit lavée au solvant.
L’angle au niveau de la tuyère réduit au minimum
Dans les conditions d‘essai spécifiées, il est inu- l’effet de choc sur l’extrémité de la sonde.
dl
tile de balayer le conduit avec une sonde
Des conseils sur la conception et la construction des
d’échantillonnage.
sondes d’échantillonnage isocinétique figurent en réf.
L’échantillonnage doit se faire dans des conditions VI et PI*
e)
d’écoulement turbulent de la veine d’air principale
(nombre de Reynolds supérieur à 4 000).
6.2.2.4 Installation de la sonde
L’air comprimé en usage industriel normal se
Une sonde d’échantillonnage isocinétique ne devrait
trouve en état d’écoulement turbulent, ce qui est
créer aucun problème si l’on suit le modèle général
le cas lorsque les conditions suivantes sont rem-
proposé à la figure6. Un simple joint à compression
plies:
peut être utilise si un joint en élastomère au
fluorocarbure (ou similaire) est utilisé pour empêcher
Q > d/20
toute contamination pendant la procédure d’analyse.
où
Ce joint doit être capable de maintenir la sonde dans
le conduit jusqu’à la pression maximale de service.
Q est le débit dans le conduit, en litres par
Dans l’idéal, cette garniture devrait permettre I’intro-
seconde (ANR);
duction de la sonde à différentes profondeurs en cas
d est le diamètre du conduit, en millimètres. de besoin.
10
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 8573-2: 1996(.F
Disque- support en acier inoxydable
Membrane à trois couches
2 4
I
i;
II
Il
II I
‘1
Légende
1 Sonde
2 Buse avec garniture
3 Porte-membrane
4 Robinet à boisseau sphérique à passage int6graI
5 Débitmètre
Figure 5 - Montage pour échantillonnage isocinétique (représentation de l’insertion dans un cadre)
6.2.2.5 Débits d’air comprimé q est le débit dans la sonde, en litres par se-
conde (AN R);
La vitesse de l’air dans le conduit principal et dans la
D est le diamètre intérieur du conduit, en milli-
sonde doit être identique pendant toute la période
mètres;
d’échantillonnage. On obtient ce résultat par réglage
des régulateurs de débit jusqu’à lecture des valeurs
d est le diamètre intérieur de la sonde, en milli-
appropriées sur les débitmètres.
mètres.
Les vitesses dans le conduit principal et dans la sonde
À la pression d’épreuve normalisée de 6,3 bar et à
sont identiques quand
une vitesse maximale dans la sonde de 15 m/s pour
un débit d’environ 3 I/s et un diamètre intérieur de
Q D*
--
--
sonde de 7 mm, on obtient les débits maximaux dans
q d*
le conduit indiqués au tableau 3. Ces résultats sont
obtenus à partir de la formule suivante:
et quand la pression est constante et identique,
D2q
où
=-
Q
d*
Q est le débit total dans le conduit, en litres par
seconde (ANR); en remplaçant q par 3 et d par 7.
11
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISb 8573-2: 1996(F) -
Tableau 3 -’ Débits maximaux dans le conduit pour une sonde de 7 mm
à une pression de service de 6,3 bar
Diamette nominal du conduit (mm) 1 50 1 65 1 80 1 100 1 125 1 150
I
Diamètre intérieur moyen du conduit (sé-
rie moyenne suivantI'IS0 65)(mm) 1 53,0 ) 68,7 1 80,7 1 lO5,l 1 130,O 1 155,4
I
dans le conduit
1 170 1 290 1 400 1 680 1 1030 1 1480
-
Raccord fileté étanche convenable
Sens d’écoulement
Vers le
-----w-m m-s----
--porte-membrane
C
C
Dimensions en millimètres
Taille de la
@B C
@A
sonde
1
1 7 93 200
2 10 12,6 200
3 17 19,6 400
\
isocinétique type
Figure 6 - Sonde d’échantillonnage
7.2 Mode opératoire (voir également 6.1.2.1
7 Mode opératoire d’essai -
et figure 2)
Méthode A
7.2.1 Démarrage
7.1 Généralités
Ouvrir complètement le robinet d’arrêt (7) pour mettre
Cette méthode d’essai est utilisable en tout point d’un l’appareillage sous pre
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 8573-2
Première édition
1996-06-o 1
Air comprimé pour usage général -
Partie 2:
Méthodes d’essai pour mesurer les aérosols
d’huile
Compressed air for general use -
Part 2: Test methods for aerosol oil content
Numéro de référence
ISO 8573-2:1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8573-Z: 1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 8573-2 a été élaborée par le comité techni-
que lSO/TC 118, Compresseurs, outils et machines pneumatiques, sous-
comité SC 4, Qualité de /‘air comprimé.
L’ISO 8573 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Air comprimé pour usage général:
- Partie 1: Polluants et classes de qualité
- Partie 2: Méthodes d’essai pour mesurer les aérosols d’huile
- Partie 3: Détermination du taux d’humidité
- Partie 4: Dé termina tion de la présence de particules solides et des
con taminan ts microbiologiques
- Partie 6: Détermination des contaminants gazeux
Les utilisateurs noteront que les titres des futures parties 3 à 6 sont seu-
lement des titres provisoires et que bien que, à l’heure actuelle, il soit
prévu de publier toutes les parties énumérées ci-dessus, une ou plusieurs
de ces parties peuvent néanmoins être supprimées du programme de
travail avant leur publication, ce qui peut en conséquence nécessiter la
renumérotation des parties restantes.
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO
ISO 8573-2: 1996(F)
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 8573.
L’annexe B est donnée uniquement à titre d’information.
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 8573-2: 1996(F)
Air comprimé pour usage général -
Partie 2:
Méthodes d’essai pour mesurer les aérosols d’huile
subdivisée en deux parties pour différencier clai-
1 Domaine d’application
rement les procédures permettant d’obtenir une cer-
taine quantité d’huile pour analyse.
La présente partie de I’ISO 8573 prescrit des métho-
des d’essai pour l’échantillonnage et l’analyse quanti-
tative des huiles présentes sous forme d’aérosols ou
2 Références normatives
de liquides (à l’exception des vapeurs d’huile) dans
l’air fourni par les compresseurs et circuits d’air com-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
.
primé.
par suite de la référence qui en est faite, consti-
I
W’
tuent des dispositions valables pour la présente partie
Avec le matériel d’échantillonnage et d’analyse décrit,
de I’ISO 8573. Au moment de la publication, les édi-
chaque méthode atteint une exactitude meilleure que
tions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est
+ 10 % de la valeur mesurée de teneur en huile
-
sujette à révision et les parties prenantes des accords
comprise entre 0,001 mg/m3 et environ 20 mg/m3
fondés sur la présente partie de I’ISO 8573 sont invi-
dans les conditions d’atmosphère normale de réfé-
tées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions
rence (ANRI pour des temps d’échantillonnage va-
les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
riables.
membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre
des Normes internationales en vigueur à un moment
La présente partie de I’ISO 8573 donne des instruc-
donné.
tions détaillées sur le matériel de mesure à utiliser et
les méthodes d’essai à suivre pour mesurer la teneur
ISO 65:1981, Tubes en acier au carbone filetables
en huile présente sous forme d’aérosols d’un circuit
selon ISO 7- 1.
d’alimentation en air comprimé.
ISO 5167-I :1991, Mesure de débit des fluides au
Elle est applicable aux circuits d’air comprimé jusqu’à
moyen d’appareils déprimogènes - Partie 7: Dia-
30 bar21 de pression de service et 100 “C de tempé-
phragmes, tuyères et tubes de Venturi insérés dans
rature de l’air comprimé, à l’exclusion des circuits
des conduites en charge de section circulaire.
destinés à fournir de l’air comprimé à usage médical
ou de qualité respirable.
ISO 8573-l :1991, Air comprimé pour usage général
Deux méthodes distinctes sont décrites: la méthode
- Partie 1: Polluants et classes de qualité.
A et la méthode B. La méthode B est elle-même
1) Le débit d’air se rapporte aux conditions de l’atmosphère normale de référence (ANR) qui sont: une pression de
1 000 mbar, une température de 20 “C et une humidité relative de 65 %.
2) 1 bar=105N/m2=100kPa
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 8573-2: 1996(F) 0 ISO
3 Définitions
Compresseur rotatif à
immersion par huile: 70”Cà100”C,7barà
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 8573,
10 bar
les définitions données dans I’ISO 8573-l et la défini-
tion suivante s’appliquent.
Degré de pollution probable en ce point de mesure:
3.1 débit pariétal: Proportion de polluant huileux ne
Brouillard d’huile: 5 mg/m3 à 20 mg/m3
se trouvant plus en suspension dans la veine d’air
(ANR) dans un spectre
circulant dans le conduit.
deO,Ol prnà 10pm
Vapeur d’huile: 5 mg/m3 à 20 mg/m3
4 Unités de mesure
(ANN
Particules solides:
II est recommandé d’utiliser de façon générale les moins de 0,l mg/m3
unités SI données tout au long de la présente partie
(ANRI
de I’ISO 8573.
Condensat d’eau: néant
Vapeur d’eau: inconnu
Toutefois, conformément à la pratique usuelle en
matière d’air comprimé, quelques unités SI non pré-
Méthode d’essai: méthode A
férentielles, acceptées par I’ISO, sont également uti-
lisées. Elles sont données dans le tableau 1.
5.3 Point 2 (voir figure 1)
5 Points d’échantillonnage types
Conditions limites probables juste après le refroidis-
5.1 Généralités
seur final/séparateur centrifuge:
Les méthodes d’essai sont utilisables en n’importe
Température de ser-
quel point du circuit d’air comprimé et le choix entre
vice:
20 "C à 45 "C
la méthode A et la méthode B dépend du niveau réel
de pollution par I’huile dans le circuit.
Pression de service: 5 bar à 10 bar
Condensat d’eau: légères traces
Des conditions types en quatre points d’un circuit d’air
comprimé sont indiquées en 5.2 à 5.4 avec la mé-
Vapeur d’eau: air saturé
thode d’essai recommandée. La figure 1 montre les
Brouillard d’huile: 5 mg/m3 à 20 mg/m3
emplacements des points d’échantillonnage types. Le
(ANR) dans un spectre
tableau2 donne un guide pour le choix de la méthode
deO,I pmà50pm
d’essai appropriée.
Vapeur d’huile: 0,I mg/m3 à 2 mg/m3
(AN RI
5.2 Point 1 (voir figure 1)
Particules solides: moins de 0,I mg/m3
Conditions limites probables après le compres-
(ANN
seur/séparateur aux températures finales de com-
pression:
Méthode d’essai: méthode A
Tableau 1 - Unités SI non préférentielles
Symbole de
Grandeur Nom de l’unité Définition
l’unité
Pression bar bar 1 bar=105Pa
Volume litre I 1 I = 10s3 m3
minute min 1 min = 60 s
Temps
heure h 1 h.=60min=3600s
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 8573-2:1996(
FI
Point 1 Point 2 Point 4
Filtre à Séparateur
air/huile
L’aspiration
Filtre aval
Compresseur
Figure 1 - Points d’échantillonnage types dans le circuit d‘air comprimé
- Guide pour le choix de la méthode d’essai
Tableau 2
Méthode
Paramètre
A Bl B2
Débit total Débit total Débit partiel
Gamme de pollution 5 mg/m3 a 20 mg/m3 0,001 mg/m3 à 5 mg/m3 0,001 mg/m3 à 5 mg/m3
Vitesse maximale (tuyau) Voir tableau 4 Voir tableau 4 Voir tableau 4
I I
I I
Vitesse maximale (filtre) Voir 6.1.2.2 1 m/s 1 m/s
Diamètre maximal du tuyau Aucune limite DN 25 Aucune limite
Sensibilité 0,5 mg/m3 0,001 mg/m3 0,001 ,mg/m3
.
I I
I
Exactitude & 10 % de la valeur réelle + 10 %-de la valeur réelle
+ 10 % de la valeur réelle
I I
I
40 “C
40 “C
Température maximale 100 “C
2 min 2 min à 3 h
Durée de l’essai (type) 50 h à 200 h a 3 h
Construction du filtre Filtre coalescent Membrane trois couches Membrane trois couches
I I I I
Points d’échantillonnage
Après filtres haut rendement Après filtres haut rendement
Sortie du compresseur
types
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
0 ISO
ISO 8573-2: 1996(F)
coalescents à haut rendement montés en série et le
5.4 Point 3 (voir figure 1)
mesurage de I’huile tant sous forme d’aérosol que
sous forme de débit pariétal. L’appareillage et la mé-
Conditions limites probables en aval des filtres amont
thode sont conçus pour fonctionner jusqu’à 100 “C.
et des sécheurs réfrigérants:
La méthode peut également être utilisée pour déter-
Température de ser-
miner la quantité d’aérosol d’huile normalement pré-
20 “C à 45 “C
vice:
sente dans l’air fourni par un compresseur à
5baràlObar
Pression de service:
lubrification par huile équipé d’un séparateur air/huile.
Condensat d’eau: néant Les concentrations en huile de 0,5 mg/m3 et plus
peuvent être déterminées avec une exactitude de
Vapeur d’eau: point de rosée sous
+ 10 %. Normalement tout l’air fourni est échan-
pression: 2 “C à 10 “C
tillonné sur une période de 50 h à 200 h. La méthode
Brouillard d’huile: 0,5 mg/m3 à 10 mg/m3
est également utilisable pour des essais à long terme
(ANR) dans un spectre
sur plusieurs milliers d’heures.
de 0,Ol prn à 5 prn
0,l mg/m3 à 1 mg/m3
Vapeur d’huile:
6.1.2 Appareillage d’essai
WR)
Particules solides: moins de 0,l mg/m3
6.1.2.1 Description générale
(AN RI
L’appareillage d’essai utilisé pour la méthode A com-
Méthode d’essai: méthode B
porte les éléments suivants (voir figure 2):
5.5 Point 4 (voir figure 1)
Compresseur
Séparateur(s) d’huile
Conditions limites probables en aval des filtres
coalescents à haut rendement: Bac d’huile du séparateur
Tube de refoulement
Température de ser-
Tube de retour d’huile avec balayage
vice: 20°Cà45"C
Refroidisseur final (facultatif)
5 barà 10 bar
Pression de service:
Robinet d’arrêt
néant (après sécheurs)
Condensat d’eau:
Pièce en Y (si nécessaire)
Vapeur d’eau: point de rosée sous
pression: - 70 “C à Corps du filtre d’échantillonnage à haut ren-
+ 10 “C (après sécheurs) dement
Brouillard d’huile: moins de 0,l mg/m3 10 Élément filtrant coalescent
(ANR) dans la plage
11 Robinet d’arrêt
0,Ol prn à 0,5 prn
12 Bac collecteur (transparent)
Vapeur d’huile: 0,Ol mg/m3 à 1 mg/m3
13 Purge
(ANN
14 Éprouvette graduée
moins de 0,Ol mg/m3
Particules solides:
Manomètre différentiel
(AN RI 15
16 Corps du filtre de récupération à haut ren-
Méthode d’essai: méthode B
dement
17 Élément filtrant coalescent
6 Description générale de l’appareillage
18 Robinet d’arrêt
d’essai et des méthodes d’essai
Bac collecteur (transparent)
19
20 Purge
6.1 Méthode A
21 Éprouvette graduée
6.1 .l Généralités
22 Manomètre différentiel
23 Capteur de pression
Par la méthode A, on effectue l’échantillonnage de la
24 Débitmètre
totalité de la veine d’air traversant deux filtres
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
Q ISO ISO 8573-2: 1996(F)
- Pénétration des particules, mesuree suivant la
25 Régulateur de débit
méthode DOP (voir réf. [Il): moins de 0,000 5 %.
26 Silencieux
- Pénétration des particules, mesurée suivant la
27 Robinet à trois voies
méthode au NaCI (voir réf. [2]): moins de
28 Capteur de pression
0,000 5 %.
29 Éprouvette graduée
NOTE 1 Les filtres satisfaisant aux essais d’efficacité
30 Manomètre différentiel
(méthodes DOP ou au NaCI) ne sont pas obligatoirement
31 Capteur de température (t,)
conformes aux exigences du niveau maximal de teneur en
huile suivant la méthode Bl ou B2.
32 Robinet d’arrêt
33 Capteur de température ambiante (Q
L’air véhiculant de I’huile sous forme d’aérosol ou de
débit pariétal entre dans le corps du filtre d’échan-
34 Hygromètre
tillonnage (9) et en sort par l’élément filtrant
35 Capteur de température
coalescent (10) qui agglomère I’huile en un liquide.
Ce liquide tombe au fond du corps et dans le bac
collecteur (12) en passant par le robinet (Il ) quand il
est ouvert, où il attend d’être mesuré.
6.1.2.2 Filtre d’échantillonnage C(9) et (lO)]
6.1.2.3 Filtre de récupération (16)
Les éléments filtrants du filtre d’échantillonnage doi-
Ce filtre est identique au filtre d’échantillonnage et
vent être soumis à un essai d’efficacité après fabrica-
recueille I’huile qui aurait pu passer en cas de mauvais
tion et doivent respecter l’une des spécifications
fonctionnement du filtre d’échantillonnage.
suivantes:
Figure 2 - Appareillage d’essai pour la méthode A
---------------------- Page: 9 ----------------------
0 ISO
ISO 8573-2: 1996(F)
6.1.2.4 Bacs collecteurs [(12) et (19)] 6.1.4 Autres mesurages
Les données complémentaires suivantes sont essen-
Des bacs en plastique transparent avec protecteur
permettent d’observer la récupération d’huile en tielles lorsque l’objectif est de mesurer le rendement
cours de fonctionnement. Les robinets d’arrêt (il ) et du séparateur huile/air du compresseur.
(18) ne sont fermés qu’en cas de dépose ou de purge
des bacs collecteurs; ils sont normalement en po-
6.1.4.1 Température
sition ouverte.
Pour déterminer les performances à l’intérieur d’une
plage de températures spécifiée, on enregistre la
6.1.2.5 Purges [(13) et (20)]
température pendant tout l’essai. Le capteur de tem-
pérature (31) mesure la température à l’entrée.
Les purges servent à évacuer le liquide recueilli dans
L’exactitude du capteur de température doit être de
les bacs collecteurs (12) et (19); elles sont nor-
+ 1 K.
-
malement fermées.
6.1.4.2 Pression d’air avant le filtre
6.1.2.6 Éprouvettes graduées [(14) et (21)]
d’échantillonnage
L’huile recueillie est mesurée dans 1’ (les)
La pression d’air doit être mesurée avec un capteur
éprouvette(s) (graduées en millilitres).
de pression. L’exactitude du capteur de pression doit
être de + 0,25 % de la valeur maximale d’échelle.
6.1.2.7 Manomètres différentiels [(15) et (22)]
6.2 Méthode B
Les manomètres différentiels permettent de mesurer
la perte de charge au travers des filtres d’échantillon-
6.2.1 Méthode Bl - Échantillonnage à plein
nage et de récupération.
débit
6.1.2.8 Débitmètre d’air (24)
6.2.1 .l Généralités
Un débitmètre approprié sert à déterminer le volume
La méthode Bl concerne I’échanti llonnage et I’ana-
de l’échantillon d’air. De nombreux types existent.
lyse des aérosols véhiculés dans l’ai r à débit constant.
Leur exactitude doit être meilleure que & 5 % de la
valeur mesurée. Des capteurs de température (35) et
Cette méthode permet, dans les limites décrites ci-
des capteurs de pression (23) sont aussi nécessaires
dessous, de quantifier la proportion d’huile présente
pour rapporter le débit mesuré à une pression absolue
sous forme d’aérosols dans le circuit d’air comprimé
de 1 bar, une température de 20 “C et une humidité
dans la mesure où l’on n’a pas de pollution par un
relative de 65 % (voir ISO 2787).
débit pariétal. Le débit d’air est normalement dirigé
vers l’appareillage de mesure par des robinets en li-
gne appropriés préalablement contrôlés pour vérifier
6.1.2.9 Régulateur de débit (25)
qu’ils n’ajoutent pas au niveau de pollution par huile
déjà présent. Cette méthode servant à mesurer des
Pour régler le débit avec précision, un régulateur fin
concentrations relativement faibles d’huile dans l’air,
(25) est exigé.
il convient de veiller tout particulièrement à la propreté
du matériel et de prendre d’autres précautions, par
6.1.3 Plage de débits de l’appareillage d‘essai
exemple: purge des robinets, stabilisation des condi-
tions avant l’essai. De bonnes techniques d’analyse
L’appareillage d’essai devrait normalement être capa-
permettent également d’améliorer le niveau de
ble de traiter un débit de 200 I/s (ANR) à une pression
confiance accordé aux résultats obtenus.
relative effective de 7 bar. Pour des débits plus forts,
on peut multiplier les appareils d’essai ou dériver La durée optimale de mesure peut être déterminée
l’excédent d’air par une pièce en ((Y)) (8). La vitesse après un essai initial permettant de déterminer une
dans cette pièce en ((Y)) doit être adaptée à celle concentration approximative de I’huile présente. Lors
qu’on observe dans les embranchements extérieurs des essais à plein débit, il est possible de faire
pour que l’échantillonnage soit représentatif. Il est recirculer l’air dans le circuit d’air comprimé, ce qui
nécessaire de contrôler le débit d’air dérivé uni- réduit les pertes de produit. À l’inverse, il est aussi
possible de refouler l’air dans l’atmosphère. Une me-
quement pour déterminer le débit total. L’appareillage
d’essai doit avoir un fonctionnement indépendant. sure de débit doit déterminer le volume d’air utilisé
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0 ISO
ISO 8573=2:1996(F)
pendant l’essai, quelle que soit la méthode retenue.
à environ 5 mg/m3, avec des durées d’échantillon-
L’appareillage d’essai étant portatif, on peut choisir
nage de 30 min à 2 min, respectivement. La limite
différents endroits pour réaliser les essais, pourvu que
supérieure de la vitesse de l’air (à la pression de ser-
les paramètres spécifiés soient respectés et qu’une vice) devant la membrane d’essai est de 1 m/s. L’es-
robinetterie convenable existe pour insérer les appa- sai est effectué dans des conditions de plein débit.
reils dans le circuit. Des précautions évidentes doivent
II convient que la plage des températures soit de
être prises pour éviter une dépressurisation brutale
0 OC à 40 OC. Si la température de l’air comprimé est
qui peut endommager la membrane filtrante ou I’in-
supérieure à 40 “C, la vapeur d’huile doit aussi être
sertion de polluants atmosphériques.
prise en compte.
Les paramètres physiques appropriés, c’est-à-dire
Lors de l’essai suivant la méthode Bl , c’est la totalité
température, pression, débit, etc.,. doivent être enre-
de l’air qui traverse la membrane d’essai.
gistrés de la manière stipulée pour la méthode A.
6.2.1.2 Appareillage d’essai
L’appareillage d’essai et d’analyse utilisé comme dé-
crit donne une exactitude meilleure que + 10 % dans
Le montage général des appareils d’essai est illustré
la plage de teneur en huile allant de + 6001 mg/m3
à la figure3.
Écoulement
8 4
Légende
4 Robinets d’arrêt à tournant sphérique à passage intégral
r
5
2 Porte-membrane
3 Robinet d’évacuation du porte-membrane
6 Régulateur de débit
7 Silencieux
8 Tube de dérivation
Figure 3 - Appareillage d’essai pour la méthode Bl
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ISO 8573-2: 1996(F)
6.2.1.2.1 Membrane 6.2.1.2.5 Matériaux de construction
Pour avoir une bonne exactitude de mesure, il
convient d’utiliser une membrane en microfibres de
L’aluminium et ses alliages ne doivent pas être utili-
verre à haut rendement. Pour atteindre l’exactitude
sés pour un élément susceptible d’entrer en contact
prescrite pour cette méthode, il faut utiliser trois cou-
avec des solvants.
ches de membrane en contact intime montées en
série; les caractéristiques de la membrane sont les
suivantes:
Masse surfacique: 88,5 g/m2
6.2.2 Méthode B2 - Échantillonnage à débit
Perte de charge pour
partiel
air à 0,014 m/s: 23,l mbar à la pression
atmosphérique
Pénétration de particu-
.
La méthode B2 utilise les mêmes appareils d’essai
les . moins de 0,000 5 %
que la méthode Bl, plus une sonde d’échantillonnage
(voir réf. [2])
permettant un échantillonnage de débit partiel dans
des conditions isocinétiques par rapport à I’écou-
Pour s’adapter au matériel décrit, la membrane doit
lement principal, en cas de dépassement des limites
être circulaire. Son diamètre est généralement de
de vitesses spécifiées pour la méthode Bl . L’exacti-
55 mm.
tude et les limites sont les mêmes que pour la mé-
thode Bl .
Cette sonde peut être insérée dans n’importe quel
6.2.1.2.2 Support de membrane
tronçon du conduit en utilisant des raccords et robi-
nets appropriés et permet de prélever sur le conduit
Pour éviter l’éclatement de la membrane, un disque
principal un échantillon d’air dans des conditions de
fritté en acier inoxydable doit être placé juste derrière
vitesse identiques. II convient de connaître le débit
la membrane pour lui servir de support. Le disque doit
tant dans le conduit principal que dans la dérivation
également être de forme circulaire et du même dia-
pour définir les conditions d’essai. La sonde peut être
mètre que la membrane. Un disque approprié a
placée au voisinage du centre de la section du conduit
3 mm d’épaisseur et permet d’éliminer 95 % de tou-
principal mais il est recommandé de procéder à un
tes les particules solides de 40 prn et plus.
certain nombre d’essais préalables. La conception du
porte-membrane et de la sonde permet d’effectuer
un lavage au solvant pour éliminer tout dépôt polluant
6.2.1.2.3 Conduits et robinetterie sur les parois de ces derniers et permettre qu’il soit
pris en compte dans l’analyse.
II est important que le diamètre intérieur du conduit,
II est également possible de laisser la sonde en place
depuis le point de raccordement au circuit d’air com-
et d’analyser I’huile recueillie sur la membrane et le
primé jusqu’au porte-membrane, soit constant et que
porte-membrane en ne se servant que de robinets en
la surface intérieure du conduit soit lisse pour réduire
ligne. Cette manière de faire permet de laisser le cir-
au minimum les pertes dans le circuit.
cuit principal sous pression pendant l’analyse et d’ef-
fectuer des contrôles par intermittence sur une
Le robinet d’arrêt (1) de la figure 3 devrait être du type
certaine période. Les joints utilisés dans les raccords
à tournant sphérique avec une lumière de diamètre
de la sonde ou du porte-membrane ne doivent rejeter
quasi identique au diamètre du conduit.
aucun hydrocarbure dans la solution lorsqu’ils sont
La dérivation peut se faire par un flexible. plongés dans le solvant d’analyse. II n’est pas pratique
de faire recirculer le débit échantillonné dans le
conduit principal en aval du porte-membrane et il est
habituel de le décharger dans l’atmosphère.
6.2.1.2.4 Porte-membrane
À des concentrations très faibles en huile
Un plan général d’un porte-membrane type est repré-
(0,Ol mg/m3 et au-dessous), il est recommandé de
senté à la figure4. procéder à l’échantillonnage pendant 1 h à 3 h.
8
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ISO 8573-2: 1996(F)
Dimensions en millimètres
21,s
1s
;;I
Assemblage type pour /
s’adapter à la sonde
ksetikage typeo (joint
d’étanchéité non représenté)
/R 03
Assemblage type ( 1 F!f) Assemblage type
Figure 4 - Porte-membrane type
9
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6.2.2.1 Échantillonnage isocinétique - 6.2.2.2 Montage pour échantillonnage
Généralités isocinétique
Pour procéder à un échantillonnage sur des circuits à
com-
Le montage pour échantillonnage isocinétique
fort débit, on peut recourir à l’échantillonnage
porte les éléments suivants (voir figure 5):
isocinétique lorsqu’il n’y a pas de débit pariétal
(exemple au-dessous de 5 mg/m3 d’aérosol total).
1 Sonde
2 Buse avec garniture
Un échantillonnage isocinétique précis n’est pas in-
dispensable dans le cas de petites particules (moins 3 Porte-membrane avec évent
de 1 pm), bien qu’il soit souhaitable d’approcher des
4 Robinet à boisseau sphérique à passage inté-
conditions d’isocinétisme.
gral
d’échantillonnage isocinétique de-
Les dispositifs
Le robinet (4) et le débitmètre (5) permettent de régler
les caractéristiques suivantes:
vraient présenter
et de mesurer le débit total dans le conduit.
La distance minimale entre la sonde et les coudes
a)
ou étranglements amont devrait être égale à
6.2.2.3 Conception de la sonde isocinétique
10 fois le diamètre de conduit; la distance mini-
male entre la sonde et les coudes ou étran-
La construction générale de la sonde est représentée
glements aval devrait être égale à 3 fois le
à la figure6. Elle est utilisable à des vitesses d’écou-
diamètre de conduit (voir réf. [3]).
lement inférieures ou égales à 15 m/s et à des débits
d’échantillonnage ne dépassant pas 3 Ils, lorsqu’on
Les dimensions de la sonde ne devraient pas in-
b)
utilise un porte-membrane approprié conçu pour un
fluer sur la veine d’air. Les tuyères peuvent être
disque standard de 55 mm.
de forme et de construction variables.
La sonde devrait avoir une section circulaire; son ex-
II convient de tenir compte du choc sur la surface
d trémité ouverte devrait avoir une épaisseur de moins
interne de la sonde. Des précautions sont néces-
de 1,3 mm et ses surfaces interne et externe de-
saires pour empêcher la condensation des va-
vraient avoir une pente inférieure à 30” par rapport à
peurs d’huile en surface à moins que cette
l’axe de la tuyère (voir figure6) (voir réf. [5] et [7]).
dernière ne soit lavée au solvant.
L’angle au niveau de la tuyère réduit au minimum
Dans les conditions d‘essai spécifiées, il est inu- l’effet de choc sur l’extrémité de la sonde.
dl
tile de balayer le conduit avec une sonde
Des conseils sur la conception et la construction des
d’échantillonnage.
sondes d’échantillonnage isocinétique figurent en réf.
L’échantillonnage doit se faire dans des conditions VI et PI*
e)
d’écoulement turbulent de la veine d’air principale
(nombre de Reynolds supérieur à 4 000).
6.2.2.4 Installation de la sonde
L’air comprimé en usage industriel normal se
Une sonde d’échantillonnage isocinétique ne devrait
trouve en état d’écoulement turbulent, ce qui est
créer aucun problème si l’on suit le modèle général
le cas lorsque les conditions suivantes sont rem-
proposé à la figure6. Un simple joint à compression
plies:
peut être utilise si un joint en élastomère au
fluorocarbure (ou similaire) est utilisé pour empêcher
Q > d/20
toute contamination pendant la procédure d’analyse.
où
Ce joint doit être capable de maintenir la sonde dans
le conduit jusqu’à la pression maximale de service.
Q est le débit dans le conduit, en litres par
Dans l’idéal, cette garniture devrait permettre I’intro-
seconde (ANR);
duction de la sonde à différentes profondeurs en cas
d est le diamètre du conduit, en millimètres. de besoin.
10
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ISO 8573-2: 1996(.F
Disque- support en acier inoxydable
Membrane à trois couches
2 4
I
i;
II
Il
II I
‘1
Légende
1 Sonde
2 Buse avec garniture
3 Porte-membrane
4 Robinet à boisseau sphérique à passage int6graI
5 Débitmètre
Figure 5 - Montage pour échantillonnage isocinétique (représentation de l’insertion dans un cadre)
6.2.2.5 Débits d’air comprimé q est le débit dans la sonde, en litres par se-
conde (AN R);
La vitesse de l’air dans le conduit principal et dans la
D est le diamètre intérieur du conduit, en milli-
sonde doit être identique pendant toute la période
mètres;
d’échantillonnage. On obtient ce résultat par réglage
des régulateurs de débit jusqu’à lecture des valeurs
d est le diamètre intérieur de la sonde, en milli-
appropriées sur les débitmètres.
mètres.
Les vitesses dans le conduit principal et dans la sonde
À la pression d’épreuve normalisée de 6,3 bar et à
sont identiques quand
une vitesse maximale dans la sonde de 15 m/s pour
un débit d’environ 3 I/s et un diamètre intérieur de
Q D*
--
--
sonde de 7 mm, on obtient les débits maximaux dans
q d*
le conduit indiqués au tableau 3. Ces résultats sont
obtenus à partir de la formule suivante:
et quand la pression est constante et identique,
D2q
où
=-
Q
d*
Q est le débit total dans le conduit, en litres par
seconde (ANR); en remplaçant q par 3 et d par 7.
11
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ISb 8573-2: 1996(F) -
Tableau 3 -’ Débits maximaux dans le conduit pour une sonde de 7 mm
à une pression de service de 6,3 bar
Diamette nominal du conduit (mm) 1 50 1 65 1 80 1 100 1 125 1 150
I
Diamètre intérieur moyen du conduit (sé-
rie moyenne suivantI'IS0 65)(mm) 1 53,0 ) 68,7 1 80,7 1 lO5,l 1 130,O 1 155,4
I
dans le conduit
1 170 1 290 1 400 1 680 1 1030 1 1480
-
Raccord fileté étanche convenable
Sens d’écoulement
Vers le
-----w-m m-s----
--porte-membrane
C
C
Dimensions en millimètres
Taille de la
@B C
@A
sonde
1
1 7 93 200
2 10 12,6 200
3 17 19,6 400
\
isocinétique type
Figure 6 - Sonde d’échantillonnage
7.2 Mode opératoire (voir également 6.1.2.1
7 Mode opératoire d’essai -
et figure 2)
Méthode A
7.2.1 Démarrage
7.1 Généralités
Ouvrir complètement le robinet d’arrêt (7) pour mettre
Cette méthode d’essai est utilisable en tout point d’un l’appareillage sous pre
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.