ما الأنواع الرئيسية لتلوث الهواء المضغوط؟

كذلك توجد الرطوبة في الهواء المحيط بنا. وهي تدخل إلى نظام أنابيب الهواء المضغوط من خلال تيار السحب على هيئة بخار ماء. ويُعد بخار الماء هذا أبرز الملوثات في الهواء المضغوط من حيث الحجم الكلي وهو يشكل معظم التلوث السائل الذي يمكن أن نواجهه في نظام الهواء. 

يُقاس محتوى الماء بدلالة نقطة التكاثف. وهي درجة الحرارة التي يظل الهواء المضغوط عندها قادرًا على التعامل مع محتوى بخار الماء قبل أن تشكل الرطوبة المادة المكثفة. 

وفي حال عدم التخلص من الرطوبة، فقد تقلل من العمر الافتراضي للمعدات الهوائية من خلال التآكل. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تؤدي إلى نمو الجراثيم، وهو ما يمكن أن يؤثر سلبًا على جودة المنتج النهائي. وهذا أمر مثير للمشاكل على وجه الخصوص في التطبيقات في قطاع الأغذية والمشروبات وقطاع الأدوية. 

وعلى الرغم من أن جودة الهواء ليست بنفس الأهمية لبعض العمليات، فإنها حاسمة للتطبيقات في قطاع الأغذية والمشروبات وقطاع الأدوية، حيث سيمثل نمو البكتيريا ضررًا على وجه الخصوص.  

تعتمد كمية الزيت في الهواء المضغوط على عدة عوامل، وتشمل نوع الماكينة وتصميمها وعمرها الافتراضي وحالتها. ويوجد نوعان رئيسيان من تصميم الضاغط في هذا الصدد: تلك التي تعمل بمادة تشحيم في حجرة الضغط وتلك التي تعمل من دون مادة تشحيم. وفي الضواغط المشحمة، يتم إشراك الزيت في عملية الضغط كما يتواجد في الهواء المضغوط (بالكامل أو جزئيًا). ولكن، في الضواغط المكبسية والضواغط الحلزونية المشحمة الحديثة، تكون كمية الزيت محدودة للغاية.
 في هذه الحالة، يُعرف بأنه مُلوِّث للضغط. 

يوجد أيضًا ما نطلق عليه "ملوثات نظام التوزيع". وقد تتضمن جزيئات صدأ من أنابيب التوزيع، والتي تدخل في تيار الهواء المضغوط. 

يبدأ كل شيء من الهواء المحيط المطلوب ضغطه. وفي البيئة الصناعية المعتادة، يمكن أن يحتوي كل متر مكعب من الهواء على أكثر من 140 مليونًا من جسيمات الأوساخ. وعند ضغط الهواء، تتركز هذه الملوثات أكثر كلما زاد ضغط الهواء.
وهذا يعني أن الهواء المضغوط يمكن أن يحتوي على أضعاف أضعاف جسيمات الأوساخ. ولكن من المؤسف أن أغلب هذه الجسيمات متناهية الصغر (بحجم أقل من 2 ميكرون) ولا يتمكن فلتر الدخل سوى من إزالة 20% فقط منها. 

يقل حجم أكثر من ‎80% من الجسيمات التي تلوث الهواء المضغوط عن 2 ميكرومتر ومن ثمّ يمكنها المرور بسهولة من خلال مرشح المدخل في الضاغط. ومن هذا المنظور، تنتشر الجسيمات في جميع أنحاء نظام الأنابيب وتمتزج ببقايا الماء والزيت ورواسب الأنابيب. ويمكن أن ينتج عن ذلك نمو الكائنات الدقيقة. ويعمل وضع المرشح بعد الضاغط مباشرةً على التخلص من هذه المخاطر.

وعلى الرغم من ذلك، لتحصل على هواء مضغوط نقي، يجب السيطرة تمامًا على نمو البكتيريا بعد المرشح. ويزداد الأمر تعقيدًا بتمركز الغازات والرذاذ في القطرات (من خلال التركيز أو الشحن الكهربائي) حتى بعد المرور عبر عدة مرشحات. ويمكن أن تنمو الكائنات الدقيقة على جدران المرشحات، ولذلك توجد بالتركيزات نفسها على المدخل وعلى جوانب مخرج المرشح كذلك.

الكائنات الدقيقة هي كائنات في غاية الصغر وتشمل البكتيريا والفيروسات والعاثيات. وفي العادة، يمكن أن تكون البكتيريا صغيرة بحيث تبلغ من 0.2 ميكرومتر إلى 4 ميكرومترات والفيروسات من 0.3 ميكرومتر إلى 0.04 ميكرومتر. ويكون قطر التلوث أصغر من 1 ميكرومتر، ومن ثَمَّ يمكن للكائنات الدقيقة المرور بسهولة عبر مرشح مدخل الضاغط. وعلى الرغم من حجمها، فإن هذه الكائنات الدقيقة تمثل مشكلة خطيرة في العديد من القطاعات الصناعية، لأنها بوصفها كائنات "حية" لديها القدرة على التكاثر بحرية في ظل الظروف المناسبة. وأثبتت الدراسات أن الكائنات الدقيقة تنمو في أنظمة الهواء المضغوط ذات الهواء غير المجفف عند درجة رطوبة عالية (‎100%).

يعمل الزيت والملوثات الأخرى كعناصر مغذية بما يتيح نمو الكائنات الدقيقة. وتشمل المعالجة الأكثر فعالية تجفيف الهواء إلى درجة رطوبة نسبية تبلغ <‎40% (يمكن تحقيق ذلك باستخدام أي نوع من المجففات) وتركيب مرشح معقم في النظام. ويجب تركيب المرشح المعقم في مبيت مرشح يسمح بالتعقيم بالبخار وهو في موضعه أو يمكن فتحه بسهولة. ويجب إجراء التعقيم بشكل متكرر للحفاظ على جودة مناسبة للهواء.

يمكن أن تضر الملوثات بالإنتاج لديك بثلاث طرق رئيسية.
وعلى وجه التحديد، يمكنها 

• إضعاف أداء نظام الهواء المضغوط نفسه

• التأثير سلبًا على المعدات التي تعمل بالهواء

• التأثير في سلامة المنتجات النهائية وجودتها  

يمكن أن يؤثر كل منها على حدة سلبًا في نظامك. أما المجتمعة، فيمكنها أن تكون أشد سوءًا. فعلى سبيل المثال، يمكن للزيت والرطوبة الموجودة في الهواء المضغوط أن يسمحا بنمو الكائنات الدقيقة الموجودة في الهواء الداخل بقوة.  

وهذا يشكل تحديًا خطيرًا. ذلك أن مترًا مكعبًا واحدًا من الهواء المحيط من الممكن أن يحتوي على أكثر من 140 مليون جسيم من الملوثات ــ من الغبار إلى الكائنات الدقيقة مثل البكتيريا والفيروسات والبكتيريا. والواقع أنها صغيرة للغاية (يتراوح حجم الكائنات الحية الدقيقة بين 0.4 ميكرومتر إلى 4 ميكرومتر) إلى الحد الذي لا يستطيع معه فلتر الدخل الإمساك بها. 

ولأنها كائنات حية، فإنها ستتضاعف إذا كانت الظروف مناسبة، كما هو الحال في الهواء المضغوط غير المجفف.
ويظهر سوء هذا الأمر على وجه التحديد في صناعات الأغذية والمشروبات والصناعات الطبية والدوائية ــ وقد يُخلّف عواقب مأساوية في حال تلوث الأغذية والأدوية بالكائنات الدقيقة مثل البكتيريا والفطريات.