从国际上过滤器检测标准的演变过程可以看出,空气过滤器测试方法主要有钠焰法、油雾法、DOP法、荧光法和粒子计数法。
(1)钠焰法 钠焰法于1969年起源于英国,欧洲部分国家在20世纪70~90年代实行,是我国现行的国家标准方法之一。它的测试尘源为多分散相氯化钠盐雾,“量”为含盐雾燃烧时氢气火焰的亮度。盐水在压缩空气的搅动下飞溅,经干燥形成微小盐晶体颗粒并进入风道,在过滤器前后分别采样,含盐雾气样使氢气火焰的颜色变蓝、亮度增加,以火焰的亮度来判断空气的盐雾浓度,并以此确定过滤器对盐雾的过滤效率,主要检测仪器为火焰光度计。钠焰法的相关标准有:英国BS3928-1969,欧洲Eurovent 4/4,中国GB6165-85。该方法只能检测灵敏度不高,不能对效过滤器检测。
(2)油雾法 油雾法起源于德国,中国和前苏联也实行。测试尘源为油雾,“量”为含油雾空气的浊度,以过滤器前后气样的浊度差别来判断过滤器对油雾颗粒的过滤效率。德国规定使用石蜡油,油雾粒径为0.3~0.5µm。中国标准规定油雾平均重量直径为0.28~0.34µm,对油的种类未做具体规定。相关的标准有:中国GB6165-85,德国DIN24184-1990。油雾法在检测过滤器时,容易对过滤器造成损伤,且不能直接读值,浪费时间。目前德国油雾法已成为历史,德国于1993 年率先颁布了以计数法为检测方法的国家标准,欧洲标准EN-1822就是在德国标准的基础上制定的。我国目前只有少数单位使用该方法。
(3)DOP法 DOP法1956年起源于美国,曾被许多国家采用,中国国家标准中也已采用,这种方法曾经是国际上测试过滤器常用的方法。它的测试尘源为0.3µm单分散相邻苯二甲酸二辛酯(DOP)液滴,也称为“热DOP”,“量”为含DOP空气的浑浊程度。将DOP液体加热成蒸汽,蒸汽在特定的条件下冷凝成微小液滴,去掉过大和过小的液滴后留下0.3µm左右的颗粒,进入风道,通过测量过滤器前后气样的浊度,并由此判断过滤器对0.3µm粉尘的过滤效率。测量仪器主要是光散射式光度计(photometer)。相关标准有:MIL-STD-282-1956。
(4)荧光法 荧光法只有法国使用,荧光法的测试尘源为喷雾器产生的荧光素钠粉尘。测试方法是在过滤器前后采样,然后用水溶解采样滤纸上的荧光素钠,再测量含荧光素钠水溶液在特定条件下的荧光亮度,亮度反应粉尘的重量,由此计算出过滤器的过滤效率。法国早已不用荧光法,他们也将欧洲标准化协会的计数法定为国家标准,目些核工业系统现场检测过滤器也采用荧光法。
(5)粒子计数法 该方法在欧洲通用,美国效过滤器测试方法也比较类似,是目前国际上的主流测试方法。尘源为多分散相液滴,或确定粒径的固体粉尘。有时,过滤器厂商要按照用户的特殊要求,使用大气粉尘或其他特定粉尘。若测试中使用的是凝结核计数器,就使用粒径已知的单分散相试验尘源。主要测量仪器为大流量激光粒子计数器或凝结核计数器(CNC)。用计数器对过滤器的整个出风面进行扫描检验,计数器给出每点的粉尘的个数,还可以比较各点的局部效率。 欧洲人的经验表明,对于过滤器,易穿透的粉尘粒径在0.1µm~0.25µm之间的某一点,先确定测试条件易穿透粉尘粒径,然后连续扫描测量过滤器对该粒径粉尘的过滤器效果,欧洲人将这种方法称为MPPS法。美国标准规定只测量0.1~0.2µm区间的颗粒。MPPS法其实也是粒子计数法,因为其所用的检测仪器为粒子计数器或凝结核粒子计数器。该方法的相关标准有:欧洲EN1882-1998~2000,美国IES-RP-CC007.1-1992。
检漏的原理
采用冷发方法,将产生的多分散气溶胶引入送风管道上(过滤器的上游)。使其达到需要的气溶胶浓度。GB50591-2010《洁净室施工及验收规范》规范上要求过滤器上游的微粒浓度(≥0.3μm)大于或等于 6000pc/L。在下游,使用小采样量大于1L/min的粒子计数器扫描,对被检过滤器整个断面、缝接头以及与静压箱的密合处进行扫描。检测点应距离被测表面15mm~20mm,探头以1.5cm/s的速度进行来回扫描。
要测试过滤器的泄漏率,满足三个条件:
1、能将气溶胶引入系统。
引入气溶胶好的地方是风机的负压端。此时发生器产生的尘粒都能被风机吸入系统,气溶胶对环境的干扰小;气溶胶混合得比较均匀;发尘不需正压密闭环境,发尘难度低。例如:FFU进风口、洁净工作台进风口等。
有些不具备条件的地方只能在接近过滤器的位置进行发尘,此时需要克服过滤器上端的气流压力将气溶胶压入静压箱,发尘难度较高;发尘时泄漏到现场测试环境的气溶胶比较多,环境中气溶胶浓度高,容易对测试带来干扰;气溶胶混合不均匀,上游浓度波动大。除非迫不得已,我们不推荐在此处发尘。
有些设备制造厂家没有相关的测试经验,将气溶胶发尘口设置在风机的正压端,给测试带来很多不必要的麻烦。所以大家在编写设备URS的时候,一定要将此要点写入,要求设备制造厂家将发尘口设置在风机的负压端,为后期的验证创造有利条件。
2、能够检测到稳定均一的气溶胶上游浓度。
上游浓度测试口都设置在靠近过滤器上游端的地方,由软管连接到容易采样的位置,例如净化空调系统房间送风口静压箱。有些老旧的静压箱没有上游浓度测试口,则对静压箱进行改造。
3、能够在过滤器下游端对过滤器出风面进行逐点扫描。
能够进行逐点扫描的,可以测得过滤器任何位置包括边框的泄漏率,少量生产设备的过滤器位于设备内部无法进行逐点扫描,此时只能在设备出风口测试过滤器的整体泄漏率。