ISO 8573-2:2007
(Main)Compressed air — Part 2: Test methods for oil aerosol content
Compressed air — Part 2: Test methods for oil aerosol content
ISO 8573-2:2007 specifies test methods for the sampling and quantitative analysis of oil aerosols and liquid oil that can typically be present in compressed air. Test methods for oil vapour are excluded from ISO 8573-2:2007 as they are covered by ISO 8573-5. Two different methods are described, method A and method B. Method B is subdivided into two parts to clearly distinguish between procedures for obtaining the quantity of oil for analysis.
Air comprimé — Partie 2: Méthodes d'essai pour la détermination de la teneur en aérosols d'huile
L'ISO 8573-2:2007 spécifie des méthodes d'essai pour l'échantillonnage et l'analyse quantitative des huiles typiquement présentes sous forme d'aérosols ou de liquides dans l'air comprimé. Les méthodes d'essai pour la détermination de la teneur en vapeurs d'huile sont exclues de la l'ISO 8573-2:2007 et sont traitées dans l'ISO 8573-5. Deux méthodes distinctes sont décrites, la méthode A et la méthode B. La méthode B est elle-même subdivisée en deux parties pour différencier clairement les modes opératoires permettant d'obtenir une certaine quantité d'huile pour analyse.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8573-2
Second edition
2007-02-01
Compressed air —
Part 2:
Test methods for oil aerosol content
Air comprimé —
Partie 2: Méthodes d'essai pour la détermination de la teneur en
aérosols d'huile
Reference number
ISO 8573-2:2007(E)
©
ISO 2007
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ISO 8573-2:2007(E)
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ISO 8573-2:2007(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Units . 2
5 Reference conditions . 2
6 Guide for selection of test method . 2
7 General description of test equipment and method . 2
7.1 Method A. 2
7.2 Method B. 4
8 Test procedure — Method A. 8
8.1 General. 8
8.2 Measuring procedure . 8
8.3 Calculation of test results. 11
8.4 Presentation of results. 11
9 Test procedures — Method B. 11
9.1 Oil vapour . 11
9.2 Maximum air velocity. 11
9.3 Temperature . 11
9.4 Handling. 12
9.5 Blank sample. 12
9.6 Preparation . 12
9.7 Test method B1. 12
9.8 Test method B2. 13
10 Analytical procedure for methods B1 and B2. 13
10.1 Principle. 13
10.2 Solvent . 14
10.3 Apparatus . 14
10.4 Procedure — Analysis of oil collected by the membrane . 14
11 Test result processing. 16
11.1 Preparation of the calibration graph. 16
11.2 Calculation of test results. 18
12 Uncertainty of the method . 18
Annex A (informative) Typical test report. 19
Annex B (informative) Typical equipment layout and dimensional details. 20
Bibliography . 25
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ISO 8573-2:2007(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
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. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 8573-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 118, Compressors and pneumatic tools, machines
and equipment, Subcommittee SC 4, Quality of compressed air.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 8573-2:1996), which has been technically
revised.
ISO 8573 consists of the following parts, under the general title Compressed air:
⎯ Part 1: Contaminants and purity classes
⎯ Part 2: Test methods for oil aerosol content
⎯ Part 3: Test methods for measurement of humidity
⎯ Part 4: Test methods for solid particle content
⎯ Part 5: Test methods for oil vapour and organic solvent content
⎯ Part 6: Test methods for gaseous contaminant content
⎯ Part 7: Test method for viable microbiological contaminant content
⎯ Part 8: Test methods for solid particle content by mass concentration
⎯ Part 9: Test methods for liquid water content
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 8573-2:2007(E)
Compressed air —
Part 2:
Test methods for oil aerosol content
1 Scope
This part of ISO 8573 specifies test methods for the sampling and quantitative analysis of oil aerosols and
liquid oil that can typically be present in compressed air. Test methods for oil vapour are excluded from this
part of ISO 8573 as they are covered by ISO 8573-5.
Two different methods are described, method A and method B. Method B is subdivided into two parts to
clearly distinguish between procedures for obtaining the quantity of oil for analysis.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 8573-1, Compressed air — Part 1: Contaminants and purity classes
ISO 8573-5, Compressed air — Part 5: Test methods for oil vapour and organic solvent content
ISO 12500-1, Filters for compressed air — Test method — Part 1: Oil aerosols
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 8573-1 and the following apply.
3.1
oil
mixture of hydrocarbons composed of six or more carbon atoms, i.e., C
6+
3.2
oil aerosol
mixture of liquid oil suspended in a gaseous medium having negligible fall velocity/settling velocity
3.3
wall flow
that proportion of liquid contamination no longer suspended within the air flow of the pipe
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ISO 8573-2:2007(E)
4 Units
General use of SI units (Système international d’unités; see ISO 1000) as given throughout this International
Standard is recommended. However, in agreement with accepted practice in the pneumatic field, some non-
preferred SI units, accepted by ISO, are also used.
1 bar = 100 000 Pa
NOTE Bar(e) is used to indicate effective pressure above atmospheric.
3
1 l (litre) = 0,001 m
5 Reference conditions
Reference conditions for oil aerosol content volume statements are as follows:
air temperature 20 °C
absolute air pressure 100 kPa [1 bar (a)]
relative water vapour pressure 0
6 Guide for selection of test method
The test methods may be used at any point in the compressed air system. The choice between methods A
and B depends upon the actual level of oil contamination present in the compressed air system, as shown in
Table 1. Where wall flow is present, then method A shall be used.
Table 1 — Guide for the selection of test method
Method A Method B1 Method B2
Parameter
Full flow Full flow Partial flow
3 3 3 3 3 3
Contamination range 1 mg/m to 40 mg/m 0,001 mg/m to 10 mg/m 0,001 mg/m to 10 mg/m
Max. velocity in filter See 7.1.2.10 1 m/s 1 m/s
3 3 3
Sensitivity 0,25 mg/m 0,001 mg/m 0,001 mg/m
Accuracy ± 10 % of actual value ± 10 % of actual value ± 10 % of actual value
Max. temperature 100 °C 40 °C 40 °C
Testing time (typical) 50 h to 200 h 2 min to 10 h 2 min to 10 h
Filter construction Coalescing line filter Three-layer membrane Three-layer membrane
7 General description of test equipment and method
7.1 Method A
7.1.1 General
This test method is suitable for full flow and samples all of the air flow that is passed through two high-
efficiency coalescing filters in series and measures oil in both aerosol and wall-flow forms. It is unsuitable for
performing measurements in systems where steady-state flow, temperature and pressure cannot be
maintained.
This test method may be used at any point in a compressed-air system where heavy contamination levels of
oil are believed to exist.
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ISO 8573-2:2007(E)
The test equipment shall be in good working order. Bends and elbows are not permitted. All valves shall be
closed and the test equipment checked for leaks by pressurizing, by opening the shut-off valve (key item 2 in
Figure 1).
7.1.2 Test equipment
7.1.2.1 General description
The typical arrangement of equipment used in Method A is shown in Figure 1. The test equipment should not
influence the collection sample.
Key
1 compressed air sampling point 7 flow sensing/measuring
2 full-flow ball valve 8 silencer
3 temperature sensing/measuring 9 sampling filter
4 pressure sensing/measuring 10 back-up filter
5 differential pressure gauge 11 liquid collection
6 multi-turn flow control valve
Figure 1 — Typical arrangement for method A
7.1.2.2 Compressed air sampling point (Figure 1, key item 1)
The compressed-air sampling point is a test point at a nominated site in the compressed-air system under
investigation.
7.1.2.3 Shut-off valve (Figure 1, key item 2)
This is an optional item for convenient connection to the test point.
7.1.2.4 Temperature sensing/measuring (Figure 1, key item 3)
A temperature sensing/indicating device is used to indicate the compressed air sampling point temperature at
the time of the test.
7.1.2.5 Pressure sensing/measuring (Figure 1, key item 4)
A pressure-sensing/indicating device is used to confirm that the coalescing filters are operating within
manufacturer's specifications.
7.1.2.6 Differential pressure gauge (Figure 1, key item 5)
These gauges determine the pressure drop across the sample and back-up filters.
© ISO 2007 – All rights reserved 3
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ISO 8573-2:2007(E)
7.1.2.7 Flow control valve (Figure 1, key item 6)
In order to adjust the flow accurately, a valve with fine adjustment is required.
7.1.2.8 Flow sensing/measuring (Figure 1, key item 7)
A suitable flow meter with an accuracy of ± 5 % of the actual value is used to determine the air sample volume,
which shall be referred to reference conditions; see Figure 1, key item 7.
7.1.2.9 Silencer (Figure 1, key item 8)
This is to limit the noise during the test and assist in meeting any local noise-reduction requirements.
7.1.2.10 Sampling filter (Figure 1, key item 9)
The sampling filter is a high-efficiency, coalescing filter capable of removing the oil whose concentration is
being measured from the upstream concentration and of reducing the downstream concentration to
3
0,01 mg/m or less as determined by ISO 12500-1.
Flow rate through the sampling filter shall not exceed the manufacturers' recommendation for the test
pressure.
The measurements are only valid once the filter has reached steady state conditions.
7.1.2.11 Back-up filter (Figure 1, key item 10)
This filter is identical to the sampling filter and, in the event of malfunction of the sampling filter, collects any oil,
that passes through it.
7.1.2.12 Liquid collection (Figure 1, key item 11)
The liquid collected in the sampling or back-up filters (items 9 and 10, respectively), is discharged to a suitable
measuring device, graduated in millilitres.
Necessary precautions when discharging the liquid include care in controlling the liquid flow and any
subsequent rapid escape of compressed air that can cause the collected oil to foam. In addition, if air bubbles
appear in the collected liquid, then allow time for settling before taking a reading. The mass of the oil can be
directly measured in milligrams by weighing.
7.2 Method B
The method is subdivided into procedures B1 and B2. Method B2 uses the same test equipment employed in
method B1; with the addition of a sampling probe to allow partial-flow sampling under isokinetic conditions
from the main pipe flow if the velocity constraints of method B1 are exceeded. Accuracy and limitations are as
stated in method B1.
7.2.1 Method B1 — Full-flow sampling
Method B1 deals with the sampling and analysis of oil aerosols at constant flow rate. Within the constraints
detailed above, this method permits the quantification of oil aerosols present in a compressed air system,
provided wall-flow contamination is not present.
All of the air flow is diverted through the test equipment via suitable in-line valves, which have been previously
checked to ensure they do not contribute to the level of oil contamination already present. As this method
concerns the measurement of relatively low concentrations of oil in air, particular attention shall be paid to the
cleanliness of the test equipment and other precautions shall be taken, e.g. valve purging and stabilization to
constant test conditions. Good analytical techniques help improve the confidence level of the measurements.
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ISO 8573-2:2007(E)
The optimum duration of a test measurement may be determined after an initial test to determine the
approximate oil concentration present. When carrying out full-flow tests, it is possible to route the air back into
the compressed air system, preventing loss of the product. Conversely, it is also possible to vent the flow to
the atmosphere. Flow measurement is required to determine the volume of air used during the test, whichever
method is adopted. As the test apparatus is portable, different test locations may be chosen provided the
stated parameters are not exceeded and suitable valving for insertion of the test equipment into the circuit
exists. Obvious precautions to prevent shock depressurization, which can damage the test filter membrane, or
ingress of atmospheric contamination are necessary.
The sampling and analysing equipment used as described give an accuracy of better than ± 10 % over the
3 3
range from 0,001 mg/m to approximately 10 mg/m oil content with a minimum sampling time calculated to
collect sufficient oil to meet the requirements of the oil mass-per-volume of solvent as stated in 11.2.1. The
upper limit for the air velocity (at operating pressure) in front of the test membrane is 1 m/s. The test is
performed under full-flow conditions.
At very low oil concentration the recommended sampling time is increased to 1 h or more.
7.2.1.1 Test equipment
A general arrangement of typical test equipment is shown in Figure 2.
Key
1 compressed-air sampling point 6 membrane holder depressurising valve
2 temperature sensing/measuring 7 multi-turn flow control valve
3 pressure sensing/measuring 8 flow sensing/measuring
4a to 4c full-flow ball valves 9 silencer
5 membrane holder 10 bypass pipe
Figure 2 — Typical arrangement for method B1
7.2.1.1.1 Membrane
In order to obtain good measuring accuracy, a high-efficiency micro-fibreglass membrane should be used.
Where the membrane utilizes a binder, this shall not affect the results of the analysis. To achieve the accuracy
specified for this method, three layers of membrane in series and in intimate contact shall be used and the
membrane shall meet the requirements given in Table 2.
Table 2 — High-efficiency micro-fibreglass membrane
Parameter Specification
2
Surface mass, g/m 80 to 100
Particle penetration, % < 0,000 5
7.2.1.1.2 Membrane support
In order to prevent the collection membrane from bursting, it shall be supported by a robust, inert material that
is sufficiently strong to withstand the differential pressures of the membranes in use during the test. The
pressure-drop losses from the support should be minimized to allow the test compressed air flow to pass with
a minimum of resistance; see Figure B.3.
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ISO 8573-2:2007(E)
7.2.1.1.3 Pipes and valves
It is important that the pipe inner diameter from the connection point in the compressed air system to the
membrane holder be constant and crevice free to minimize system loss.
The shut-off valves (key items 4a to 4c in Figure 2) should be full-flow ball type and the hole in the ball should
have approximately the same diameter as the pipe.
The bypass pipe may consist of a flexible tube and although full-flow ball valve (key items 4a to 4c in Figure 2)
is indicated, this may be of any convenient type.
7.2.1.1.4 Membrane holder
Any readily available membrane holder that accepts circular membranes may be used, taking note of 7.2.1.1.5.
A general diagram of a typical membrane holder and description are given in Figure B.4.
7.2.1.1.5 Construction materials
Aluminium and its alloys shall not be used for any component that can come into contact with the solvents.
7.2.2 Method B2 — Partial-flow sampling
7.2.2.1 General
It is necessary to know both main pipe flow and sample flows to define the test conditions.
This method employs a sampling probe, which is inserted into any section of the compressed air system using
suitable connections and valves and allows a sample of air to be taken from the main pipe flow under identical
velocity conditions. The probe may be inserted to an approximately central position across the main pipe
diameter and it is recommended that a number of preliminary tests be made.
The pressure seals used in the probe/holder connectors shall not release any hydrocarbon into solution when
immersed in the analysing solvent. It is impractical to return the sample flow to the main pipe flow downstream
from the membrane holder, and it is usual to vent this flow to atmosphere.
A typical probe design is shown in Figure B.3.
7.2.2.2 Test equipment
A general arrangement of typical test equipment is shown in Figure 3.
Key
1 compressed air supply (upstream) 4 membrane holder 7 flow sensing/measuring
2 isokinetic probe insertion point 5 membrane holder depressurising valve 8 silencer
3 full-flow ball valve 6 multi-turn flow control valve 9 compressed air supply
(downstream)
Figure 3 — Typical arrangement for method B2
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ISO 8573-2:2007(E)
7.2.2.3 Compressed air flow-rates
The air velocities within the main pipeline and within the probe shall be identical throughout the sampling
period. This is accomplished through adjustment of the flow controllers to provide appropriate readings on the
flow meters.
Verification of identical pipe and probe velocities can be evaluated by the following procedures.
If membrane size is known If probe size is known
Start Start
↓
↓
Select a membrane size Select a probe size
↓ ↓
Check that flow in main Check that flow in main
qD= 20 qD= 20
m m
pipe is turbulent pipe is turbulent
↓ ↓
Calculate sample flow
0,5
Calculate the maximum
2
dDu1, 4×+⎡⎤p 1q rate for isokinetic q =qd D
() ()
in p p min
⎣⎦
probe diameter
conditions
↓ ↓
Select probe diameter for Calculate minimum
0,5
DqW35,7×+⎡⎤()p 1
M p
⎣⎦
possible use that is ≤d membrane diameter
↓ ↓
Calculate sample flow
Select a membrane
2
using actual probe
q =qd D
()
p min
holder
diameter selected
↓
Check minimum 0,5
DqW35,7×+p 1
⎡⎤()
M p ↓
membrane diameter is OK ⎣⎦
↓
Test Test
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ISO 8573-2:2007(E)
where
q is the flow in main pipe, expressed in litres per second (at reference conditions)
m
q is the flow in probe, expressed in litres per second (at reference conditions)
p
d is the internal diameter of probe, expressed in millimetres
in
D is the internal diameter of pipe, expressed in millimetres
D is the membrane diameter, expressed in millimetres
M
p is the system pressure, expressed in pascals [bar(e)]
8 Test procedure — Method A
8.1 General
8.2 Measuring procedure
8.2.1 Start-up
All valves should be in the closed position at the beginning of the test.
Open shut-off valve (key item 2, Figure 1) fully to pressurize the test equipment. Adjust flow using flow control
valve (key item 6, Figure 1) to required flow conditions shown on the flow sensing/measuring device (key
item 7, Figure 1).
Close valves to liquid collection (key items 11, Figure 1).
8.2.2 Stabilizing sampling filter
The sampling filter element (key item 9, Figure 1) operates in a saturated condition and time shall be allowed
for this condition to be reached.
Measurement shall be taken only when the differential pressure of the sampling filter reaches the stable part
of the graph (Figure 4) and oil is visible in the filter bowl of the sampling filter (key item 9, Figure 1).
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ISO 8573-2:2007(E)
Key
X time
Y pressure drop across sampling filter
characteristic curve for unused sampling filter
characteristic curve for previously used sampling filter
Figure 4 — Characteristic curves for sampling filters
A stable pressure drop is indicated by the differential pressure gauge (key item 5, Figure 1). An unused
sampling filter takes longer to reach a stable condition than a filter that has previously been used. The time
required to reach a stable pressure drop depends on the oil/water loading.
8.2.3 Oil measurement
Drain the oil for measurement from sampling filter (key item 9, Figure 1) and collect the liquid in a suitable
volumetric measuring device. Measuring intervals depend upon the amount of liquid collected. Allow the
collected oil to separate in order to avoid incorrect readings due to foaming, and take care during
measurement to account for the meniscus. Alternatively, the collected oil may be weighed and the mass
recorded in milligrams.
The first sampling filter (key item 9, Figure 1) collects the oil to the required accuracy. The back-up filter (key
item 10, Figure 1) is used to ensure the first sampling filter has functioned correctly. Any sign of oil in the
second filter indicates that it is necessary to replace the first filter element.
8.2.4 Oil/water measurements
The condensed liquid shall always be collected in a container compatible with the liquid collected.
The liquid collected consists of water, oil/water, emulsion and oil. Depending on the type of oil, separation of
the oil/water emulsion can occur, allowing the water to be drained off and the oil to be measured; see Figure 5.
If a water/oil emulsion zone occurs, drain the oil-free water then add a measured quantity of solvent and stir to
dissolve the oil; see Figure 6.
© ISO 2007 – All rights reserved 9
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ISO 8573-2:2007(E)
Key
1 oil 3 water
2 oil/water emulsion 4 oil/solvent solution
IMPORTANT — Observe manufacturer's safety instructions and ensure that collection columns are
compatible with the solvent.
Figure 5 — Oil/water separator Figure 6 — Oil-solvent/water separator
Drain the heavier oil/solvent solution and measure the actual quantity of oil collected by subtracting the
measured quantity of solvent from the total.
It is not necessary to expose the test-collection columns to solvent; if a series of measurements is made, the
amount of sample remaining in the collection columns is a constant, so material is lost only from the first result.
NOTE Information on the measurement of the water content in an oil emulsion can be found in the Reference [2].
8.2.5 Air flow-rate (discharge)
The air flow-rate measurement should have an accuracy of better than 5 % of the actual flow.
8.2.6 Temperature
The temperature is measured in degrees Celsius with an accuracy of better than 1 °C.
10 © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 8573-2:2007(E)
8.3 Calculation of test results
8.3.1 General
The accuracy of the test is dependant on the volume of oil collected and increases with increasing volume of
oil. It is necessary to ensure that results are stable, repeatable and presented in a form that shows that this
has been achieved.
8.3.2 Oil content
When the volume of the collected oil is measured, the oil content, X, in milligrams oil per cubic metre air, is
calculated using Equation (1):
V×ρ
X= (1)
qH×× 3,6
where
V is the volume of oil collected, expressed in millilitres;
ρ is the specific density of the oil, expressed in kilograms per cubic metre;
q is the air flow-rate, expressed in litres per second at re
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 8573-2
Deuxième édition
2007-02-01
Air comprimé —
Partie 2:
Méthodes d'essai pour la détermination
de la teneur en aérosols d'huile
Compressed air —
Part 2: Test methods for oil aerosol content
Numéro de référence
ISO 8573-2:2007(F)
©
ISO 2007
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ISO 8573-2:2007(F)
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ii © ISO 2007 – Tous droits réservés
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ISO 8573-2:2007(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 1
4 Unités . 2
5 Conditions de référence. 2
6 Guide pour le choix de la méthode d’essai. 2
7 Description générale de l’appareillage d’essai et des méthodes d’essai. 3
7.1 Méthode A. 3
7.2 Méthode B. 5
8 Mode opératoire d’essai — Méthode A. 9
8.1 Généralités . 9
8.2 Mode opératoire de mesurage. 9
8.3 Calcul des résultats d’essai. 12
8.4 Présentation des résultats. 12
9 Modes opératoires d’essai — Méthode B. 12
9.1 Vapeur d’huile . 12
9.2 Vitesse maximale de l’air . 12
9.3 Température . 13
9.4 Manipulation. 13
9.5 Échantillon zéro . 13
9.6 Préparation . 13
9.7 Méthode d’essai B1 . 13
9.8 Méthode d’essai B2 . 14
10 Mode opératoire d’analyse pour les méthodes B1 et B2. 14
10.1 Principe. 14
10.2 Solvant . 15
10.3 Appareillage . 15
10.4 Mode opératoire — Analyse de l’huile recueillie par la membrane . 15
11 Traitement des résultats d’essai . 17
11.1 Préparation du graphique d’étalonnage.17
11.2 Calcul des résultats d’essai. 19
12 Incertitude de la méthode . 19
Annexe A (informative) Rapport d'essai type. 20
Annexe B (informative) Disposition de l’appareillage d’essai et détails dimensionnels. 21
Bibliographie . 26
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ISO 8573-2:2007(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'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
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. 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 comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 8573-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 118, Compresseurs et outils, machines et
équipement pneumatique, sous-comité SC 4, Qualité de l'air comprimé.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 8573-2:1996), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 8573 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Air comprimé:
⎯ Partie 1: Polluants et classes de pureté
⎯ Partie 2: Méthodes d'essai pour la détermination de la teneur en aérosols d'huile
⎯ Partie 3: Méthodes d'essai pour mesurer le taux d'humidité
⎯ Partie 4: Méthodes d'essai pour la détermination de la teneur en particules solides
⎯ Partie 5: Méthodes d'essai pour la détermination de la teneur en vapeurs d'huile et en solvants
organiques
⎯ Partie 6: Méthodes d'essai pour la détermination de la teneur en polluants gazeux
⎯ Partie 7: Méthode d'essai pour la détermination de la teneur en polluants microbiologiques viables
⎯ Partie 8: Méthodes d'essai pour la détermination de la teneur en particules solides par concentration
massique
⎯ Partie 9: Méthodes d'essai pour la détermination de la teneur en eau liquide
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NORME INTERNATIONALE ISO 8573-2:2007(F)
Air comprimé —
Partie 2:
Méthodes d'essai pour la détermination de la teneur en
aérosols d'huile
1 Domaine d'application
La présente partie de I’ISO 8573 spécifie des méthodes d’essai pour l’échantillonnage et l’analyse quantitative
des huiles typiquement présentes sous forme d’aérosols ou de liquides dans l’air comprimé. Les méthodes
d’essai pour la détermination de la teneur en vapeurs d’huile sont exclues de la présente partie de l’ISO 8573
et sont traitées dans l’ISO 8573-5.
Deux méthodes distinctes sont décrites, la méthode A et la méthode B. La méthode B est elle-même
subdivisée en deux parties pour différencier clairement les modes opératoires permettant d’obtenir une
certaine quantité d’huile pour analyse.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 8573-1, Air comprimé — Partie 1: Polluants et classes de pureté
ISO 8573-5, Air comprimé — Partie 5: Méthodes d'essai pour la détermination de la teneur en vapeurs d’huile
et en solvants organiques
ISO 12500-1, Filtres pour air comprimé — Méthodes d'essai — Partie 1: Aérosols d'huile
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 8573-1 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1
huile
mélange d'hydrocarbures composés de 6 atomes de carbone ou plus, c’est-à-dire C
6+
3.2
aérosol d’huile
suspension dans un milieu gazeux d’un mélange de liquide ayant une vitesse de chute/une vitesse de
sédimentation négligeable
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ISO 8573-2:2007(F)
3.3
flux pariétal
proportion de polluant huileux ne se trouvant plus en suspension dans le flux d’air circulant dans le conduit
4 Unités
L’utilisation générale des unités SI (Système international d’unités; voir l’ISO 1000) employées dans la
présente Norme internationale est recommandée. Cependant, en conformité avec la pratique en usage dans
le secteur pneumatique, certaines unités non préférées SI, acceptées par I’ISO, sont également utilisées.
1 bar = 100 000 Pa
NOTE La codification bar (e) est utilisée pour indiquer la pression effective au-dessus de la pression atmosphérique.
3
1 l (litre) = 0,001 m
5 Conditions de référence
Les conditions de référence pour les résultats du volume de la teneur en aérosols d’huile sont comme suit:
⎯ température de l'air 20 °C
⎯ pression absolue de l'air 100 kPa [1 bar(a)]
⎯ pression relative de la vapeur d'eau 0
6 Guide pour le choix de la méthode d’essai
Les méthodes d’essai peuvent être utilisées en n’importe quel point du circuit d’air comprimé. Le choix entre
la méthode A et la méthode B dépend du niveau réel de pollution par l’huile dans le circuit. Dans le cas de
présence de flux pariétal, il faut utiliser la méthode A.
Tableau 1 — Guide pour le choix de la méthode d’essai
Méthode A Méthode B1 Méthode B2
Paramètre
Flux total Flux total Flux partiel
3 3 3 3 3 3
Gamme de pollution 1 mg/m à 40 mg/m 0,001 mg/m à 10 mg/m 0,001 mg/m à 10 mg/m
Vitesse maximale dans le filtre Voir 7.1.2.10 1 m/s 1 m/s
3 3 3
Sensibilité 0,25 mg/m 0,001 mg/m 0,001 mg/m
Exactitude ± 10 % de la valeur réelle ± 10 % de la valeur réelle ± 10 % de la valeur réelle
Température maximale 100 °C 40 °C 40 °C
Durée de l’essai (type) 50 h à 200 h 2 min à 10 h 2 min à 10 h
Construction du filtre Filtre coalescent Membrane trois couches Membrane trois couches
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7 Description générale de l’appareillage d’essai et des méthodes d’essai
7.1 Méthode A
7.1.1 Généralités
La présente méthode d'essai convient dans le cas de flux total et pour l’échantillonnage de la totalité du flux
d’air traversant deux filtres coalescents à haut rendement montés en série et pour le mesurage de l’huile tant
sous forme d’aérosol que sous forme de flux pariétal. Elle n’est pas applicable pour la réalisation de
mesurages dans des systèmes où le flux, la température et la pression ne peuvent pas être maintenus en
régime permanent.
La présente méthode d’essai peut être utilisée en tout point du circuit d’air comprimé où l’on pense qu’il y a de
hauts niveaux de pollution par des huiles.
L’appareillage d’essai doit être en bon état de fonctionnement. Les courbures et les coudes ne sont pas
autorisés. Tous les clapets doivent être fermés et l’appareillage d’essai doit être vérifié pour éviter les fuites
par mise en pression ou par l’ouverture du robinet d’arrêt (Figure 1, repère 2).
7.1.2 Appareillage d’essai
7.1.2.1 Description générale
Le montage type de l’appareillage d’essai utilisé pour la méthode A est illustré à la Figure 1. Il convient que
l’appareillage d’essai n’ait pas d’influence sur l’échantillon prélevé.
Légende
1 source d’air comprimé 7 capteur/mesureur de flux
2 robinet sphérique à passage intégral 8 silencieux
3 capteur/mesureur de température 9 filtre d‘échantillonnage
4 capteur/mesureur de pression 10 filtre de récupération
5 manomètres différentiels 11 collecte du liquide
6 robinet de commande du débit multitours
Figure 1 — Montage type pour la méthode A
7.1.2.2 Source d’air comprimé (Figure 1, repère 1)
La source d’air comprimé est un point d’essai situé à un emplacement désigné dans le circuit d’air comprimé
à l’étude.
7.1.2.3 Robinet d’arrêt (Figure 1, repère 2)
Un élément facultatif afin de faciliter le branchement au point d’essai.
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7.1.2.4 Capteur/mesureur de température (Figure 1, repère 3)
Un dispositif capteur/mesureur de température est utiilisé pour indiquer la température du point
d’échantillonnage de l’air comprimé durant l’essai.
7.1.2.5 Capteur/mesureur de pression (Figure 1, repère 4)
Un dispositif capteur/mesureur de pression est utilisé pour confirmer que les filtres coalescents fonctionnent
suivant les spécifications du fabricant.
7.1.2.6 Manomètre différentiel (Figure 1, repère 5)
Ces manomètres déterminent la chute de pression au travers des filtres d’échantillonnage et de récupération.
7.1.2.7 Robinet de commande du débit (Figure 1, repère 6)
Afin de régler le flux avec exactitude, un robinet avec un réglage fin est nécessaire.
7.1.2.8 Capteur/mesureur de flux (Figure 1, repère 7)
Un débitmètre adapté, avec une exactitude de ± 5 % de la valeur réelle, est utilisé pour déterminer le volume
de l’échantillon d’air qui doit être référé aux conditions de référence (voir la Figure 1, repère 7).
7.1.2.9 Silencieux (Figure 1, repère 8)
Ce dispositif est destiné à limiter le bruit au cours de l’essai et à aider à respecter les exigences locales en
matière de réduction du bruit.
7.1.2.10 Filtre d’échantillonnage (Figure 1, repère 9)
Les filtres d’échantillonnage sont des filtres coalescents à haut rendement étant capables d’éliminer la
3
concentration d’huile en amont mesurée et de réduire la concentration en aval à 0,01 mg/m ou moins, ainsi
que déterminée selon l’ISO 12500-1.
Le débit au travers du filtre d’échantillonnage ne doit pas dépasser les recommandations du fabricant pour la
pression d’essai.
Les mesurages effectués ne sont valables qu’après obtention du régime permanent par le filtre.
7.1.2.11 Filtre de récupération (Figure 1, repère 10)
Ce filtre est identique au filtre d’échantillonnage et recueille l’huile qui aurait pu passer en cas de mauvais
fonctionnement du filtre d’échantillonnage.
7.1.2.12 Collecte du liquide (Figure 1, repère 11)
Le liquide recueilli dans les filtres d’échantillonnage et de récupération (respectivement repère 9 et repère 10)
s’échappe vers un dispositif de mesurage approprié, gradués en millilitres.
Les précautions nécessaires à prendre lors de l’échappement du liquide incluent le soin à prendre lors du
contrôle du flux du liquide et tout échappement rapide de l’air comprimé avec pour conséquence la
transformation de l’huile recueillie en mousse. En outre, en cas de présence de bulles d’air dans le liquide
recueilli, laisser reposer pendant un certain temps avant d’effectuer un relevé. La masse de l’huile peut être
mesurée directement par pesage.
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7.2 Méthode B
La méthode B est divisée en modes opératoires B1 et B2. La méthode B2 utilise le même appareillage d’essai
que la méthode B1, avec une sonde d’échantillonnage additionnelle permettant un échantillonnage de flux
partiel dans des conditions isocinétiques par rapport à l’écoulement principal, en cas de dépassement des
limites de vitesse spécifiées pour la méthode B1. L’exactitude et les limites sont les mêmes que pour la
méthode B1.
7.2.1 Méthode B1 — Échantillonnage à flux total
La méthode B1 concerne l’échantillonnage et l’analyse des aérosols d’huile à débit constant. Cette méthode
permet, dans les limites décrites ci-dessus, de quantifier la proportion d’huile présente sous forme d’aérosols
dans un circuit d’air comprimé, dans la mesure où il n’existe aucune pollution par un flux pariétal.
L’ensemble du flux d’air est dirigé vers l’appareillage d’essai par des robinets en ligne appropriés,
préalablement contrôlés pour vérifier qu’ils ne viennent pas modifier le niveau de pollution déjà présent en
huile. Cette méthode servant à mesurer des concentrations relativement faibles d’huile dans l’air, il faut veiller
tout particulièrement à la propreté du matériel d’essai et prendre d’autres précautions, par exemple purge des
robinets et stabilisation jusqu’aux conditions d’essai. De bonnes techniques d’analyse permettent également
d’améliorer le niveau de confiance des mesures constantes.
La durée optimale d’un mesurage d’essai peut être déterminée après un essai initial permettant de déterminer
une concentration approximative de l’huile présente. Lors des essais à plein débit, il est possible de faire
recirculer l’air dans le circuit d’air comprimé, ce qui réduit les pertes de produit. À l’inverse, il est aussi
possible de refouler l’air dans l’atmosphère. Un mesurage du flux doit déterminer le volume d’air utilisé
pendant l’essai, quelle que soit la méthode retenue. L’appareillage d’essai étant mobile, on peut choisir
différents endroits pour réaliser les essais, à condition de ne pas dépasser les paramètres indiqués et qu’il
existe une robinetterie adaptée pour relier les appareils d’essai dans le circuit. Des précautions évidentes
doivent être prises pour éviter une dépressurisation brutale qui peut endommager la membrane filtrante ou
l’admission de polluants atmosphériques.
L’appareillage d’échantillonnage et d’analyse, utilisé tel que décrit, donne une exactitude meilleure
3 3
que ± 10 % dans la plage de teneur en huile allant de 0,001 mg/m à environ 10 mg/m , sur une durée
d’échantillonnage minimale calculée pour recueillir la quantité d’huile suffisante afin de satisfaire aux
exigences relatives à la masse de l’huile par volume de solvant indiquées en 11.2.1. La limite supérieure de la
vitesse de l’air (à la pression de service) devant la membrane d’essai est de 1 m/s. L’essai est effectué dans
des conditions de flux total.
À de très faibles concentrations en huile, la durée d’échantillonnage recommandée est de 1 h ou plus.
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7.2.1.1 Appareillage d’essai
Un montage général d’un appareillage d’essai type est illustré à la Figure 2.
Légende
1 source d’air comprimé 6 robinet de dépressurisation du porte-membrane
2 capteur/mesureur de température 7 robinet de commande du débit multitours
3 capteur/mesureur de pression 8 capteur/mesureur de flux
4a, 4b, 4c robinets sphériques à passage intégral 9 silencieux
5 porte-membrane 10 tube de dérivation
Figure 2 — Montage type pour la méthode B1
7.2.1.1.1 Membrane
Pour obtenir une bonne exactitude de mesurage, il convient d’utiliser une membrane en microfibres de verre à
haut rendement. Lorsque la membrane utilise un liant, cela ne doit pas affecter les résultats de l’analyse. Pour
atteindre l’exactitude prescrite pour cette méthode, trois couches de membrane en contact serré montées en
série doivent être utilisées et la membrane doit satisfaire aux exigences données par le Tableau 2.
Tableau 2 — Membrane en microfibres de verre à haut rendement
Paramètre Spécification
2
Masse surfacique, g/m 80 à 100
Pénétration de particules, % < 0,000 5
7.2.1.1.2 Support de membrane
Pour éviter l’éclatement de la membrane, un matériau inerte et robuste doit lui servir de support. Ce matériau
doit être suffisamment solide pour pouvoir résister aux pressions différentielles des membranes utilisées
pendant l’essai. Il convient de réduire au minimum les pertes de charge dues au support afin de permettre au
débit d’air comprimé de l’essai de le traverser avec un minimum de résistance. Voir la Figure B.3.
7.2.1.1.3 Conduits et robinetterie
Il est important que le diamètre intérieur du conduit, depuis le point de raccordement au circuit d’air comprimé
jusqu’au porte-membrane, soit constant et libre de fissures pour réduire au minimum les pertes dans le circuit.
Il convient que les robinets d’arrêt (Figure 2, repères 4a, 4b, 4c) soient du type sphérique à passage intégral,
avec une lumière de diamètre quasi identique au diamètre du conduit.
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Le tube de dérivation peut être constitué d’un flexible et, bien qu’un robinet sphérique à passage intégral
(Figure 2, repères 4a, 4b, 4c) soit indiqué, il peut être d’un type approprié quelconque.
7.2.1.1.4 Porte-membrane
Tout porte-membrane couramment disponible qui autorise les membranes circulaires peut être utilisé, en
prenant note de 7.2.1.1.5. Un plan général d’un porte-membrane type ainsi qu’une description sont donnés à
la Figure B.4.
7.2.1.1.5 Matériaux de construction
L’aluminium et ses alliages ne doivent pas être utilisés pour un élément susceptible d’entrer en contact avec
des solvants.
7.2.2 Méthode B2 — Échantillonnage à flux partiel
7.2.2.1 Généralités
Il est nécessaire de connaître à la fois le flux dans le conduit principal et les flux dans l'échantillon afin de
définir les conditions d’essai.
Cette méthode utilise une sonde d’échantillonnage, qui est insérée dans un tronçon quelconque du circuit
d’air comprimé en utilisant des raccords et des robinets appropriés et permet de prélever le flux dans
l'échantillon sur le conduit principal dans des conditions de vitesse identiques. La sonde peut être placée au
voisinage du centre de la section du conduit principal, et il est recommandé de procéder à un certain nombre
d’essais préalables.
Les joints utilisés dans les raccords de la sonde ou du porte-membrane ne doivent rejeter aucun hydrocarbure
dans la solution lorsqu’ils sont plongés dans le solvant d’analyse. Il n’est pas pratique de faire recirculer le flux
dans l'échantillon dans le conduit principal en aval du porte-membrane et il est habituel de le décharger dans
l’atmosphère.
La conception d’une sonde type est montrée à la Figure B.3.
7.2.2.2 Appareillage d’essai
Un montage général d’un appareillage d’essai type est illustré à la Figure 3.
Légende
1 alimentation en air comprimé (amont) 6 robinet de commande du débit multitours
2 point d’insertion de la sonde isocinétique 7 capteur/mesureur de flux
3 robinets sphériques à passage intégral 8 silencieux
4 porte-membrane 9 alimentation en air comprimé (aval)
5 robinet de dépressurisation du porte-membrane
Figure 3 — Montage type pour la méthode B2
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7.2.2.3 Flux d’air comprimé
Les vitesses de l’air dans le conduit principal et dans la sonde doivent être identiques pendant toute la période
d’échantillonnage. Cela est obtenu par réglage des régulateurs de flux jusqu’à lecture des valeurs appropriées
sur les débitmètres.
La vérification des vitesses dans le conduit principal et dans la sonde peut être évaluée à l'aide des modes
opératoires suivants
Si la taille de la membrane est connue Si la taille de la sonde est connue
Démarrage Démarrage
↓
↓
Sélectionner une taille Sélectionner une taille
de membrane de sonde
↓ ↓
Vérifier que le flux dans le Vérifier que le flux dans
q > D/20 q > D/20
conduit principal est le conduit principal est
m m
turbulent turbulent
↓ ↓
Calculer le flux de
Calculer le diamètre
0,5 2
d u 1,4 × D × [(p + 1)/q ] q = q × (d /D)
l’échantillon pour des
in p p m in
maximal de la sonde
conditions isocinétiques
↓ ↓
Sélectionner le diamètre
de la sonde pour une
Calculer le diamètre
0,5
D W 35,7 × [q /(p + 1)]
M p
utilisation possible, qui
minimal de la membrane
est u d
↓ ↓
Calculer le flux de
l’échantillon en utilisant le Sélectionner un porte-
2
q = q × (d /D)
p m in
diamètre sélectionné de la membrane
sonde réelle
↓
Vérifier que le diamètre
0,5
D W 35,7 × [q /(p + 1)]
minimal de la membrane
M p
↓
est bon
↓
Essai Essai
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ISO 8573-2:2007(F)
où
q est le débit dans le conduit principal, exprimé en litres par seconde (aux conditions de référence);
m
q est le débit dans la sonde, exprimé en litres par seconde (aux conditions de référence);
p
d est le diamètre interne de la sonde, exprimé en millimètres;
in
D est le diamètre interne du conduit, exprimé en millimètres;
D est le diamètre de la membrane, exprimé en millimètres;
M
p est la pression du circuit, exprimée en pascals [bar e)].
8 Mode opératoire d’essai — Méthode A
8.1 Généralités
8.2 Mode opératoire de mesurage
8.2.1 Démarrage
Il convient d’avoir tous les robinets en position fermée au début de l’essai.
Ouvrir complètement le robinet d’arrêt (Figure 1, repère 2) pour mettre l’appareillage d’essai sous pression.
Régler le débit à l’aide du robinet de commande du débit (Figure 1, repère 6) jusqu’à la valeur requise
affichée sur le capteur/mesureur de flux (Figure 1, repère 7).
Fermer les robinets destinés à la collecte du liquide (Figure 1, repère 11).
8.2.2 Stabilisation du filtre d’échantillonnage
L’élément filtrant du filtre d’échantillonnage (Figure 1, repère 9) fonctionne à l’état saturé. Il faut donc lui
laisser le temps de parvenir à cet état.
Un mesurage ne doit être pris que lorsque la pression différentielle du filtre d’échantillonnage atteint la partie
stable du graphique (Figure 4) et que l’huile soit visible dans la cuve de filtrage (Figure 1, repère 9).
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Légende
X temps
Y chute de pression à travers le filtre d’échantillonnage
Courbe caractéristique d’un filtre d’échantillonnage neuf
----------------- Courbe caractéristique d’un filtre d’échantillonnage déjà utilisé
Figure 4 — Courbes caractéristiques des filtres d’échantillonnage
La stabilité de la chute de pression est indiquée par
...
Questions, Comments and Discussion
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