高效泄漏检测中尘埃粒子计数器和气溶胶发生器的区别

作者: www.szchinaway.com 时间:2019-08-19 浏览:
高效泄漏检测中尘埃粒子计数器和气溶胶发生器的区别
        
本文主要介绍了高效过滤器泄漏检测的方法和原理,分为钠火焰法,计数扫描法,油雾法,颗粒计数法和以高效过滤器PAO泄漏检测方法为重点的仪器和检测PAO。气溶胶浓度。介绍了高效过滤器的使用寿命和洁净室的综合评估测试。
 

一。标准和规范

        
1. GB50591-2010(洁净室施工及验收规范)(附录D高效空气过滤器现场扫描泄漏检测方法)     
2. ISO 14644-3:2005(洁净室和相关受控环境 - 第3部分:试验方法
        
第二。对于高效过滤器泄漏检测,以下内容清楚
        
1.试验气溶胶是一种多分散PAO气溶胶,质量中值直径为(0.3 --- 0.7)微米,几何标准偏差为1.7。
2.测试仪器分为两种类型:气溶胶光度计和粒子计数器。气溶胶光度计以微克/升为单位测量质量浓度。粒子计数器以谷粒/ L为单位测试粒子浓度。可以使用这两种方法。满足泄漏检测要求。对于制药公司的高效过滤器现场泄漏检测,光度计使用方便,检测结果易于判断,对泄漏检测敏感,应用广泛,是高效泄漏的发展趋势。在将来检测。      
3.使用光度计时,上游浓度需要达到(20 --- 80)微克/升,并且不能波动太大,允许波动在平均值的15%以内。       
4.下游扫描泄漏检测应使用等速采样头确保测量精度。扫描速率与采样头大小有关。泄漏位置的判断应基于采样头的泄漏率是否大于0.01%。
       
3.高效过滤器的泄漏检测方法
        
1.1。钠火焰法
        
1.1.1原则
        
钠火焰法的原理是喷雾和干燥氯化钠水溶液以形成质量中值直径为约0.4μm的氯化钠气溶胶作为测试粉尘。在测量高效过滤材料之前和之后对含尘空气进行取样,并将其引入钠火焰光度计中以测量与灰尘浓度相关的光电流值,从而计算过滤材料的透射率。
 
1.1.2钠火焰试验原理
        
试验粉尘源是单分散相氯化钠盐雾,“量”是含有盐雾时氢火焰的亮度。主要仪器是火焰光度计。盐水在压缩空气的搅拌下飞溅并干燥形成微小的盐雾并进入空气管道。在过滤器之前和之后分别进行采样,盐雾样品使氢火焰的颜色变为蓝色并且亮度增加。通过火焰的亮度判断空气的盐雾浓度,并确定过滤器对盐雾的过滤效率。国家标准规定的盐雾颗粒的平均直径为0.4μm,但现有的中国测量结果为0.5μm。欧洲实际实验盐雾颗粒的中值直径的测量值为0.65μm。随着其他检测方法的普及,钠火焰法在欧洲已不再使用。国内有关部门正在修订原国家标准,是否废除或继续使用钠火法,意见尚未落实。
        
1.2。计数扫描方法
        
1.2.1“洁净室施工和验收规范”(JGJ71-90)规定,待测试的空气过滤器必须经过风量测试,并设计为风速的80%至120%。粒径≥0.5μm的受控粒径的颗粒浓度必须≥3.5×104 pc / L,受控粒径≥0.1μm的颗粒浓度必须≥3.5×106  -  3.5×107pc / L使用粒子计数器扫描方法,最小采样量> 1L / min扫描高效过滤器安装接头和主要部分。检测点应距离待测表面20-30mm,探头应以5-20mm / s的速度移动。 ,扫描要检查的过滤器的整个部分,密封头和安装框架。
 
1.2.2在“洁净室的施工和验收规范”中,规定从高效过滤器的泄漏侧转换的渗透率被测量为合格。资格标准如下。适用于高效过滤器
        
K” = 1-η
K = C2 / C1
k'表示高效过滤器的额定透射率
η表示高效过滤器的额定效率;
k表示高效过滤器的实际泄漏率;
C1表示迎风侧的尘埃浓度;
C2表示高效过滤器的下风侧的粉尘浓度。
规范规定高效过滤器的实际泄漏率不得超过额定透过率的2倍,即k≤2k'。
        
1.2.3实际问题
 
通常在调节和平衡每个风口的系统风量和风量之后执行高效过滤器。根据规范,每个风口的风量和设计风量偏差小于15%,满足进风口接近设计风速的条件。因此,当风量平衡好后,就要及时进行高效过滤器泄漏的检测。
        
在工程中,通常用于大于100的纯化系统的颗粒计数器的最小粒径通道是0.3μm。因此,迎风侧高效过滤器的受控粒径≥0.5μm,浓度必须≥3.5×104pc / L,一般大气尘埃浓度为5.3×104-2.5×105pc / L.它是粒子计数器读数范围的上限。
 
在许多净化系统中,进入再循环空调单元的新鲜空气被过滤器处理的浓度远低于大气粉尘浓度,并且与返回空气混合后的浓度较低。因此,在安装的净化空调系统中引入大气是值得仔细考虑的问题。为了确保要检查空气过滤器上游的颗粒浓度要求而不破坏系统空气体积的平衡,这是在上游引入均匀浓度的人造气溶胶的理想方法。引入多少气溶胶浓度,这与安装的高效过滤器的效率和颗粒计数器的分辨率有关。粒子计数器的最小数量为1,最小值为零。测试仪器通常具有死区。如果所需的下游浓度小于10,则数据有效。根据统计原则很难保证。
 
目前,国内大多数DOP试验对0.3μm颗粒的过滤效率作为高效过滤器的分类。因此,当使用计数扫描方法进行泄漏检测时,测得的粒径应≥0.3μm,这对上游浓度更好。高效过滤器的效率为99.97%,下游浓度保证在三个有效数字内。上游空气中粒径≥0.3μm的颗粒浓度需要至少约6×10 4 pc / L.如果使用效率为99.99%的高效过滤器,则上游≥0.3μm的颗粒浓度约为2×105pc / L,上游≥0.5μm的颗粒浓度远小于3.5×104pc / L.因此,使用大气作为粉尘源已不能满足测试要求。
 
1.2.4大流量粒子计数器。 
 
CLJ-5350更适用于检测高效过滤器的安装泄漏。空气采样量越大,测试结果越有代表性,精度越高。规格要求的取样量为1l /?? min,我们使用的样品尺寸为0.1cfm(2.83l / min),以满足测试仪器的要求,但这会影响泄漏检测的效率。以610×610高效滤波器为例,采用移动采样头对高效滤波器下侧进行采样时,采样速度为20mm / s,矩形100×11.33采样器至少需要244秒;圆形采样器的采样速度较慢。泄漏检测扫描需要更长时间。 ISO14644-3“计量和测试方法”计算扫描速率的计算方法和可接受的观测计数方法对于一般工程技术人员来说更加困难。因此,将来,当国家制定此规范时,它将使用不同级别的高效过滤器。建议使用适当的采样率和可接受的观察计数,以便于工程测试人员的实际操作。
        
1.DOP粒子扫描正压泄漏检测方法
 
 
检查员必须注意参数的可操作性,例如在实际应用中规范中要求的采样时间和上游颗粒浓度。在制药厂净化厂的高效过滤器检测中,结合美国Fedstd-209d标准日本JIS-b-9927,laskinDOP粒子发生器用于生成大量稳定和合适的颗粒。上游≥0.3μm。颗粒浓度大于或等于1×105pc / L. DOP颗粒通过过滤器上游的压缩空气(冷生成)均匀地喷射到系统中。由于浓度一般大于1×105pc / L,超过了测量仪器的测量范围,因此在检测仪器之前将颗粒浓度稀释器串联连接以使测量浓度在测试仪器的测量范围内。对于工厂效率为99.97%的高效过滤器泄漏检测,测得的透射率应小于0.06%,即测得的颗粒浓度小于0.06%C1(C1为上游浓度)。当颗粒浓度在过滤器上游≥0.3μm时,颗粒发生器为3.3×106pc / 2.83l。对于不同的风量系统,它被转换为下游极限浓度。例如,设计风量为15000m3 / h。 1960pc /2.83升。在颗粒发生器的气溶胶浓度稳定后,使用颗粒计数器对安装的高效过滤器进行泄漏测试。粒子计数器必须扫描外框和高效过滤器的内表面两次。空气管道中的气溶胶浓度必须采样两次。采样和扫描周期必须相等。始终如一。
 
以610×610高效过滤器为例,建议使用一分钟的采样周期和50 mm / s的采样周期。在泄漏检测之前,在高效过滤器周围放置一个500 mm高的外壳,以防止在高效过滤器框架外形成涡流并影响扫描测试的结果。过滤器泄漏的主要原因是外框密封圈的密封效果不好,或者过滤材料不够平坦和紧密。在实际应用中,安装泄漏主要来自外框,外框密封条的质量与泄漏有很大关系。因此,当在项目中检测到泄漏时,外壳将被放置在高效过滤器周围。当风口下部的出口面积减小时,在外壳中形成一定的正压力。如果安装了高效过滤器,颗粒将通过外壳。泄漏。此时,CLJ系列尘埃粒子计数器可以在高效过滤器下25mm处以约50mm / s的速度扫描1分钟,以判断过滤器是否泄漏。这是“正压泄漏检测方法”。对于大量高效率对于过滤风口的净化车间,高效正压泄漏检测方法的测试效果相当于传统的内外框扫描方法,但效率提高了一倍。以60 610×610mm高效过滤空气出口的洁净空调系统为例,采用传统方法扫描至少需要两个小时,正压泄漏检测方法可以节省一半以上的时间。小时。 。
        
油雾法测试原理:
 
粉尘源是油雾,“量”是含油雾空气的浊度,仪器是浊度计。油雾颗粒的过滤效率由气体样品的浊度差决定。在德国,使用石蜡油,油雾的粒径为0.3-0.5μm。中国标准规定的油雾平均直径为0.28-0.34μm。对油的类型没有具体规定。虽然中国标准规定可以使用油雾法,但国内制造商更愿意使用相同标准规格的另一种钠火焰法。一些制造商在测量过滤材料时仍然使用油雾法。
        
1.4粒子计数法
        
测试原理:
        
当尘埃气流以小流量通过强光照射区域时,当待测空气中的尘埃粒子依次通过时,每个尘埃粒子将产生光散射,根据其大小形成光脉冲信号。光脉冲信号幅度。颗粒表面的尺寸与颗粒数量和光电倍增管测量的亮度之间的关系成比例,以确定过滤效率。
        
1.PAO方法(详情见4)
        
4.介绍高效过滤器的PAO泄漏检测方法
        
1.1。目的和原则
 
现场安装后高效过滤器的泄漏检测是检查高效过滤器和匹配的静压箱是否在规范范围内泄漏或泄漏。如果高效过滤装置有资格进行泄漏检测,则可确保洁净室的安全可靠运行。此时,室内清洁度仍然达不到标准,应从洁净室的其他方面找到原因。
        
在检测到的高效过滤器的上侧,PAO气溶胶用作灰尘源,并且使用光度计对背风侧进行采样和检测。由尘埃气体通过光度时间产生的散射光通过光电效应和线性放大转换成电量,并且使用微安表。快速显示,收集的空气样本通过光度计的扩散室,光强度的差异是由粒子扩散引起的。在测量光强度之后,光度计可以测量气溶胶的相对浓度。
        
1.2。吸烟方法
 
1.热烟:
        
将PAO气溶胶在仪器中加热至380-390℃并在压缩空气的压力下吹出。      
TDA-5C气溶胶发生器(5B已停产)       
发生颗粒:DOP,PAO,多分散       
发生浓度:10ug / L:流量65000cfm(约1839.5m3 / min)
100ug / L:流量6500cfm(约183.95m3 / min)
发生方法:发生加热
压缩气体:惰性气体,如氮气,氩气或二氧化碳(50psi)
流量:1500-65000cfm(42-1839.5m3 / min)
 
1.2.2。冷烟:
        
PAO气溶胶发生在冷凝物振荡中。
TDA-4Blite型气溶胶发生器
发生颗粒:DOP,PAO,多分散
发生浓度:10ug / L:流量4050cfm(约115m3 / min)
100ug / L:流量405cfm(约11.5m3 / min)
发生方法:发生冷却,1-3个喷嘴,无需电源
压缩气体:压缩气体3-9cfm(85-255L / min)20psi
流量:50-5000cfm(1.4-141m3 / min)
TDA-6C气溶胶发生器(现为6D)
发生颗粒:DOP,PAO,多分散
发生浓度:10ug / L:流量2000cfm(约56m3 / min)
100ug / L:流量200cfm(约5.6m3 / min)
发生方法:发生冷,2-6个喷嘴
压缩气体:内置空气压缩机
流量:50-2000cfm(1.4-56.6m3 / min)
        
1.3。两种吸烟方法的比较
        
1.3.1。热烟的粒径为0.3μm,冷烟的粒径为0.55-0.65μm。
1.3.2热烟气浓度大且稳定。适用于空调机组下的高效过滤器泄漏检测。冷烟小而稳定,适用于单个高效过滤器,FFU泄漏检测和高效制造商的性能测试。性能测试更实用。
        
1.检测PAO气溶胶浓度仪
 
TDA-2H气溶胶光度计(现已更换为TDA-2I)
显示范围:0.0001%-100%
测试范围:0.0001%-125ug / L.
测试精度:满量程的0.05%
流量:1cfm(28.3L / min)
输出:RS-232C
TDA-2GA气溶胶光度计
显示范围:0.0001%-100%
测试范围:0.0001%-100ug / L.
测试精度:满量程的1.0%
流量:1cfm(28.3L / min)
输出:模拟输出0~1VDC
 
1.5PAO气溶胶
        
美国DOP检漏仪用PAO油
        
PAO-4气溶胶原液是一种在高效过滤器泄漏测试中挑战气溶胶的原液。 CAS(美国化学物质产品注册号)为68649-12-7,化学成分为1-癸烯。 ,四聚与1-癸烯,中文对应名称氢化1-癸烯四聚体和1-癸烯三聚体;也称为聚α-烯烃的是聚α-烯烃。储备溶液的浓度为100%。
        
1.分析安装后高效过滤器的PAO泄漏检测操作
        

二。高效过滤器的使用寿命

        
对于运行中的洁净室,终端高度过滤器的值不高,总量可能不如用户的两小时生产值那么多,但更换过滤器的风险和开销将很高。更换过滤器后,应停止生产。生产损失只能由业主自己计算。这种损失肯定高于过滤器备件的成本。
 
更换过滤器是一项非常小心的操作。洁净室中的所有东西都无法承受折腾,并且对不显眼的设备的损坏可能超过所有过滤器的成本。更换过滤器后,应由专业人员进行测试。有时应调试空调系统,然后经过一段时间的试运行。检查,调试,试运行,三个成本加在一起,可能与过滤器价格有关。同样可比。智能用户总是希望尽可能延长高效过滤器的使用寿命,而不是为了节省过滤器的费用。他们希望避免因更换过滤器而导致的诸多麻烦。
 
现代芯片厂洁净室末端高效过滤器的设计寿命是“一生”,也就是说,高效过滤器的核心在投入运行后永远不会被操作。那种工厂的技术日新月异。新项目投产后,将在5  -  7年内落后。必须更新该过程,需要重建工厂,并且还废弃高效过滤器。那时,高效过滤器的“寿命”是7年。对于保险,设计师将过滤器设计寿命设置为10  -  20年。当高效过滤器上的灰分过高时,电阻增加,并且当正常空气供应受到影响时,高效过滤器被废弃。增加高效过滤器的过滤面积或增加过滤器的数量可以延长过滤器的使用寿命。但是,这些做法的操作空间并不大,无法无限增加过滤面积。为了延长高效过滤器的使用寿命,最基本的方法是阻挡预过滤器中的灰尘。通常不需要停止更换预过滤器。调试,如此有经验的业主将在预过滤器上注意和赚钱。
 
对于10,000和100000洁净室,F8过滤器(95%比色法)可用于预过滤,因此端高过滤器的使用寿命可长达5年。在国外项目和新的国内项目中,F8过滤器是非均匀流动洁净室中最常见的预过滤器。对于芯片厂100级,10级或更高级别的洁净室,预过滤器的共同效率水平为H10(MPPS 85%),许多新项目仅使用HEPA(效率为0.39颗粒,≥99.97%)。设计者声称确保最终用途的高效过滤器使用“寿命”,但方法就是这样。在过去的洁净室空调系统设计中,过滤器的常见配置是:初效→中效→高效率。那时,终端过滤器的使用寿命仅为1  -  3年,最差的是几个月。
        
在某些情况下,对高效过滤器寿命的要求不是出于阻力考虑,而是出于其他因素。如果工厂内有氢氟酸,车间空调??不是新风系统,高效过滤器中的玻璃纤维滤纸会被回风腐蚀。为安全起见,必须定期更换高效过滤器。一些富裕的制药工厂需要在每年雨季后更换高效过滤器,以防止过滤器上任何可能的霉菌污染。在处理新的重要问题之前,一些处理危险货物的生物实验室和实验室需要新的高效过滤器以确保可靠性。公司网址www.szchinaway.com