高效过滤器检测和检漏的区别

高效过滤器检测方法之DOP计数扫描法

高效过滤器是空气净化技术的核心，它的安装是否合格直接关系到洁净空间能否达到要求的洁净级别。高效过滤器安装后泄漏检测的方法有计数扫描法、光度计扫描法、变风量检漏法、发烟检漏法等[1]，我国的相关规范建议使用粒子计数器法。

粒子计数扫描法

《洁净室施工及验收规范》（JGJ71-90）中规定，被检高效空气过滤器必须已检测过风量，并在设计风速80%～120%之间运行，对于被检高效过滤器上风侧的颗粒浓度对受控粒径对于≥0.5μm粒子的浓度，必须≥3.5×104pc/L，对受控粒径≥0.1μm的粒子浓度，必须≥3.5×106～3.5×107pc/L。

使用最小采样量＞1L/min的粒子计数器扫描法，对高效过滤器安装接缝和主断面进行扫描检测，检测点应距被测表面20～30mm，测头以5～20mm/s的速度移动，对被检过滤器整个断面、封胶头和安装框架处进行扫描。

在《洁净室施工及验收规范》中规定，由高效过滤器下风侧泄漏浓度换算成的穿透率来衡量是否合格，其合格标准如下。

对于高效空气过滤器：公式中K表示出厂时检测合格的透过率；K′表示泄漏浓度换算成的透过率；c1表示上风侧含尘浓度；c2表示高效过滤器下风侧含尘浓度。

高效过滤器的安装泄漏的要求，穿透率的限值为“2K”。

实际存在的问题

高效过滤器一般都在系统风量和各风口风量调整平衡后进行，根据规范要求各风口风量与设计的风量偏差小于15％[2]，这满足被检风口在接近设计风速下进行的条件。所以当风量平衡好后要及时进行高效过滤器泄漏的检测工作。在工程上，对于大于五级（100级）的净化系统一般采用的粒子计数器的最小粒径通道为0.3μm。所以，被检高效过滤器在上风侧的微粒浓度受控粒径为≥0.5μm，其浓度必须≥3.5×104pc/L，而一般大气尘的浓度为5.3×104～2.5×105pc/L[3]，这到了粒子计数器的读数上限范围。

在许多净化系统中，进入循环空调箱的新风经过过滤器的处理，浓度远远小于大气尘浓度，和回风混和后的浓度会更低。因此，在安装好的净化空调系统中引入大气，是值得慎重思考的问题。为了保证被检空气过滤器上游粒子浓度要求，而不破坏系统风量的平衡，在上游引入均匀浓度的人工气溶胶是理想的手段。引入的气溶胶浓度到底需要多少，这其实跟安装的高效过滤器的效率和粒子计数器的分辨率有关。粒子计数器最小位是个位，最小数为零。测试仪器一般都会有死区，如果要求的下游浓度小于10颗为合格，这些数据是否有效，按照统计学的原理是很难保证的。

现在，国内大多以美国DOP试验对0.3μm粒子的过滤效率作为高效过滤器的分类。所以采用计数扫描法检漏时，被测粒径应≥0.3μm，这对上游浓度的要求更好。按高效过滤器的效率99.97％，采用公式（1）计算，下游浓度保证三个有效数字以内，则要求上游空气中粒径≥0.3μm的微粒浓度至少约为6×104pc/L。如果采用效率99.99%效率的高效过滤器，上游≥0.3μm的微粒浓度约为2×105pc/L，这时上游≥0.5μm的粒子浓度，远远≥3.5×104pc/L。所以，采用大气作为尘源已经不能满足测试要求。

大流量的粒子计数器更适合用来检测高效过滤器的安装泄漏，空气采样量越大，测试结果就越具有代表性，准确度也就越高。规范要求的采样量是1L/min，而我们多使用的采样量是0.1cfm（2.83L/min），以此满足测试仪器的要求，但这样会影响到检漏的工作效率。以610×610高效过滤器为例，使用移动采样头在高效过滤器下侧采样时，采样速度20mm/s,矩形100×11.33采样器[4]至少需要244秒；圆形采样器的采样速度更慢，检漏扫描所用的时间更长。而ISO14644-3《Metrology and test methods》计算扫描速率和可接受观测计数法的计算法则对一般工程技术人员来说又比较难掌握，所以，今后国家在制定这方面的规范时，对不同级别的高效过滤器，建议采用合适的采样速率和可接受观测计数，方便工程测试人员实际操作。

DOP粒子扫描正压检漏法

检测人员必须注意规范中要求的采样时间、上游粒子浓度等参数在实际应用中的可操作性。作者在参与某一制药厂净化车间高效过滤器的检漏时，结合日本JIS-B-9927、美国FEDSTD-209D标准，采用Laskin DOP粒子发生器产生大量稳定的符合要求的微粒子，以造成上游≥0.3μm粒子浓度大于或等于1×105pc/L。在过滤器上游通过压缩空气（冷发生）将DOP微粒均匀喷射在系统内[4]，由于浓度一般大于1×105pc/L，超出检测仪器测量范围，所以在检测仪器前串联粒子浓度稀释器，使被测浓度在检测仪器测量范围。粒子发生系统及其上游浓度测定系统见图1，采用冷发生气溶胶装置主要因为能稳定快速的发生大量气溶胶。

对出厂效率为99.97%的高效过滤器检漏时，实测所得透过率应低于0.06％，即实测所得颗粒浓度小于0.06%N0（N0为上游浓度）。粒子发生器在过滤器上游所发出的粒子浓度≥0.3μm时为3.3×106pc/2.83L，对于不同风量系统，换算成下游极限浓度，如某一设计风量为15000m3/h净化空调系统下游极限浓度1960pc/2.83L。待粒子发生器所发生气溶胶浓度稳定后，用粒子计数器对安装好的高效过滤器进行检漏试验。粒子计数器必须同时对高效过滤器外框和内表面分别进行两次扫描，过滤器上游也必须对风管中的气溶胶浓度进行两次采样测试，采样和扫面的周期必须相等，起止时间尽量要一致。以规格为610×610高效过滤器为例，建议采用采样周期为一分钟，速率为50mm/s。

检漏前用高约500mm的围挡放在高效过滤器的四周，可以防止高效过滤器外框以外的气流形成涡流，影响扫描测试的结果。过滤器的泄漏主要原因是外框密封圈的密封效果不好，或者滤料不够平整严密。实际应用中安装泄漏主要来自于外框，外框密封条的质量与泄漏有很大关系。因此，工程上检漏时会在高效过滤器得四周加放围挡，减小风口围挡下部出口面积时，围挡内形成一定正压，如果高效过滤器安装泄漏，粒子会通过围挡往外泄漏。这时粒子计数器可按50mm/s左右的速度在高效过滤器下25mm处扫描1分钟，即可判断过滤器是否泄漏，这就是“正压检漏法”。

对于具有大量的高效过滤器风口的无尘车间来说，高效正压检漏法的测试效果与传统的内外框扫描法相当，但效率提高了一倍。以一个有60个610×610mm高效过滤器风口的净化空调系统为例，采用传统的方法扫描至少一般要两个小时，而采用正压检漏法最快只要一个小时，节省了一半以上的时间。

结论

使用计数器扫描法检测高效过滤器安装是否泄漏时，正压检漏法能够提高检测效率，但正压检漏不能判断出何处泄漏。测试中，若发现下游浓度超过或接近下游的极限浓度，对高效过滤器的安装接缝和主断面进行缓慢扫描，可以找出泄漏具体位置。总之，采用正压检漏法先从整体把握高效过滤器安装的效果，再从局部寻找过滤器泄漏的原因，这对装有大量高效过滤器的洁净厂房检漏是十分有意义的。

佰伦高效过滤器部分客户案例：贵州茅台，旺旺集团，三九药业，京东方电子，三星电子等。

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