ГОСТ Р ЕН 1822-2-2012
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА EPA, HEPA И ULPA
Часть 2
Генерирование аэрозолей, испытательное оборудование, статистика счета частиц
High efficiency air filters (EPA, HEPA and ULPA). Part 2. Aerosol production, measuring equipment, particle counting statistics
ОКС 13.040.40
Дата введения 2013-12-01
1 ПОДГОТОВЛЕН Общероссийской общественной организацией "Ассоциация инженеров по контролю микрозагрязнений" (АСИНКОМ) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии европейского стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 184 "Обеспечение промышленной чистоты"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2012 г. N 698-ст
4 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту ЕН 1822-2:2009* "Высокоэффективные фильтры очистки воздуха (ЕРА, НЕРА и ULPA). Часть 2. Генерирование аэрозолей, испытательное оборудование, статистика счета частиц" [EN 1822-2:2009 "High efficiency air filters (EPA, HEPA and ULPA) - Part 2: Aerosol production, measuring equipment, particle counting statistics", IDT].
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных европейских стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 2019 г.
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Настоящий стандарт предусматривает применение методов счета частиц, которые удовлетворяют нуждам большинства областей применения. Отличие между европейским стандартом и предыдущими национальными стандартами состоит в методах определения интегральной эффективности. Вместо соотношений массовой концентрации эти методы основаны на счете частиц с наиболее проникающим размером (MPPS), который составляет для микростекловолокнистых фильтров примерно от 0,12 до 0,25 мкм. Для мембранных фильтров действует другое правило (см. ЕН 1822-5:2009, приложение А). Этот метод также позволяет испытывать сверхвысокоэффективные фильтры, что не достигалось при использовании прежних методов контроля из-за их недостаточной чувствительности.
Отличие настоящего стандарта от предыдущего издания состоит в следующем:
- введен альтернативный метод контроля с использованием аэрозолей с твердыми частицами вместо жидких;
- введен метод испытаний и классификации фильтров из мембранного материала;
- введен метод испытаний и классификации фильтров из синтетического волокнистого материала;
- введен альтернативный метод испытаний на проскок фильтров группы Н с формой, отличающейся от миниплиссированных фильтров или миниплиссированных матов.
Комплекс международных стандартов ЕН 1822 "Высокоэффективные фильтры очистки воздуха EPA, HEPA и ULPA" состоит из следующих частей:
- часть 1. Классификация, методы испытаний, маркировка;
- часть 2. Генерирование аэрозолей, измерительные приборы, статистические методы обработки;
- часть 3. Испытания плоских фильтрующих материалов;
- часть 4. Обнаружение утечек в фильтрующих элементах (метод сканирования);
- часть 5. Определение эффективности фильтрующих элементов.
Настоящий стандарт устанавливает требования к эффективным фильтрам очистки воздуха по частицам (EPA), высокоэффективным (HEPA) и сверхвысокоэффективным фильтрам очистки воздуха по частицам (ULPA), применяемым в системах вентиляции и кондиционирования воздуха и в технологических системах, например в чистых помещениях или фармацевтической промышленности.
Настоящий стандарт содержит методику определения эффективности фильтров на основе метода счета частиц с использованием контрольного аэрозоля с жидкими частицами (или аэрозоля с твердыми частицами) и счетчика частиц и устанавливает классификацию фильтров по показателям эффективности (локальной и интегральной).
Настоящий стандарт устанавливает требования к приборам контроля и генераторам аэрозолей, используемым для этих целей. Он содержит методику статистической оценки счета частиц при малом числе событий (частиц) для использования при работе со счетчиком частиц.
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие европейские стандарты:
EN 1822-1:2009, High efficiency air filters (EPA, HEPA and ULPA) - Part 1: Classification, performance testing, marking (Высокоэффективные фильтры очистки воздуха ЕРА, HEPA и ULPA. Часть 1. Классификация, методы испытаний, маркировка)
ЕN 1822-3:2009, High efficiency air filters (ЕРА, HEPA and ULPA) - Part 3: Testing flat sheet filter media (Высокоэффективные фильтры очистки воздуха ЕРА, HEPA и ULPA. Часть 3. Испытание плоских фильтрующих материалов)
EN 14799:2007, Air filters for general air cleaning - Terminology (Фильтры для общей очистки воздуха. Терминология)
В настоящем стандарте применены термины и определения, приведенные в ЕН 14799:2007.
При контроле фильтров в качестве эталонного метода контроля следует использовать контрольный аэрозоль с жидкими частицами по ЕН 1322-1. В качестве альтернативного метода для контроля локальной эффективности (тест на проскок) может быть использован аэрозоль с твердыми частицами (PSL, см. ЕН 1822-4:2009, приложение D).
При контроле сверхвысокоэффективных фильтров (U16 и U17) следует использовать методы генерирования аэрозолей с высокой производительностью (от 10 с до 10 с), чтобы обеспечить статистически значимые данные после фильтра.
Следует предусмотреть возможность изменения среднего диаметра частиц аэрозолей путем регулирования параметров генератора аэрозолей так, чтобы диаметр был равен точке MPPS. Концентрация и распределение размеров частиц генерируемых аэрозолей должны оставаться неизменными в течение всего времени контроля.
Для эталонного метода материалом для генерирования аэрозолей является жидкость с давлением паров настолько низким при данной температуре воздуха, что размер получаемых капелек не изменяется значительно из-за испарения в течение времени контроля (как правило, не более 5 с).
К возможным материалам относятся:
- DEHS;
- PAO;
- парафиновое масло низкой вязкости.
Данный перечень не является исчерпывающим.
Наиболее критическими свойствами материала для генерирования аэрозоли являются:
- индекс рефракции,
- давление паров;
- плотность,
которые не должны слишком отличаться от значений, приведенных для указанных трех материалов в таблице 1.
Примечание - При обращении с этими материалами следует выполнять принятые стандартные меры безопасности работы в лаборатории. Это обеспечивается применением вытяжных систем и герметичных для аэрозолей систем воздуховодов так, чтобы не допустить вдыхания контрольного аэрозоля. В случае сомнения следует руководствоваться требованиями к безопасности работы с соответствующими материалами.
Таблица 1 - Параметры материалов для генерирования аэрозолей при температуре 20°С
DEHS | PAО | Парафиновое масло низкой вязкости | |
Химическое обозначение | Бис-(2-этилгексил)овый эфир себациновой кислоты | Полиальфаолефин [например, CAS 68649-12-7] | Смесь (например, CAS 64742-46-7) |
Распространенное наименование | Диэтилгексилсебацинат | Полиальфаолефин | Парафиновое масло |
Плотность, кг/м | 912 | 800-820 [820] | 843 |
Точка таяния (К) | 225 | ~280 | 259 |
Точка кипения (К) | 529 | 650-780 [674] | |
Температура воспламенения | >473 | 445-500 | 453 |
Давление паров при температуре 293 К (мкПа) | 1,9 | 100-130 | |
Динамическая вязкость [кг / (м·с)] | От 0,022 до 0,024 | 0,0031-0,004 | 0,026 |
Индекс рефракции/длина волны (нм) | 1,450/650 | [1,4556] | |
Патенты США 5,059,349 [3] и 5,059,352 [4] дают описание и ограничение на использование PAO для контроля фильтров. Свойства материала PAO - по стандартам Японии JACA 37-2001 "Guideline of substitute materials for DOP" [5], JISZ 8901:2006 [6] и стандарту ИСО 14644-3 [7]. CAS, номер регистрации химических кодов, материал зарегистрирован химическими кодами, издаваемыми Американским химическим обществом [8]. Специфическим примером PAO является "Emery 3004". Источник: Crosby, David W., Concentration produced by a Laskin nozzle generator, a comparison of substitute materials and DOP, 21 DOE/NRC Nuclear Air Cleaning Conference [9]. |
4.3.1.1 Общие положения
Предпочтительными методами генерирования монодисперсных аэрозолей являются методы конденсации, так как частицы формируются конденсацией из парообразного состояния. Следует различать гетерогенную и гомогенную конденсацию.
4.3.1.2 Гетерогенная конденсация
4.3.1.2.1 Общие положения
При гетерогенной конденсации пары конденсируются при относительно низком уровне перенасыщения на поверхность очень малых частиц, которые уже существуют, на так называемые ядра конденсации. Распределение размеров получаемого аэрозоля имеет геометрическое стандартное отклонение между 1,05 и 1,15.
К генераторам аэрозолей, работающим по принципу гетерогенной конденсации, относятся генераторы Синклер-Ламэр (Sincler-LaMer) (рисунок 1) и Рапапорт-Вайншток (Rapaport-Weinstock) (рисунок 2).
4.3.1.2.2 Генератор частиц Синклер-Ламэр (рисунок 1)
Простой распылитель, работающий с азотом, образует слабый водный раствор хлорида натрия. После того как крупные капли воды удалены в сепараторе капель, меньшие капли проходят в диффузионный осушитель, где они испаряются. Полученный аэрозоль хлорида натрия затем проходит в сосуд, содержащий собственно аэрозольную субстанцию, где он насыщается парами этой субстанции. Смесь паров аэрозолей затем проходит через подогреватель и конденсационную трубу, где пары конденсируются на частицах соли, образуя гомогенный аэрозоль из капель (см. также [10]).
1 - подача азота; 2 - распылитель; 3 - сепаратор капель; 4 - диффузионный осушитель, 5 - термостат; 6 - байпасный клапан; 7 - расходомер; 8 - подогреватель; 9 - конденсационная трубка; 10 - аэрозоль
Рисунок 1 - Схема генератора аэрозолей Синклер-Ламэр
Сосуд, содержащий материал для аэрозолей, помещен в термостат, температура которого может регулироваться так, чтобы изменялось количество паров и диаметр частиц. Часть аэрозоля хлорида натрия может возвращаться в термостат через байпасный клапан и добавляться в поток перед подогревателем. Это позволяет достичь относительно быстрого образования капель при конденсации паров в подогревателе и таким образом уменьшить размер частиц. Интенсивность образования частиц при использовании генератора этого типа составляет примерно 10 с. Диаметр частиц может изменяться примерно от 0,1 до 4 мкм.