La scelta di investire in un impianto ad aria compressa dipende, in prima battuta, dalla quantità di energia necessaria al processo produttivo dell’azienda.
La diagnosi energetica iniziale serve a raccogliere tutte le informazioni necessarie per individuare il fabbisogno ottimale di aria; la scelta successiva riguarda invece la qualità dell’aria: è da questa che dipende infatti la scelta della macchina, degli essiccatori, dei filtri, dei serbatoi e delle tubazioni.
Il riferimento internazionale consente di identificare qual è la qualità dell’aria di cui un impianto ha bisogno è la norma ISO 8573-1, che classifica la purezza dell’aria compressa in base a tre parametri fondamentali.
Capire come funziona questa norma è il primo passo per progettare un impianto che sia efficiente, conforme alle esigenze del processo ed economicamente sostenibile nel tempo.
Cos’è la norma ISO 8573-1 e perché è il riferimento in tutti i settori industriali
La ISO 8573 è lo standard internazionale che definisce i contaminanti presenti nell’aria compressa e le relative classi di purezza.
La prima parte della norma, la 8573-1, è quella che stabilisce i livelli di qualità che un impianto deve garantire in funzione dell’utilizzo finale dell’aria.
L’aria compressa prodotta da un compressore, per quanto tecnologicamente avanzata sia la macchina, contiene sempre una certa quantità di contaminanti provenienti dall’ambiente esterno e dal processo di compressione stesso.
Il compito della norma è offrire un linguaggio comune tra progettisti, produttori di macchine, utilizzatori finali e enti certificatori, così che quando si parla di “aria di qualità 1” tutti abbiano la stessa cosa in mente.
Questo è fondamentale per settori come quello alimentare, farmaceutico e dell’elettronica, dove il parametro della purezza dell’aria influenza direttamente la qualità del prodotto finale e la conformità a regolamenti sanitari e produttivi.
Quali sono i contaminanti dell’aria compressa
La norma valuta la qualità dell’aria compressa in base a tre tipologie di contaminanti:
- particolato solido: polveri, ruggine, particelle metalliche o organiche che entrano nel compressore attraverso l’aspirazione o che si formano, con il passare del tempo, all’interno delle tubazioni;
- acqua: l’umidità presente nell’aria atmosferica si concentra fortemente durante la compressione e, se non rimossa, si trasforma in condensa lungo la rete di distribuzione, con effetti fortemente negativi su macchinari e prodotti finali;
- olio: presente in forma di aerosol, vapore o liquido, soprattutto nei compressori lubrificati, ma anche nell’aria ambiente aspirata.
Ognuno di questi contaminanti viene misurato secondo una scala di classi: più basso è il numero, più elevata è la purezza richiesta.
La classe 0 rappresenta il livello massimo di purezza (utilizzata in applicazioni critiche, con requisiti concordati tra fornitore e utilizzatore), mentre le classi più alte indicano progressivamente maggiori tolleranze verso i contaminanti.
Come si legge la notazione ISO 8573-1
La qualità di un impianto ad aria compressa si esprime con una tripla di numeri che indica la classe per particolato, acqua e olio.
Ad esempio la specifica ISO 8573-1:2010 [1:2:1], una configurazione tipica della applicazioni farmaceutiche e della produzione elettronica, significa:
- Classe 1 per il particolato
- Classe 2 per il contenuto d’acqua
- Classe 1 per l’olio
Capire questa notazione è essenziale perché è il linguaggio con cui si dialoga con il progettista e con il fornitore.
Non è sufficiente richiedere “un compressore da 30 kW”, occorre specificare per quale qualità di aria: il rischio è ricevere un impianto sovradimensionato (dunque più costoso) o sottodimensionato (inadeguato).
Come scegliere la classe giusta per la tua applicazione
Anche se la scelta definitiva relativa alla classe dipende dal processo produttivo, dalle normative di settore e dalle eventuali certificazioni richieste, ci sono delle indicazioni che possono essere prese in considerazione.
Industria alimentare e beverage
Bisogna distinguere tra aria a contatto diretto con il prodotto ed aria a contatto indiretto:
- aria a contatto indiretto con il prodotto (movimentazione, pneumatica di linea): sono richieste classi elevate su particolato e olio;
- aria a contatto diretto con il prodotto (soffiaggio bottiglie, trasporto pneumatico di alimenti): sono previsti requisiti molto stringenti, spesso con impiego di compressori oil-free per garantire l’assenza di olio.
Industria farmaceutica
È il settore più esigente: le classi richieste sono tra le più basse (elevata purezza) su tutti e tre i parametri, con specifiche spesso allineate a GMP e Farmacopea.
In questi contesti l’aria compressa è a tutti gli effetti una materia prima di processo e va trattata come tale.
Elettronica e semiconduttori
La contaminazione da particolato, anche minima, può compromettere la produzione di componenti elettronici. Servono quindi filtrazioni molto spinte, essiccatori ad adsorbimento e in molti casi compressori senza olio.
Verniciatura e trattamenti superficiali
La presenza di olio o acqua nell’aria genera difetti visibili sul prodotto (crateri, aloni, distacchi di vernice). Le classi richieste sono medio-alte, con particolare attenzione alla rimozione di olio.
Officina meccanica e utensileria pneumatica
È l’applicazione meno esigente: utensili, avvitatori, cilindri pneumatici lavorano bene con classi intermedie. Sovradimensionare la qualità dell’aria in questi contesti significa solo alzare inutilmente i costi.
Trattamento acque e depurazione
Per applicazioni come l’ossigenazione delle vasche, le classi possono essere permissive, ma va posta attenzione all’ambiente di installazione (spesso sporco e umido) che può richiedere accorgimenti specifici sui filtri di aspirazione.
→ leggi il nostro approfondimento sull’uso dell’aria compressa negli impianti di trattamento delle acque reflue
Come si ottengono in pratica le classi di qualità richieste
Il raggiungimento di una specifica classe di qualità dipende inoltre dalla presenza dei seguenti componenti a valle dell’impianto:
- filtri: per il particolato solido, a coalescenza per aerosol d’olio e acqua, a carbone attivo per vapori d’olio e odori. La scelta e la sequenza dei filtri determina la classe finale;
- essiccatori: mentre i modelli a refrigerazione garantiscono il raggiungimento della classe 4 sul contenuto d’acqua e sono la soluzione più diffusa, quelli ad adsorbimento sono necessari per classi più basse (2, 1 o migliori), tipiche di applicazioni critiche;
- compressore oil-free vs lubrificato: se quello che si ricerca è la massima purezza sull’olio (classe 1 o migliore), un compressore oil-free semplifica molto la filiera; al contrario un compressore lubrificato con adeguato trattamento a valle è più economico e altrettanto efficace;
- serbatoi, drenaggi e tubazioni: spesso trascurati, sono determinanti per non “sporcare” a valle un’aria trattata correttamente a monte. Un drenaggio inefficace o tubazioni non idonee vanificano investimenti importanti sui filtri.
Quanto “costa” all’azienda prendere una decisione sbagliata?
Scegliere una classe di qualità dell’aria compressa sbagliata apre due scenari differenti:
- sotto-specifica, equivale a scegliere classi di qualità inadeguate al processo. Le conseguenze si vedono nel medio termine: contaminazione del prodotto finito, difetti di verniciatura, guasti prematuri dei macchinari pneumatici, corrosione delle tubazioni, formazione di condensa nei punti di utilizzo. Il costo dei fermi produzione e delle non conformità è quasi sempre di gran lunga superiore al risparmio ottenuto sull’impianto;
- sovra-specifica, significa investire in classi di qualità molto elevate senza che il processo lo richieda. Il costo iniziale dell’impianto sale (filtri aggiuntivi, essiccatori più costosi, compressori oil-free) e crescono anche i costi di gestione: più consumi energetici, più manutenzione, più ricambi.
La regola da seguire è questa: la classe giusta è quella che serve al processo, non una in più e non una in meno. Trovarla richiede un’analisi congiunta tra chi progetta l’impianto e chi lo utilizzerà.