Provning av HEPA-/ULPA-renrumsfilter

Protokoll som används vid Camfil Farrs anläggningar

Filterklassificeringar

Det förekommer ganska många felaktigheter och ovederhäftiga "slanguttryck" när det gäller högavskiljande filter. En av de viktigaste frågorna gäller nomenklaturen (d.v.s. HEPA, ULPA, VLSI, SULPA o.s.v.). Det uppstår lätt missförstånd om ett filters avskiljningsgrad och dess förhållande till partikelstorleken.

CEN-klass CEN(Comité Européen de Normalisation) har tagit fram en standard, EN 1822-1:1998, som är baserad på partikelräkning för den mest penetrerande partikelstorleken (MPPS). Denna EU-standard gäller för HEPA- (High Efficiency Particulate Air) och ULPA- (Ultra Low Penetration Air) filter som används i ventilationssystem och i tekniska processer (t.ex. inom renrumsteknik eller i tillämpningar inom kärnteknik och läkemedelsindustri).

Bland viktiga begrepp i standarden kan nämnas följande:

Standarden medger klassificering av filter efter deras avskiljningsgrad och är därmed till nytta för både köpare och säljare.

Grundläggande provningsprotokoll

Läckavsökning

Camfil Farr läckprovar alla HEPA-/ULPA-filter för Megalam-paneler och takkanalmoduler. Provningen genomförs i rena zoner klass 100 (M3.5) inom ett renrum i klass 10 000 (M5.5). All provning genomförs med de kontrollerade och dokumenterade procedurerna i Camfil Farrs kvalitetssystem med certifiering enligt ISO 9001.

För förbättra uppströmsprovtagningskapaciteten har läckspårningssystemen försetts med spädningsutrustning för mätning av höga partikelkoncentrationer. Sondgeometrin har optimerats för att maximera avsökningshastigheten och eliminera ej upptäckta läckor samtidigt som isokinetisk provtagning bibehålls. Hela filterytan avsöks med överlappande svep, även gränsen mellan mediet och stommen. Enligt kundernas önskemål används polystyrenlatexsfärer (PSL) som Camfil Farrs standardbelastningsaerosoler.

Läckning med en penetration som överstiger fem (5) gånger filtrets normala genomsnittliga penetration repareras med alkoholbaserat silikontätningsmedel enligt branschstandard eller kundens specifikation. Polyuretan och annat reparationsmaterial tillhandahålls på beställning.

Menydriven datorstyrd autoavsökning används för standardfilterkonfigurationer. Manuell avsökning används för små serier av kundspecifika filterkonstruktioner och storlekar samt för reparation av läckor.

Provning av filtermediets avskiljningsgrad

Enligt Camfil Farrs specifikationer för materialleverantörer måste leverantören prova varje huvudrulle av Camfil Farr-filtermediet med avseende på avskiljningsgraden, med hjälp av kondensationskärnräknare (CNC) och penetrometrar typ Q127. Provningsresultaten ska inlämnas till Camfil Farr för granskning och godkännande innan klartecken ges för leveransen.

Provning av filtrets avskiljningsgrad

Manuell avsökning: Camfil Farrs datorintegrerade system samlar in uppgifter om avskiljningsgraden från ett helt inkapslat filter. Datainsamlingen sker samtidigt uppströms och nedströms om filtret. Om avskiljningsgraden är lägre än den specificerade kasseras filtret.

Auto-Scan: De diskreta datapunkter som genererats under avsökningen integreras till en beräkning av provfiltrets totala avskiljningsgrad. Om avskiljningsgraden är lägre än den specificerade kasseras filtret.

Provning av tryckfallet över filtermediet

Enligt Camfil Farrs specifikationer ska godkända leverantörer prova varje medieparti med avseende på tryckfallet. Provningsresultaten ska inlämnas till Camfil Farr för granskning och godkännande innan klartecken ges för leveransen.

Provning av tryckfallet över filtret

Manuell avsökning: Under provningen övervakar systemet tryckfallet kontinuerligt och samlar in data om det. Om tryckfallet är högre än det specificerade kasseras filtret.

Auto-Scan: Under avsökningen mäter systemet kontinuerligt tryckfallet över filtret. Om tryckfallet är högre än det specificerade kasseras filtret.

Protokoll för manuell avsökning

Allt efter kundens krav används fotometer eller partikelräknare som hjälp vid den manuella avsökningen. Allt efter den valda detekteringsutrustningen används normalt en solidaerosol (t.ex. PSL – polystyrenlatexsfärer). Sondgeometrin har optimerats för att maximera avsökningshastigheten och eliminera ej upptäckta läckor samtidigt som isokinetisk provtagning bibehålls.

Här följer ett sammandrag av Camfil Farrs protokoll för manuell avsökning:

1) Normal testaerosolkoncentration: PSL (polystyrenlatex) > 5 × 107 N/ft3

2) Normal avsökningshastighet: 40–50 mm/s.

3) Provning: Hela filterytan avsöks med överlappande svep, med särskild uppmärksamhet riktad mot gränsen mellan mediet och stommen.

   A. Avsökning med partikelräknare: Om ett antal partiklar detekteras kontrollerar operatören området för att se om läckningen är kontinuerlig. Om han upptäcker en kontinuerlig läckning som överstiger den specificerade läcktröskeln repareras läckan.
   B. Avsökning med fotometer: Om penetrationsindikatorn förskjuts påtagligt, eller om larmsignalen ljuder, gör operatören en ny kontroll av det aktuella området. Om penetrationsindikatorns förskjutning överstiger den specificerade läcktröskeln repareras läckan.

4) Reparation av läckor: Om en läcka överstiger specifikationens gränsvärde repareras den med silikontätningsmedel. Alkoholbaserade silikoner och polyuretan används också som reparationsmaterial. Efter reparationen avsöks hela filterytan på nytt.

Obs: Fotometeravsökning används normalt bara för HEPA-filter, medan avsökning med partikelräknare används för ULPA-filter och/eller för kunder med strikta krav på avgasning.

Protokoll för Auto-Scan

Auto Scanner Camfil Farrs Auto-Scan-avsökare har till uppgift att hitta knappnålsstora läckor i HEPA- och ULPA-filter. Provningsapparaturen är ett automatiskt datastyrt system som utnyttjar flera partikelräknare för att öka noggrannheten. Standardbelastningsaerosolen är polystyrenlatex (PSL). För att ytterligare höja systemets känslighet använder Camfil Farr avancerad spädningsutrustning för att mäta höga partikelkoncentrationer uppströms om filtret. Det automatiska systemet eliminerar risken för felaktiga provningsresultat som orsakas av mänskliga fel. Datorgränssnittet styr filtrets flödeshastighet, insprutningen av testaerosolen, partikelräkningen uppströms och nedströms om filtret, sondens avsökningshastighet, datakomprimeringen och datalagringen.

Här följer en beskrivning av systemets parametrar:

1) Systemprotokollet omfattar:

   a) Aerosolkoncentration: PSL-koncentration = 3 × 108 partiklar per kubikfot (normalt)
   b) Partikelräkningsflöde = 1 kubikfot per minut (0,17 m3/h)
   c) Provtagning = Isokinetis d) Provtagningstid = Kontinuerlig e) Storleksområde = 0,1–0,5 µm (0,1 µm bandbredd)

2) Indata från operatören:

   a) Lägsta, högsta och nominell avskiljningsgrad
   b) Läckfaktor (enligt kundens specifikation
   c) Spädningsförhållande
   a) Lägsta, högsta och nominellt tryckfall
   e) kontinuerlig uppströmsprovtagning under avsökningen
   f) Programmerad för automatisk avsökning av filtret med överlappande svep. Lägessensorer (inbyggda i sonden) övervakar sondens läge i förhållande till fastsättningsramen och kontrollerar att sonden överlappar gränssnittet mellan mediet och ramen längs filtrets omkrets.
   g) Systemet utnyttjar uppgifterna om nominell avskiljningsgrad, läckfaktor och spädningsförhållande för att under hela avsökningen jämföra nedströmsproverma med ett genomsnittligt uppströmsprov och på så sätt avgöra om läckning förekommer.
   h) Om en läcka upptäcks genereras en kassationsrapport med uppgift om läckans storlek och läge.
   i) Kontinuerlig mätning av tryckfallet över filtret. Om tryckfallet är högre än det specificerade kasseras filtret.
   j) Beräkning av den totala avskiljningsgraden genom integration av de diskreta datapunkter som har samlats in under avsökningen. Om avskiljningsgraden är lägre än den specificerade kasseras filtret.

Avsökningshastigheten beräknas enligt IEST-RP-00001.3 avsnitt 9.2.2:

Sr = CcLsFsDp/(60NI)

där:

Cc är belastningskoncentrationen i partiklar per kubikfot
Ls är en signifikant läckning i multipler av standardpenetrationen
Fs är provningsflödet i kubikfot per minut
Dp är sonddimensionen uttryckt i tum parallellt med avsökningriktningen
NI är det antal räknade partiklar som definierar den maximala läckningen
60 är omvandlingsfaktorn från sekunder till minuter.

Camfil Farr föreskriver att variabeln NI skall vara två gånger partikelräknarens bakgrundsnivå, dock lägst 25.

Camfil Farrs provningsprotokoll för avskiljningsgrad, Cam Count

Camfil Farr’s provningssystem för avskiljningsgrad, Cam Count, är avsett för provning av HEPA-/ULPA-filter enligt IEST-RP-CC007.1 och EN1822. All provning genomförs med de kontrollerade och dokumenterade procedurerna i Camfil Farrs kvalitetssystem med certifiering enligt ISO 9001.

Camfil Farrs provningssystem för avskiljningsgrad, Cam Count, har till uppgift att mäta den totala avskiljningsgraden och tryckfallet för HEPA-/ULPA-filter. Provningsapparaturen är ett automatiskt datorstyrt system som utnyttjar en enda laserpartikelräknare med hög noggrannhet. Standardbelastningsaerosolen är polyalfaolefin (PAO).
En testaerosol med polystyrenlatexsfärer (PSL) kan också användas på begäran. Den används för alla högtemperaturfilter. För att ytterligare höja systemets känslighet använder Camfil Farr avancerad spädningsutrustning för att mäta höga partikelkoncentrationer uppströms om filtret. Det automatiska systemet eliminerar risken för felaktiga provningsresultat som kan orsakas av mänskliga fel. Datorgränssnittet styr flödeshastighet, testaerosolinsprutning, uppströms- och nedströmspartikelräkning samt insamling, komprimering och lagring av data.

Här följer en beskrivning av systemets parametrar:
1) Systemprotokollet omfattar:

   a) Aerosolkoncentration: PAO-koncentration = 3 × 108 partiklar per kubikfot (normalt) PSL-koncentration = 1–3 ×108 partiklar per kubikfot
   b) Partikelräkningsflöde = 1 kubikfot per minut (0,17 m3/h)
   c) Provtagningstid = 20 sekunder uppströms och nedströms sekvensiellt (normalt)
   d) Storleksområde = 0,1–0,5 µm, 0,1–0,2 µm, 0,2–0,3 µm, 0,3–0,5 µm och > 0,5 µm.

2) Indata från operatören:

   a) Lägsta, högsta och nominell avskiljningsgrad
   a) Lägsta, högsta och nominellt tryckfall
   c) Provflöde

3) Systemets funktion:

Systemet mäter sekventiellt partikelkoncentrationen uppströms och nedströms om filtret. Efter att spädningsförhållandet applicerats på uppströmskoncentrationen beräknar systemet filtrets avskiljningsgrad samtidigt som det mäter tryckfallet med en kalibrerad tryckomvandlare. Värdena jämförs automatiskt med de inmatade lägsta och högsta värdena. Om filtervärdena ligger utanför det specificerade området kasseras filtret. Systemet genererar automatiskt en provningsetikett med provningsresultat för varje godkänt filter.

UL 900

Camfil Farrs HEPA-/ULPA-filter för Megalam-paneler och takkanalmoduler är godkända av Underwriters Laboratories enligt UL 900, "Standard för provningsprestanda hos luftfilterenheter" som endera av följande:

Klass 1: "sådana som när de är rena inte underhåller branden när de utsätts för eld och bara avger försumbara mängder rök".

Klass 2: "sådana som när de är rena brinner måttligt när de utsätts för eld, eller avger måttliga mängder rök, eller bådadera".

Fabriken kan upplysa om den exakta klassificeringen av dina produkter.

Factory Mutual

Camfil Farrs HEPA/ULPA-filter för Megalam-paneler och takkanalmoduler uppfyller de godkännandekrav som Factory Mutual Research Corporation (FM) har ställt upp för begränsat brännbara produktuppbyggnader som installeras i ett godkänt undertaksystem. I samband med godkännandet provar FM filtret som en komponent i ett komplett undertaksystem.

Under det tio minuter långa brandprovet för godkännande av undertaksystem enligt Factory Mutuals standard FM-4920 förekom ingen synlig antändning av Camfil Farrs filter och ingen flamspridning. Vid provet var undertaket sammansatt av ett bärande system från en annan leverantör, geltätningsmedel från en annan leverantör samt Camfil Farr-filter. Det kompletta systemet uppfyllde alla tekniska krav i standarden.

References:

Utskrifter av referensdokumenten kan beställas från följande instanser:

CEN

Europeiska standardiseringskommissionen
36 rue de Stassart, B – 1050 Bryssel
Tel: + 32 2 550 08 11
Fax: + 32 2 550 08 19

IEST

Institute of Environmental Sciences and Technology (Institutet för miljövetenskap och miljöteknik)
5005 Newport Drive, Suite 506
Rolling Meadows, Illinois 60008
Telefon: (847) 255-1561
Fax: (847) 255-1699

Factory Mutual

Factory Mutual
1301 Atwood Avenue
P.O. Box 7500
Johnston, Rhode Island 02919
Telefon: (401) 275 3000
Fax: (401) 275 3029

Detta dokument är avsett för konstruktörer, projektörer och anläggningspersonal. Det får reproduceras helt eller delvis om Camfil Farr anges som källa. Kommentarer eller förslag till ändringar kan sändas till seyfferc@camfilfarr.com eller info@camfilfarr.com. Camfil Farr förbehåller sig rätt att kontinuerligt uppdatera materialet. Aktuella upplysningar lämnas av närmaste Camfil Farr-representant eller återförsäljare.