高效过滤器HEPA检漏方法

　　1. 检漏的目的

　　高效过滤器检漏测定的目的是为了通过测出允许的泄露量，发现高效过滤器及其安装的缺陷所在，以便采取补救措施。

　　常用过滤器的习惯分类

　　①G3等为欧洲新规格，括号内如EU3等为欧洲旧规格，下同。

　　在洁净室中，高效过滤器是实现高洁净度空气净化的关键设备。十万级以上洁净度级别的洁净室普遍采用高效过滤器(HEPA)，但高效过滤器安装后能否达到设计要求，在很大程度上取决于HEPA的安装质量。在实践中有许多洁净室工程设计是合理的，但工程安装结束后却未达到预定的效果，检测发现不是污染粒子超标，就是细菌数超标，并且还往往找不出真正原因。其实，此类事情的发生，往往是由于HEPA过滤器安装不合理引起的。HEPA过滤器效率虽然很高，但过滤器的本身内部有小孔洞，或者安装不严密形成微小裂缝都能使净化效果严重恶化。因此，高效过滤器安装或更换后，必须对过滤器和安装连接处进行检漏。

　　我们知道，空气净化处理的对象是粒径≥0.3μm或0.5μm以上的悬浮粒子以及附在上面的微生物。这些悬浮粒子或活生物性粒子肉眼看不到，小得足以通过高效过滤器及安装处的缝隙流入洁净室，缝隙较粒子的尺寸来说要大得多，但通常针孔大的孔洞及不规则的狭缝也是凭肉眼看不见的。这样就提出了一个问题：我们如何知道高效过滤器及安装处是否泄漏?漏在何处?泄露量是否影响房间的洁净度?

　　检漏试验是粒子测定的基础，其重要性绝不亚于粒子测定。如美国联邦标准209A及209B中都先后明确指出：若层流装置过滤器的泄漏试验和空气流速测试均符合规定，则通常可以认为该层流装置的空气污染程度是令人满意的。这说明如果检漏和空气气流的均匀性经检测是合格的，那么洁净度不难达到;并且此两项运行检验比含极少微粒的部位进行微粒计数测定的做法更有意义。美国国家安全基金会(NSF)的NO49号文件关于“生物安全工作台标准”中亦只对检漏和气流速度的检测作了明确的规定和要求，而对洁净度的粒子检测未作规定，其道理也在于此—经检漏、堵漏后，高效过滤器安装无缺陷，且气流速度达到了规定要求，气流不均匀度也在规定的控制范围内，是均一的、涡流*小，则洁净度当然就有了保证，因此也不一定要检测了。由此可见检漏测试的重要性。

　　2. 检漏方法

　　国外通过长期的研究和实践，对过滤器及其组成的过滤装置进行检漏测试已经标准化了。他们普遍采用气溶胶作为尘源，与气溶胶光度计配合使用的检漏方法(也有用大气尘作为尘源与粒子计数器配合检漏的)。常用的气溶胶有邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、聚α-烯烃(Ploy-Alpha-Olefin，简称PAO)等。因为光度计读数为瞬时读数，便于扫描，巡检速度快;而粒子计数器读数为累积读数，不利于扫描，巡检速度慢，另外由于在被测高效过滤器上风侧往往大气尘浓度较低，需补充发烟才能明显、容易地发现泄漏，而因此气溶胶光度计检漏法恰恰弥补了粒子计数器法检漏的不足之处，因此前者采用较多。国外过去广泛采用DOP法检漏，由于DOP具有致突变性，现国外已用一种商品名为Emery3004的合成烯烃(PAO)作为气溶胶，但DOP仍可作为替代物，它们的检漏原理是一致的。

　　我国医药行业在改革开放以来建立了许多合资企业，它们在洁净室中也对高效过滤器进行检漏试验，现以PAO检漏法为例介绍高效过滤器的检漏方法。

　　3. PAO检漏

　　确定高效过滤器本身及其安装是否有明显的渗漏，必须在现场对以下几处进行测试：

　　①　过滤器的滤材;

　　②　过滤器的滤材与其框架内部的连接;

　　③　过滤器框架的密封垫和过滤器组支撑框架之间;

　　④　支撑框架和墙壁或顶棚之间。

　　PAO法检漏的仪器有：尘源、气溶胶发生器、气溶胶光度计。

　　PAO法检漏的尘源就是PAO溶剂。加热后使之雾化，喷雾后粒子呈球形。

　　气溶胶发生器即为产生烟雾的装置。PAO溶剂倒入发生器容器后，在一定的加热条件(通常为39℃左右)和压力条件(一般为0.1MPa左右，为安全起见需用氮气)下，产生的气溶胶烟雾被送入高效过滤器上风侧。

　　气溶胶光度计即测定和显示气溶胶浓度的仪器。要求其灵敏至少要达到8×10-3μg/L。

　　PAO法检漏的工作原理是：在被检测高效过滤器上风侧发生PAO气溶胶作为尘源，在下风侧用光度计进行采样，含尘气体经过光度计产生的散射光由光电效应和线性放大转换为电量，并由微安表快速显示。采集到的空气样品通过光度计的扩散室，由于粒子扩散引起灯光强度的差异，经测定这个光强度，光度计便可测得气溶胶的相对浓度。

　　由此而知，PAO试验实际测得的是高效过滤器的穿透率，而高效过滤器其效率与穿透率存在以下的关系：

　　K=(1-α)×100%

　　式中

　　K—高效过滤器穿透率，%;

　　α—高效过滤器效率，%。

　　在空气净化工程中，PAO法主要用于HEPA过滤器和亚高效过滤器安装后的泄漏试验，尤其对于要求万级或更高洁净度的层流或乱流洁净室来说，进行泄漏试验是极为重要的。PAO泄漏试验针对层流工作台、层流罩、自净器以及制药厂用的无菌隧道、灌装线等设备上的高效过滤器。

　　在HEPA过滤器的进风侧(上游侧)引入PAO气溶胶，系统检漏可直接把PAO烟雾放入空调器内，注意不要被空调器内的过滤器吸附。对线性读数光度计来说，PAO在过滤上游侧发放的浓度一般为10~20μg/L即可，也有用30~40μg/L的，但浓度一高，PAO就有可能粘在HEPA的滤料上，反而影响使用。浓度达到80~100μg/L，这种粘住的危险性会成倍增加。但若PAO发生器较小，达不到规定的浓度，可放在北侧HEPA过滤器的静压箱内，对于层流工作台可直接放入风机吸入口，然后立即用光度计的采样头扫描过滤器的出风侧以及支架。采样头离过滤器距离约2~4cm，沿着过滤器内边框等来回扫描，巡检速度约在3~5cm/s以下。当上游浓度正确，连10-3μg/L的微小渗透都可在光度计上反映出来。泄漏处经用环氧树脂硅胶堵漏或螺栓紧固以后再进行扫描巡检，仪表指示为“0”，表明漏点已被堵住。一般是一边扫描一边堵漏，只要仔细不会漏检，检查一个过滤器在5min内就可完成，而用粒子计数器检漏需用1h左右，且由于上游侧浓度偏低容易漏检。

　　高效过滤器 PAO渗漏试验主要是检查过滤器介质中的小针孔和其他损坏，如框架密封、垫圈密封以及过滤器构架上的漏缝。当光度计上的读数(穿透率)超过标准(如高效过滤器应小于0.01%，亚高效过滤器应小于5.00%)时就视为过滤器不合格，需修补或更换。高效过滤器密封处的泄露率应为0.高效过滤器滤料泄漏处允许用专用胶水修补，但是单个泄漏处的面积不能大于总面积的1%，全部泄漏处的面积不能大于总面积的5%，否则必须更换。过滤器修理或重装后必须重新进行测试。

　　PAO试验在HEPA安装或更换后都应进行，在正常使用条件下一般每年亦至少要做一次，看其是否发生了变化。这是一件细致繁复的工作，但它是洁净度试验的重要组成部分，不容忽视。