Tìm hiểu độ tinh khiết khí nén theo ISO 8573-1 qua hướng dẫn CAGI: nguồn tạp chất, các cấp độ sạch, cách lựa chọn bộ lọc và ứng dụng trong từng ngành công nghiệp.

Độ tinh khiết của khí nén là một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng sản phẩm, độ tin cậy thiết bị và tính an toàn của quy trình sản xuất. Tuy nhiên, mức độ “sạch” mà các doanh nghiệp cần phải đạt được không hề giống nhau; tùy vào từng ngành nghề, từng điểm sử dụng và mức độ rủi ro, yêu cầu về độ tinh khiết khí nén sẽ thay đổi đáng kể.

Nhằm chuẩn hóa các mức độ này, CAGI (Compressed Air and Gas Institute) đã giới thiệu hướng dẫn chi tiết dựa trên tiêu chuẩn quốc tế ISO 8573-1, giúp doanh nghiệp xác định rõ khí nén trong hệ thống của mình đang ở mức nào, cần xử lý ra sao và nên đầu tư thiết bị lọc theo cấu hình nào để đảm bảo hiệu quả cao nhất.

Bài viết dưới đây tổng hợp và phân tích chuyên sâu nội dung trong hướng dẫn CAGI, đồng thời cung cấp góc nhìn thực tế giúp nhà máy tại Việt Nam xây dựng hệ thống xử lý khí nén phù hợp, tối ưu chi phí và đảm bảo chất lượng đầu ra.

Nguồn gốc tạp chất trong khí nén: vì sao khí nén luôn bị xem là “bẩn”?

Từ góc nhìn kỹ thuật, khí nén – dù được tạo ra bởi máy nén khí hiện đại – vẫn là một môi trường tiềm ẩn nhiều dạng tạp chất. CAGI chỉ ra bốn nhóm chính:

Hạt rắn (Particles)

Các hạt bụi, gỉ sét, mảnh kim loại hoặc tạp chất từ không khí môi trường được hút vào máy nén. Trong quá trình nén, mật độ hạt tăng lên gấp hàng chục lần. Hạt rắn là nguyên nhân gây mài mòn thiết bị, tắc đường ống và giảm tuổi thọ khí cụ.

Nước (Water – dạng lỏng và hơi)

Hơi ẩm trong không khí khi nén sẽ ngưng tụ thành nước. Nước gây gỉ sét, mài mòn thiết bị, phá hủy lớp bôi trơn và tạo môi trường cho vi khuẩn phát triển. Nước cũng là tạp chất ảnh hưởng lớn nhất đến hệ thống khí nén tại Việt Nam – nơi độ ẩm môi trường rất cao.

Dầu (Oil aerosol & vapor)

Dầu có thể đến từ máy nén khí dầu—dạng sương, giọt hoặc hơi. Ngay cả hệ thống oil-free cũng có thể nhiễm hơi dầu từ môi trường. Dầu ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng sản phẩm thực phẩm, dược phẩm, đồ uống và linh kiện điện tử.

Vi sinh và tạp chất khác

Vi khuẩn, nấm mốc, khí ô nhiễm… có thể theo cùng luồng khí vào đường ống. Các ngành F&B, y tế, pharma đặc biệt nhạy cảm với nhóm tạp chất này.

CAGI nhấn mạnh rằng: không phải mọi điểm trong nhà máy cần đạt độ tinh khiết cao nhất, nhưng cần đánh giá đúng mức rủi ro để chọn giải pháp lọc phù hợp, tránh lãng phí đầu tư.

Tiêu chuẩn ISO 8573-1: nền tảng phân loại độ tinh khiết khí nén

ISO 8573-1 là tiêu chuẩn quốc tế được sử dụng rộng rãi nhất để phân cấp độ sạch khí nén. Ba nhóm chỉ tiêu quan trọng:

Hạt rắn (Particles) – tính theo số lượng và kích thước
Nước (Water content / dew point)
Dầu (Oil aerosol + vapor)

Mỗi nhóm tạp chất có các cấp độ từ Class 0 đến Class 9, trong đó:

Class 0: mức độ tinh khiết cao nhất, tùy theo yêu cầu của nhà máy
Class 1–2: dùng cho ngành thực phẩm, dược phẩm, điện tử, đóng gói tiệt trùng
Class 3–4: dùng cho khí điều khiển, cảm biến, van khí
Class 5–6: dùng cho khí công nghiệp thông thường
Class thấp hơn: dùng cho khí kỹ thuật hoặc không yêu cầu cao

CAGI khuyến nghị doanh nghiệp không chọn cấp độ cao hơn mức cần thiết, tránh phát sinh chi phí đầu tư và vận hành không cần thiết, đặc biệt ở công đoạn cấp độ hơi nước (water class) và dầu.

Cách áp dụng hướng dẫn của CAGI trong nhà máy: chọn đúng lọc – đúng vị trí – đúng cấp độ

CAGI đưa ra phương pháp tiếp cận ba bước nhằm tối ưu hệ thống khí nén:

Xác định mức độ rủi ro theo từng điểm sử dụng

Thay vì áp dụng một cấp ISO cho toàn bộ hệ thống, cần đánh giá từng nhánh:

Điều khiển khí – sử dụng van, cảm biến
→ cần loại bỏ nước và hạt (ISO Class 3–4)
Tiếp xúc gián tiếp thực phẩm
→ yêu cầu nước thấp + dầu rất thấp (Class 1–2 về dầu)
Kiểm soát vô trùng (ultra-clean)
→ sử dụng lọc vô trùng Class 0 dầu + dew point rất thấp

Tại sao?

Vì mỗi tạp chất gây rủi ro khác nhau, và chi phí xử lý mỗi loại cũng khác nhau.

Lựa chọn bộ lọc phù hợp theo từng nhóm tạp chất

Ví dụ CAGI đưa ra:

Hạt rắn → lọc thô + lọc tinh (pre-filter + fine filter)
Nước → bộ sấy khí + tách nước cơ học
Dầu → bộ lọc đồng ngưng, lọc hấp phụ và than hoạt tính
Vi sinh → lọc vô trùng / lọc 0.01 µm

Việc kết hợp đúng thứ tự giúp giảm chênh áp, kéo dài tuổi thọ lõi lọc và tránh tắc nghẽn hệ thống.

Luôn đánh giá lại theo định kỳ

CAGI khuyến cáo các nhà máy đo dew point, đo hàm lượng dầu, đo lưu lượng và kiểm tra áp suất chênh để đảm bảo hệ thống luôn đạt đúng yêu cầu ISO 8573-1.

Bạn có thể xem thêm dịch vụ kiểm toán khí nén tại đây!

Độ tinh khiết khí nén trong từng ngành công nghiệp: CAGI đề xuất mức nào?

Ngành thực phẩm – đồ uống

Yêu cầu nghiêm ngặt nhất. Khí nén thường tiếp xúc với bao bì, sản phẩm hoặc môi trường đóng gói.
→ Class 1 về dầu, Class 1–2 về hạt, dew point thấp.

Ngành dược phẩm – y tế

Khí nén tham gia vào khu vực sạch hoặc quy trình pha chế.
→ Class 0–1 về dầu, Class 1 về hạt, Class 2 về nước.

Ngành điện tử – bán dẫn

Hạt siêu nhỏ gây lỗi ngay lập tức.
→ Class 1 về hạt, dew point rất thấp.

Ngành cơ khí – công nghiệp nặng

Không tiếp xúc với sản phẩm độ nhạy cao.
→ Class 3–4 về hạt và nước thường đạt yêu cầu.

Việc chọn đúng class giúp doanh nghiệp không đầu tư thừa và tránh rủi ro vận hành.

Bộ lọc khí vô trùng – giải pháp cho các quy trình yêu cầu Class 0 dầu

Trong hướng dẫn của CAGI, các điểm sử dụng yêu cầu độ sạch cao (F&B, dược phẩm, vô trùng) phải sử dụng lọc cấp cuối (sterile filter).
Một ví dụ tiêu biểu là:

Bộ lọc khí vô trùng P-SRF của FIL Việt Nam

Loại bỏ vi khuẩn, hạt mịn và dầu khí đến Class 0
Hiệu suất: 99,9999998% tại 0,02 μm
Vỏ thép không gỉ, chịu nhiệt cao
Phù hợp cho tiệt trùng hơi nhiều lần (SIP)
Ứng dụng: chế biến thực phẩm, bia – nước giải khát, dược phẩm, lên men, đóng gói vô trùng.

Bộ lọc này giúp các nhà máy đáp ứng ISO 8573-1 mức cao nhất và tuân thủ yêu cầu khắt khe của CAGI đối với khí tiếp xúc gián tiếp hoặc trực tiếp với sản phẩm.

Xem chi tiết sản phẩm tại : https://fil.com.vn/san-pham/bo-loc-khi-vo-trung-p-srf/

Hướng dẫn của CAGI về độ tinh khiết khí nén là tài liệu quan trọng giúp doanh nghiệp xác định:

Khí nén cần sạch đến mức nào
Tạp chất nào là rủi ro chính
Nên chọn lọc – sấy – tách nước theo cấu hình nào
Và làm sao tối ưu hệ thống theo tiêu chuẩn ISO 8573-1

Việc hiểu rõ các tiêu chuẩn và áp dụng đúng vào từng điểm sử dụng sẽ giúp nhà máy giảm chi phí, bảo vệ thiết bị và nâng cao chất lượng sản phẩm.

Việt Nam FIL đồng hành cùng bạn trong xử lý khí nén

Việt Nam FIL là nhà cung cấp giải pháp khí nén – lọc khí – xử lý khí toàn diện theo tiêu chuẩn ISO 8573-1, với khả năng tư vấn cấu hình, đánh giá rủi ro và lựa chọn sản phẩm tối ưu cho từng ngành.

Chúng tôi cung cấp đầy đủ: