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髙效率过滤器(HEPA)一般是指捕集粒径≥0.3μm粒子效率在99.97%以上的过滤器,通常用作企业洁净室的末端过滤装置,以提供洁净的空气。洁净室能否达到并保持设计的洁净水平,在一定程度上与髙效过滤器的性能安装有关。因此,检测清洁车间的髙效过滤器是保证车间清洁环境的重要手段之一。
1.髙效过滤器检漏的目的:髙效过滤器本身的过滤效率一般由制造商检测,出厂时附有过滤器过滤效率报告和证明。对于制药企业来说,髙效过滤器检漏是指髙效过滤器及其系统安装后的现场原位检漏,主要是检查过滤器滤料中的小针孔等损坏,如框架密封、垫圈密封、过滤器框架上的漏缝等。检漏的目的是检查髙效过滤器与安装框架连接处的密封性能,及时发现髙效过滤器本身和安装中的缺陷,并采取相应的补救措施,确保区域的清洁度。
2.DOP(PAO)检漏法原理:髙效过滤器的检漏通常采用DOP(PAO)发生器在过滤器上游发生灰尘,用光度计(photometer)检测过滤器上下游气溶胶浓度,判断过滤器是否有泄漏。粉尘的目的是髙效过滤器上游粉尘颗粒浓度低,仅用颗粒计数器检测不粉尘,难以发现泄漏,需要补充粉尘才能明显,容易发现泄漏。
人工气溶胶DOP已有近40年的历史。一段时间以来,由于被怀疑对人有致癌作用,DOS(Dioctylsebaeate癸二酸二辛脂)也被称为DEHS[di(2-ethylexyl)sebacate]和PAO(polyaphaolefin聚a烯烃),但实验方法仍被称为DOP(PAO)法。由于其浓度随地点和时间而变化,有时较高,有时较低,一般不用作检漏。FDA指出,检漏时,所选气溶胶应符合一定的理化要求,不得使用会造成微生物污染和微生物滋生的气溶胶。
DOP(PAO)发生器可分为热发生器和冷发生器。热发生器利用蒸发冷凝原理,雾化的气溶胶颗粒用加热器蒸发,在特定条件下冷凝成微小液滴。去除过大和过小的液滴后,留下0.3μm左右的雾状DOP(PAO)进入风道,粒径分布在0.1μm~0.3μm。冷发生器是指多分散相DOP(PAO)气溶胶,利用压缩空气在液体中鼓泡,通过laskin喷管飞溅产生物态,罪大分布粒径约为0.65μm。扫描检漏过滤器时,经常使用冷DOP(PAO)。
检测仪器有两种,一种是气溶胶光度计,另一种是粒子计数器。气溶胶光度计(以下简称光度计)是光度计(以下简称光度计),是一种前散射线性光度计,由真空泵、光散射室、光电倍增管、信号处理转换器和微处理器组成。其工作原理是:当气流被真空泵抽到光散射室时,颗粒物质散射到光电倍增管。在光电倍增管中,光被转换成电信号,经过放大和数字化处理器分析,从而测量散射光的强度。通过比较参考物质产生的信号,可以直接测量气体中颗粒物质的质量浓度。
三、检测方法:
3.1确定髙效过滤器本身及其安装是否有明显泄漏,毕须在现场测试以下几点:过滤器的过滤材料;过滤器的过滤材料与其框架内部的连接;过滤框架的垫片与过滤组的支撑框架之间;支撑框架与墙壁或天花板之间。
检漏材料DOP(PAO)。仪器包括:灰尘源(PAO溶剂)、气溶胶发生器、气溶胶光度计。我公司使用的气溶胶发生器是TDA手持式Laskin喷嘴型气溶胶生器,直接使用空气而不需要压缩气体作为动力。当气流速率为50~2025f3/min时,在20Pa工作压力下,可产生10μg/mL~100μg/mL浓度的多分散亚微米级油尘气溶胶。气溶胶光度计为ATI2H型光度计,动态测量范围为0.0005μg/L~120μg/L,采样流量为lf3/min(28.3L/min)。将PAO气溶胶引入HVAC系统中的HEPA在待测HEPA上游一侧,为了使气溶胶达到HEPA浓度均匀,可以直接从系统风机负压一侧引入气溶胶,如果要从风管中引入,则应在距HEPA至少10倍的风管直径处引入,并尽量减少转弯(美国环境科学与技术学会)。一般情况下,保持上游气溶胶达到要求浓度,浓度波动在一定范围内。对层流罩.超净台HEPA,气溶胶直接从系统风机负压侧引入。
3.2气溶胶光度计初始化。设定100%.0%参考标准值。根据气溶胶光度计的操作要求进行初始化,设定报警值。将UPSTREAM采样管与上游采样口连接,测量上游气溶胶浓度。根据气溶胶发生器的操作要求,调整气溶胶浓度,使上游气溶胶浓度达到10mg/L~30mg/L。
3.3扫描检漏卸下HEPA散流板,扫描整个过滤面、过滤器与边框之间、边框与边框之间、边框与静压箱之间的密封。采样头距过滤器面约1英寸(约2.54cm),扫描速度不超过5cm/s。扫描按直线来回,线条要重叠。在检测过程中,如果有报警声(即%LEAKAGE(泄漏率)超过0.01%),则表明有泄漏。用专用胶水堵漏或紧固泄漏处后再进行扫描巡检。检查过滤器约5分钟。在测试过程中,应经常确认上游气溶胶的浓度,并注意在测试过程中面罩和眼罩。
四、用PAO扫描检漏结果,制药公司新建的制药生产车间,净化等级为D级的净化空调系统髙效送风口进行PAO扫描检漏测试,所购髙效过滤器,规格为GB02.GB01,气溶胶光度计为TDA-2H,(PAO)气溶胶发生器采用PAO对55套髙效过滤器(GB02.GB01)进行扫描检漏测试,除5套因安装时密封不良,经重新安装调整后再测试外,55套髙效过滤器均达标。
五、结果的判断和处理:髙效过滤器的泄漏率应≤0.01%。如果HEPA在检测过程中,所有点的%LEAKAGE(泄漏率%)都不超过0.01%,则判定HEPA合格,如果其中一个超过0.01%,则判定为不合格,并标明该点,需要修理或更换。髙效率过滤器滤料泄漏处允许用专用胶水修补,但单个泄漏处的面积不得大于总面积的1%,所有泄漏处的面积不得大于总面积的5%,否则毕须更换。
通过现场髙效过滤器的实际泄漏检测,建议髙效过滤器滤芯与静压箱框架之间的密封方式采用机械密封(密封垫作为密封材料)。如果是液槽密封,安装髙效过滤器时,应注意液槽的压力和刀口在液槽中间的位置。