高效過濾器安裝后的現場檢漏方法

隨著潔凈室的廣泛使用，對于潔凈室高效過濾器安裝后進行現場檢漏的要求越來越多，而實際上根據《潔凈室施工及驗收規范》（JGJ71-90）的條文，進行高效過濾器的安裝現場檢漏，還有許多問題需要探討。
    1　目的和原理
    高效過濾器現場安裝以后檢漏是確認高效過濾器及配套的安裝靜壓箱，沒有發現泄漏或微量泄漏是在規范允許的范圍之內。如果高效過濾器裝置經檢漏是合格的，可以確保潔凈室的安全可靠的運行，如此時室內潔凈度仍未達標，應從潔凈室的其它方面查找原因。
     高效過濾器安裝后的檢漏不同于過濾器廠家在工廠里的效率測試。后者僅對過濾器的效率和其它相關性能測試，而前者涉及高效過濾器和安裝過程中相關的多種因素而產生的泄漏。
     高效過濾器安裝后檢漏通常在空態或靜態下進行，同時建議在潔凈室風量平衡及正負壓調試以后進行，新建成的潔凈室或更換終端高效過濾器后均應作檢漏測試。
    《潔凈室施工及驗收規范》（下簡稱規范）第 3.4.4條，有“經檢查和檢漏合格的應立即安裝”，指現場檢漏合格以后，再安裝高效過濾器，事實上很難具備這樣的檢漏條件。不可能做到，而根據規范附錄六的要求是安裝后進行高效過濾器的掃描法檢漏。
     檢漏時，從高效過濾器的上風側引入氣溶膠，并同時在高效過濾器的下風側進行掃描檢漏，以檢漏高效過濾器的過濾介質，密封膠過濾器框架，密封墊片等處有無泄漏。
     這里暫不討論管道內及空調器內的高效過濾器檢漏，只對安裝在潔凈室終端及相關凈化設備內的高效過濾器的檢漏方法作一些簡單的討論。
     2　高效過濾器上游氣溶膠
     將冷發霧方法產生的多分散相氣溶膠引入高效過濾器的上風側空氣中。使其達到需要的氣溶膠濃度。規范上要求以大于或等于 0.5μm 的微粒為準。氣溶膠的材料有 DOP（鄰苯二甲酸二辛酯）、PAO（聚乙烯烴）、DOS（葵二酸二辛酯）等，這些氣溶膠的檢漏原理是一樣的。
    規范上要求高效過濾器上風側的微粒濃度（≥0.5μm）必須大于或等于 3.5×104 粒子 /L。事實上，在空調器內發塵，過濾器上風側的濃度較難達到要求，必須導入足夠數量的氣溶膠，且長時間地發塵將會影響高效過濾器的使用壽命。所以，高效過濾器的檢漏，在高效過濾器送風口的靜壓箱內發塵為首選，不具備條件的，也可以考慮在送風管上導入DOP 的氣溶膠。

 3　等速采樣
     在有速度的氣流中采樣，采樣速度應等于氣流速度，否則采樣濃度將大于或小于真實濃度，即氣流速度大于采樣速度，采樣濃度將大于真實濃度，反之，氣流速度小于采樣速度，采樣濃度將小于真實濃度。
     假定高效過濾器下實際斷面風速為 0.45 m/s，圓形取樣口直徑 Ds 的計算：
    V×1/4×πDs =Fa 2
    Fa —— 儀器采樣量，28.3 L/min=472 cm3/s
    V —— 過濾器面風速 0.45 m/s
    經計算 Ds=36. 5 mm
    實際上儀器的取樣口直徑為 35 mm 或正方形 30×30 mm，當然取樣口也可以是長方形的，經計算此時的采樣速度為 0.49 ～ 0.52 m/s，可以認為是等速采樣。
    根據國際標準組織 (ISO) 關于潔凈室及相關受控環境的測試和測試方法 (ISO14644-3) 中公式計算：Sr ≤ Cc×Ps×K×Dp×Fs/Np=50×0.005%×10×3.5×472/Np式中：Sr －探管掃描速率 cm/s；
    Cc －被測過濾器上風向氣溶膠濃度 cm-3 (50粒子 /cm3)；
    Ps －被測過濾器最易穿透粒徑最大允許整體穿透率；
    PL －被測過濾器的最大允許泄漏；
    K －一個因數，表示 PL 可能比 Ps 大多少倍；
    Dp －平行于掃描方向的探管尺寸 (cm)，本文使用圓形采樣管，直徑 35 mm；
    Fs － 離 散 粒 子 計 數 器 的 標 準 樣 品 流 量，
    Fs=472 cm3/s (28.3 L/min)；
    Np －預期量，表現出泄漏特征的粒子計數值；
    用下式計算：
    Np=Cc×Ps×K×Fs
    Np=Cc×Ps×K×Fs=50×0.005%×10×472=11.8 個，代入 Sr式得 Sr=Cc×Ps×K×Dp×Fs/Np
    =50×0.005%×10×3.5×472/11.8= 3.5(cm/s)

  每個測點實際獲得時間 Ts=Dp/Sr=1 s
    所以，采樣口的掃描速率是和上游粒子濃度穿透率、K 值、采樣口的口徑、采樣流量有著密切的關系。特別需要指出的是，如采用 28.3 L/min 的粒子計數器和 2.83 L/min 的粒子計數器，他們的掃描速率可以相差十倍，也就是講，每檢測一個過濾器的時間也相差十倍。
     規范要求掃描速率為 5 ～ 20mm/s ( 其實這個速率是應該根據具體情況可以計算調整的，一般建議采用 28.3 L/min 的粒子計算器，掃描速率在 30 ～ 5mm/s 左右 )。
     規范第 5.4.1 條指出“對于高效過濾器，應不大于過濾器出廠合格透過率的 2 倍，對于超高效過濾器，應不大于出廠合格透過率的 3 倍。”而根據條文說明的第四節評定標準則相反，高效過濾器的透過率是 3 倍，而超高效過濾器的是 2 倍。從提供的數據來看，應該是以條文為準。
     如果上游濃度為 3.5×104 粒子 /L，0.5μm 的高效過濾器效率是99.99％，下游濃度為 3.5×104×0.01%×3=10.5。如果粒子計算器檢測≤ 10 應為合格，否則應進行修復，修補總面積不能超過過濾器截面的 5％，每個修補點修補的最大長度必須在 40mm以下。
     本文用 ISO 14644-3 的檢漏方法及有關計算。如上述，Np 是表泄漏特征的粒子數，在 Np=11.8 時，可接受觀測計數 Ca=7 個。在檢漏中，塵埃粒子讀數C ≤ Ca 時，認為掃描區域無泄露，可繼續掃描，否則，要做靜態測定。靜態測定時，采樣頭在測點的滯留時間設定為 10 秒鐘，此時測得的最大粒子數為Npa：Npa=Cc×PL×FS×K=50×0.005%×10×472×10=118

 這是采樣流量為 472 cm3/s，采樣時間為 10 s 時的讀數值，大于此數可判斷為泄漏。
     如果系統總風量不大，DOP 發塵可直接送入總風管。如果 DOP 發塵的總量不夠，達不到預計的濃度要求，可將 DOP 直接發入高效送風口的靜壓箱。需要指出的是，上游的氣溶膠濃度需要檢測。如果穩定后，可對每個過濾器進行泄漏檢測。如果上游的氣溶膠濃度太高，粒子計數器無法檢測，可通過稀釋的方法來進行測量。
    在檢測中，如果室內干擾因素太多，為排除干擾，可在風口出口加隔離罩，在罩內進行檢測，這樣檢測的數據較為準確。
    尤其要注意的是，在過濾器和安裝框架之間的檢漏，可以沿安裝框架檢漏，也可以送風口箱體斷面上檢漏，但要排除卷吸氣流的干擾，要避免箱體上的積灰干擾，尤其是采樣口不能接觸高效風口箱體或過濾器的框架。
    在高效過濾器上風側發 DOP 檢漏時，在高效過濾器的上風側必須設有 DOP 的導入裝置及濃度檢測管。這兩個管子也可以用來檢測過濾器的阻力。
    4　結論
    （1）高效過濾器安裝以后必須要進行檢漏；
    （2）要計算 DOP 的發塵量及系統風量，確定DOP 導入地點；
    （3）要測量高效過濾器上游的粒子濃度；
    （4）根據規范按 0.5μm 的粒徑來檢漏，需要確定正確的K值。如果采用不是0.5μm的粒徑來檢漏，建議可按 ISO14644-3 的標準來確定 K 值；
    （5）建議采用 28.3 L/min 的粒子計數器來檢漏。如果采用 2.83 L/min 的粒子計數器，必須控制掃描速度。