国际标准 ISO 29463-3 INTERNATIONAL STANDARD · 2017. 9. 14. · iso...
Transcript of 国际标准 ISO 29463-3 INTERNATIONAL STANDARD · 2017. 9. 14. · iso...
国际标准 ISO 29463-3
INTERNATIONAL STANDARD
2011-10-15 第一版
高效率空气过滤器及滤材——
第 3 部分:滤纸试验 High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 3: Testing flat sheet filter media
蔡杰 译
2012 年 3 月 31 日
译者声明:
本译文仅供内部参考。任何公开使用,版权纠纷由使用者自己负责。
凡遇商业用途或公开使用,建议使用者购买英文原版文件。
译者义务翻译本文。由于未收取任何报酬,译者也就没必要对翻译的准确性负责。
遇译文的任何公开使用,译者有权索取劳务报酬。
国际标准译文 2/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
目 次 前言................................................................................................................................................... 3
引言................................................................................................................................................... 4
1 范围 ........................................................................................................................................... 5
2 规范性引用文件 ....................................................................................................................... 5
3 术语和定义 ............................................................................................................................... 5
4 符号和缩略语 ........................................................................................................................... 5
5 原理 ........................................................................................................................................... 7
6 滤材样品 ................................................................................................................................... 7
7 试验装置 ................................................................................................................................... 7
7.1 采用单分散气溶胶的试验布置 ........................................................................................... 7
7.2 采用多分散气溶胶的试验布置 ......................................................................................... 10
7.3 滤材夹具 ............................................................................................................................. 10
7.4 滤速的确定 ......................................................................................................................... 11
8 对试验空气的要求 ................................................................................................................. 12
9 试验规程 ................................................................................................................................. 12
9.1 准备性检查 ......................................................................................................................... 12
9.2 规程 ..................................................................................................................................... 12
9.3 标准试验方法 ..................................................................................................................... 13
10 评估 ..................................................................................................................................... 13
11 试验报告 ............................................................................................................................. 13
12 试验装置的维护与检查 ..................................................................................................... 14
13 滤纸生产过程的检测 ......................................................................................................... 14
13.1 压差的测量 ......................................................................................................................... 14
13.2 HEPA 滤纸透过率试验 ....................................................................................................... 14
14 滤纸物理性能试验 ............................................................................................................. 14
附录 A(资料性附录) 试验结果评估实例 ................................................................................ 15
附录 B(资料性附录) 滤纸生产期间的检测 ............................................................................ 19
附录 C(资料性附录) 滤纸物理性能 ........................................................................................ 20
参考文献 ......................................................................................................................................... 22
国际标准译文 3/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
前言
ISO(国际标准化组织,the International Organization for Standardization)是各国家标准
化团体(ISO 成员)的一个国际联盟。国际标准的制定工作通常由 ISO 技术委员会完成。每
个对相关项目感兴趣的成员团体都有权参与技术委员会的活动。国际上与 ISO 协作的官方和
民间机构也参与相关活动。ISO 与国际电工委员会(IEC)在电工标准的所有方面进行合作。
国际标准的起草活动执行 ISO/IEC 导则第 2 部分中的规定。
技术委员会的主要任务是制定国际标准。技术委员会提出的国际标准草案交各成员组织
表决。国际标准的发布需要至少参与投票成员中 75%的赞成票。
本文件的某些内容可能会涉及专利权问题。ISO 不负责识别专利权事宜。
ISO 29463-3 由 ISO/TC 142“空气与其他气体净化设备”技术委员会起草。
在 ISO 24693 总标题“高效率空气过滤器及滤材”之下,包括以下子标准:
— 第 1 部分:分级、性能试验、标识
— 第 2 部分:气溶胶发生、测量装置、粒子计数统计学方法
— 第 3 部分:滤纸试验
— 第 4 部分:过滤元件渗漏的测定——扫描法
— 第 5 部分:过滤元件试验方法
国际标准译文 4/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
引言
ISO 29463(所有部分)选用 EN 1822(所有部分),为了满足欧洲之外 P 成员的要求,
选用时作了大量修改。对于效率 95%~99.999 995%的高效率空气过滤器,本标准包含用户
与供货商协议中涉及到的一般或特殊应用中过滤器分级的要求、试验以及标识的基本原则。
ISO 29463(所有部分)给出一套确定过滤器效率的规程,其基础是粒子计数法,试验
中使用液体气溶胶(或替代性地改用固体气溶胶),按其局部效率和总体效率对过滤器分级。
本标准介绍的方法可以满足各类实际应用中大多数场合的需要。ISO 29463 与某些国家标准
的主要差别在于测定总体效率的技术。本标准不使用质量浓度或粒子总浓度,而是使用最易
透过粒径(MPPS)处的粒子计数。对于玻璃纤维滤材,MPPS 通常在 0.12 μm~0.25 μm 之
间。此外,计数法可以测量超高效过滤器,过去的试验方法因受灵敏度限制而无法测量那类
过滤器。膜过滤材料使用专门的规则,见 ISO 29463-5:2011 附录 B。本标准并未专门规定带
静电滤材过滤器的试验规程,只在 ISO 29463-5:2011 附录 C 中介绍了一种处理此类过滤器的
方法。若用户与供货商协商同意,可以对试验方法、试验频率、试验报告的具体要求进行修
改。对于较低效率(H 组)的过滤器,经用户与供货商协商同意,可以采用 ISO 29463-4: 2011
附录 A 给出的替代性检漏法,此时,过滤器的标识中应明确标明采用的是 ISO 29463-4:2011
附录 A 给出的检漏法。
ISO 29463(所有部分)与几个国家的标准不同。例如,那些国家的标准中采用的是气
溶胶总浓度,而不是单个粒子的计数。ISO 29463-5:2011 附录 D 中给出了那些方法的简要介
绍和对应标准。
国际标准译文 5/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
高效率空气过滤器及滤材——
第 3 部分:滤纸试验
1 范围
ISO 29463 的本部规定滤纸效率的试验规程。本部分与 ISO 29463-1、ISO 29463-2、ISO
29463-4 和 ISO 29463-5 联合使用。
2 规范性引用文件
本文件的应用中,下列引用文件不可或缺。对于标明日期的文件,只使用所标明版本的
文件。对于未标明日期的文件,使用最新版本(包括增补)。
ISO 29463-1:2011 高效率空气过滤器及滤材——第 1 部分:分级、性能试验、标识
ISO 29463-2:2011 高效率空气过滤器及滤材——第 2 部分:气溶胶发生、测量装置、
粒子计数统计学方法
ISO 29463-4:2011 高效率空气过滤器及滤材——第 4 部分:过滤元件渗漏的测定——
扫描法
ISO 29463-5:2011 高效率空气过滤器及滤材——第 5 部分:过滤元件试验方法
ISO 294641
空气及其他气体净化设备——术语
3 术语和定义
ISO 29463-1、ISO 24693-2 和 ISO 29464 给出的术语和定义以及下列术语和定义适用于本
标准。
4 符号和缩略语
表 1 给出 ISO 29463 本部分使用的、代表测量变量和计算值的参数(名称和符号)。将
数值代入计算公式时,应使用表中规定的量纲。
1 即将颁布。
国际标准译文 6/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
表 1 参数
术 语 符号 单位 计算公式
测量参数
暴露面积 A cm2
试验风量 V cm3/s
压降 △p Pa
平均粒径 pd µm
粒子计数 N —
采样流量 sV cm3/s
采样时间 t s
计算参数
滤速 u cm/s AVu
=
平均压降 p∆ Pa ∑=
∆=∆n
iip
np
1
1
粒子计数浓度 cN cm-3 tVNcs
N ×=
粒径段 i 的透过率 Pi a
i
ii c
cP
u,N,
d,N,= b
平均透过率 P a ∑=
=n
iiP
nP
1
1
平均效率 E a PE −= 1
95%置信区间粒子计数的上、下限 N95% — 参见 ISO 29463-2:2011 第 7 章
95%置信区间透过率上限 P95%,i a
i
ii c
cP
%,95u,N,
%,95d,N,%,95 = b
95%置信区间透过率上限平均值 %95P a ∑
=
=n
iiP
nP
1%,95%95
1
95%置信区间效率下限平均值 %95E a
%95%95 1 PE −=
a 这些参数通常用百分数表示。
b 下标“u”表示上游粒子计数,“d”表示下游粒子计数。
国际标准译文 7/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
5 原理
滤纸试验中规定使用粒子计数法测定计径效率。试验中既可使用单分散气溶胶,也可使
用多分散气溶胶。这两种方法的区别在于所用气溶胶的发生方法和粒子计数方法。压降的测
量应在指定滤速下进行。
将滤纸固定在夹具上,试验风量对应所需滤速。气溶胶发生器产生的气溶胶经调整(例
如,溶剂的蒸发),而后中和,再与过滤后的试验空气均匀混合,然后进入试验区。
为了测定效率,在滤材的上游和下游各抽取一股空气分流。使用某种粒子计数仪器,测
定采样气流中各粒径粒子的计数浓度。利用这些测量结果,可以做出一条效率随粒径变化的
曲线,并可找到与效率最低点对应的粒径,该粒径就是“最易透过粒径(MPPS)”。
测量滤材上游粒子时,可能需要一个稀释系统,以便将粒子浓度降低至粒子计数器的测
量范围。
除此之外,还要测量试验气溶胶的绝对压力、温度和相对湿度,测量并控制风量。
6 滤材样品
本试验需要不少于 5 件滤材样品。
处理样品应小心,样品上的测试部位不能存在折痕、褶皱、孔洞或其他异常。
所有样品应清晰并永久性地标有下列信息:
a) 滤材名称与规格;
b) 滤材迎风面。
7 试验装置
图 1 给出了所使用的试验装置、元件和测量设备及布置。
ISO 29463-2 中介绍了气溶胶发生器和中和装置的细节,并对类型适用的设备作了详细
介绍。
7.1 采用单分散气溶胶的试验布置
采用单分散试验气溶胶进行滤材试验时,使用凝结核计数器,用总计数法测定粒子计数
浓度。图 1 给出试验装置的布置。
单分散气溶胶的产生分以下几个步骤。首先,利用射流喷雾器和诸如 DEHS 或 DOP 与异
丙醇混合溶液产生多分散气溶胶。溶剂蒸发后粒子减小至合适粒径。再使气溶胶中和,并送
至微分迁移率分析仪。微分迁移率分析仪送出的准单分散气溶胶再一次被中和,而后与经过
过滤的试验空气均匀混合,最终以滤纸试验所需滤速对应的风量送出。
调整微分迁移率分析仪中的电极电压,可以改变平均粒径 2
。
2 实际上,这种调整给出计数分布的众数,可近似地视该众数为中值。
国际标准译文 8/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
1 过滤器 9 压差计 2 调压阀 10 稀释系统 3 电磁阀 11 凝结核计数器 4 射流喷雾器 12 绝对压力、温度、相对湿度测量设备 5 中和器 13 流量计 6 微分迁移率分析仪 14 真空泵 7 针阀 15 控制与数据存储用计算机 8 滤材夹具
图 1 采用单分散气溶胶的试验装置布置
国际标准译文 9/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
1 过滤器 8 光学粒子计数器 2 减压阀 9 针阀 3 射流喷雾器 10 真空泵 4 中和器 11 绝对压力、温度、相对湿度测量设备 5 滤材夹具 12 流量计 6 压差计 13 控制与数据存储用计算机 7 稀释系统
图 2 采用多分散气溶胶的试验装置布置
国际标准译文 10/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
为了有足够高浓度的气溶胶覆盖整个 0.04 µm~0.8 µm 的检测范围,可能需要使用若干
只喷雾器,每只喷雾器所用气溶胶物质与溶剂的混合比各不相同。若被测样品上游的计数浓
度过高,可以适当稀释。选择气溶胶浓度时,应考虑滤材下游的气溶胶无须稀释。
受试滤材下游装有一只排气泵,其作用是保证微分迁移率分析仪的工作状态稳定,不因
滤材压降而有所变化。与之相反,有的试验系统在正压下运行,其目的是确保系统的渗漏不
影响测量结果。
可以在滤材上游和下游使用两台凝结核计数器,也可以用一台计数器对上、下游交替测
量。若上游浓度超出计数器的测量范围,应在采样点与计数器之间增设稀释装置。
7.2 采用多分散气溶胶的试验布置
采用多分散试验气溶胶进行滤材试验时,使用光学粒子计数器,同时测量粒径分布和计
数浓度。
该试验可直接使用经中和的多分散气溶胶。为了覆盖整个测量范围,可能需要使用若干
喷雾器,每只喷雾器所用气溶胶物质与溶剂的混合比例各不相同。粒径分布中的平均粒径不
应超出所用粒子计数器的测量范围。
图 2 给出试验装置的布置。此处不再使用凝结核计数器,而是使用光学粒子计数器来测
量滤材上、下游多分散气溶胶的粒径分布和计数浓度。
采用多分散气溶胶并使用粒子计数与计径装置时,也应将浓度调整到粒子计数器的测量
范围之内,若有必要,也应使用稀释装置。
7.3 滤材夹具
滤材夹具包括可移动的上部和固定的下部(实例见图 3)。滤材 夹具内的圆形暴露面积
为 100 cm2。滤材的安装应保证测量不受周边渗风的影响。若使用垫圈,应保证其不改变过
滤面积。
在滤材夹具的上部注入试验气溶胶。应保 证试验气溶胶在滤材所有过滤表面上的浓度均
匀(标准差 σ<10%)。试验气溶胶的出口位于滤材夹具的底部。
夹具上带有用于粒子计数的上、下游采样分流出口,以及压降测量口。
试验气溶胶所接触的滤材夹具应保持清洁且易于保持清洁,应耐腐蚀,应导电并接地。
滤材夹具的材质优先采用不锈钢或经阳极氧化处理的铝材。滤材夹具可以是满足 ISO 29463
本部分全部要求的任何结构形式。
7.3.1 压差测量
采用压差测量装置(见 ISO 29463-2)测量滤材两端的压差,测点分别设在在滤材夹具
的上、下游。所测压力为静压。
测点与夹具内表面呈直角,以使测量值尽可能不受气流的影响。钻孔内沿应尖锐无毛刺。
测点到压差计的接管应无渗漏且清洁。
国际标准译文 11/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
7.3.2 采样
上游和下游的分流采样应能代表上、下游的实际计数浓度。由于所测粒径很小,所以没
必要强调等动力采样。
从采样点到测量仪器间的接管部分应保持清洁且易于保持清洁、应耐腐蚀、应导电并接
地。接管应尽量短,以避免粒子损失。管段上应避免使用阀门、变径管等干扰测量的元件。
7.4 滤速的确定
试验中不直接测量滤速,滤速由试验风量除以滤材夹具内暴露的滤材面积得到。因此,
应知道滤材暴露面积,其准确度为±2%。
若下游的计数器采样分流影响到风量的测定,计算试验风量时就应计入采样分流。
风量测量可采用浮子流量计、热式质量流量计,或其他可以标定的装置。流量测量装置
的最低性能数据为:
— 测量范围:至 800 cm3/s
— 准确度: < 测量值的 5%
— 再现性: < 测量值的 1%
1 上部(可移动) 5 上游采样 2 下部(固定) 6 下游采样 3 试验气溶胶入口 7 压差测量点 4 试验气溶胶出口
图 3 滤材夹具——实例
国际标准译文 12/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
8 对试验空气的要求
与试验气溶胶混合前的试验空气应符合 ISO 29463:2011 第 7.2 条关于温度、相对湿度和
洁净度要求。
使用高效率过滤器(例如市售过滤器成品)清除试验空气中的固体和液体杂质,该过滤
器的尺寸取决于最大试验风量。
9 试验规程
9.1 准备性检查
9.1.1 开启试验装置后,正式进行试验前,应检查并设定下列参数:
— 测量仪表的完好待用情况:
按制造商给出的规程启动设备,例如:为凝结核计数器充工作液体;流经设备的风
量应正确。
测量前,应执行设备制造商建议的所有例行检查。
— 粒子计数器的伪计数率:
在气溶胶发生器关闭、滤材就位时,测量下游粒子浓度,以检查伪计数率。
— 试验空气的洁净程度:
气溶胶发生器关闭时测量上游粒子计数浓度,以检查试验空气洁净程度。
— 试验空气的绝对压力、温度、相对湿度:
这些参数在试样夹具下游气流中测量。
若上述参数超出了 ISO 29463-1 和 ISO 29463-2 所规定范围,应采取相应的改正措施。
9.1.2 滤材标样的测量:建立各种过滤等级的滤材标样具有实际意义。在完成 9.1.1 规定
的准备性检查后,立刻对与受试滤材同等级的滤材标样进行试验。这种重复的试验能提供试
验系统整体重复性的信息(试验系统的漂移或损坏,试验系统故障)。
9.2 规程
第 9.1 条所述准备工作完成后,将试样放入滤材夹。应确认仪器的测量范围涵盖计径效
率曲线的最低值,即,最易透过粒径(MPPS)。
9.2.1 压降的测量
在混入气溶胶前的洁净空气条件下测量干净滤材的压降。风量的调整应足够精确,各样
品试验风量的波动不超出要求值的±2%。当系统达到稳定操作状态时进行测量。
9.2.2 采用单分散气溶胶的试验
气溶胶应与试验空气均匀混合(见第 7.3 条)。为 了确定粒径效率曲线,在粒径检测范
围内取至少 6 个近似对数等距的粒径。利用微分迁移率分析仪,依次产生 6 种具有合适平均
粒径的(准)单分散气溶胶,分别测量上、下游计数浓度,测量中既可同时使用两台凝结核
计数器,也可使用一台凝结核计数器先测上游,再测下游。对于第 2 种情况,测量下游前需
要一段时间的清吹,以使凝结核计数器中的粒子浓度降至不影响下游测量的水平。
9.2.3 采用多分散气溶胶的试验
作为单分散气溶胶试验的一种替代方法,可使用多分散气溶胶进行试验,对至少 6 个近
国际标准译文 13/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
似对数等距的粒径测量计数浓度和粒径分布。测量中使用光学粒子计数器。特别要注意的是,
测量上游计数浓度和粒径分布时,重叠误差不能超出允许范围。光学粒子计数器的分辨率应
满足测量需要。
9.3 标准试验方法
标准试验方法(见 ISO 29463-1:2011 中 7.4.4)为第 9.2.2 条规定的方法。
10 评估
应按第 9 章所述要求对 5 件样品连续进行试验。
压差取各项测量结果的算术平均值。
计算粒子计数时应考虑 ISO 29463-2 关于粒子计数的统计学性质。计算粒径透过率或粒
径效率时,使用置信区间的最不利值。
对于效率曲线上 6 个或更多的粒径点,计算下述算术平均值:
— 平均计数效率;
— 95%置信区间下限的平均效率。
将上述效率用曲线来表示。使用数学拟合法或图解法,求出 95%置信区间下限效率曲线
最低点对应的粒径。这种取效率下限的做法,既考虑了测量质量,又考虑了小数目计数时统
计学上的不确定性。
效率最低点对应的粒径就是最易透过粒径(MPPS),记录该粒径以及所对应的效率值。
附录 A 为一项评估实例。
11 试验报告
滤纸试验报告中至少应包含下列内容:
a) 受试样品:
1) 受试滤材类型;
2) 样品数量。
b) 试验参数:
1) 滤速;
2) 所用粒子测量仪器类型;
3) 所用试验气溶胶特性。
c) 试验结果:
1) 开始试验时滤材平均压差;
2) 最易透过粒径(MPPS);
3) MPPS 处的效率;
4) 计算出的 95%置信区间下限平均效率值 %95E (实例见本标准 A.2.3 和表 A.3);
5) 平均效率𝐸�,以及 95%置信区间下限平均效率值𝐸�95%随粒径变化的曲线图(实例
见本标准图 A.1)。
国际标准译文 14/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
12 试验装置的维护与检查
试验装置的组件和测量设备至少应按表 2 规定的周期(或更频繁些)进行维护与检查。
仪表的年度标定档案中应有各单项标定的记录。
组件 维护与检查的内容及周期
工作原料 每天检查,用完即换
气溶胶发生器 每月清洁
流量计 每年或每次改变后进行检测和调零
气溶胶管道 每年清洁
试验空气过滤器 每年更换
排气过滤器 每年更换
试验装置的负压部分 计数器的伪计数率超标时进行检漏试验
各试验点间的转换阀(若有安装) 每年检漏
除符合上述规定外,应按 ISO 29463-2:2011 中表 2 规定的周期,对试验装置的所有相关
部件和测量仪器进行维护和检查。仪表的年度标定档案中应有各单项标定的记录。
13 滤纸生产过程的检测
13.1 压差的测量
采用 9.2.1 规定的试验规程。
13.2 HEPA 滤纸透过率试验
可使用多种仪器检测 E(EPA)组和 H(HEPA)组滤材的透过率,但由于浊度计法耗时
短,给出的是近乎实时的检测数据,因此,滤纸生产厂更喜欢使用浊度计法。浊度计法适用
于 ISO 15 E~ISO 45 H 的 H 组和 E 组滤材。效率规格高于 ISO 45 H 的滤材应采用粒子计数法。
滤材透过率的适用试验方法附录 B。
为了表明数据的意义,建议在给出透过率数据的同时说明所用检测手段。合适的试验设
备诸如 42 CFR第 48 部分和BS 39283
中规定的方法。
14 滤纸物理性能试验
过滤器制造商和过滤器用户关心滤材的物理性能,例如,厚度、抗张强度、伸长率、挺
度、燃烧失重、抗渗水性。附录 C 给出这些性能和试验方法的简要说明。
3 译者注——42CFR Part48 是美国呼吸器具标准,规定的是浊度计法。BS 3928 是英国标准,规定的是纳焰
法。
国际标准译文 15/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
附录 A(资料性附录) 试验结果评估实例
A.1 滤纸试验
在完成了第 9.1 条规定的调试与检查之后,测量每件样品在给定滤速下的压降和粒子计
数。
下面给出采用单分散气溶胶总计数法对一种滤材试验结果。
A.1.1 压差测量
按第 9.2.1 条的规定测量滤材压降:
— 试验条件: 过滤面积 A = 100 cm2
— 试验风量: V = 175 cm3/s
— 滤速: u = 1.75 cm/s
— 试验结果: 压差△p1 = 109 Pa
A.1.2 粒子计数
采用单分散试验气溶胶时,按第 9.2.2 条的要求进行粒子计数。对应效率曲线上的不少
于 6 个平均粒径点 pd ,测量上游和下游粒子计数浓度(cN,u、cN,d)。计数浓度直接取粒子计
数器的测量值,在而后的计算中无须更改。透过率的计算采用第 4 章给出的公式。
根据 ISO 29463-2:2011 第 7 章有关粒子计数的统计学特性,确定效率评估中使用的下游
计数 Nd:
— 试验条件: 滤速 u = 1.75 cm/s
— 粒子测量装置: 凝结核计数器
— 试验气溶胶: DEHS,单分散
— 试验结果: 测量结果以及透过率的计算值 P1 见表 A.1。
表 A.1 测量结果及粒子计数计算值
pd ,μm 0.080 0.100 0.125 0.160 0.200 0.250
cN,u,1a 2.21×106cm-3 1.46×106cm-3 8.72×105cm-3 4.96×105cm-3 3.21×105cm-3 2.02×105cm-3
cN,d,1b 3.74×101cm-3 2.80×101cm-3 2.06×101cm-3 1.17×101cm-3 7.12×100cm-3 3.52×100 m-3
Nd,1 3 000 2 228 1 653 951 568 264
P1,% 0.001 69 0.001 92 0.002 36 0.002 37 0.002 22 0.001 74 a 下标“u”表示上游。
b 下标“d”表示下游。
A.2 算术平均值的计算
对不少于 5 件滤纸样品进行试验,根据测量结果(其中一件样品的测量实例见表 A.1)
计算算术平均值。下列计算方式对两种计数方法均适用。
A.2.1 平均压差
在给定滤速 u = 1.75 cm/s 的情况下,5件样品的压差测量如下:
— 压差∆pi = 109.1 Pa;110.1 Pa;109.4 Pa;109.8 Pa;109.6 Pa
国际标准译文 16/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
— 平均压差 p∆ = 109.6 Pa
A.2.2 平均效率
先根据各件样品的透过率 iP 计算出平均透过率 P ,然后求出效率曲线上每一点的平均
效率 E 。
计算及结果见表 A.2。
表 A.2 确定平均效率的计算值
pd ,μm 0.080 0.100 0.125 0.160 0.200 0.250
P1,% 0.001 69 0.001 92 0.002 36 0.002 37 0.002 22 0.001 74
P2,% 0.001 97 0.002 09 0.002 33 0.002 31 0.002 11 0.001 86
P3,% 0.001 99 0.002 16 0.002 33 0.002 50 0.002 55 0.002 07
P4,% 0.001 84 0.002 17 0.002 29 0.002 27 0.002 08 0.001 78
P5,% 0.001 79 0.002 16 0.002 35 0.002 39 0.002 21 0.001 51
P ,% 0.001 86 0.002 10 0.002 33 0.002 37 0.002 23 0.001 79
E ,% 99.998 14 99.997 90 99.997 67 99.997 63 99.997 77 99.998 21
A.2.3 95%置信区间下限对应的平均效率
考虑到 ISO 29463-2:2011 第 7 章有关粒子计数的统计学性质,采用对计算结果最不利的
95%置信区间下限值计算平均效率 E95%。本例中,上游粒子计数和粒子浓度并非进行统计学
修正。粒子计数大,统计学上的不确定性就可忽略,对于本例,cN,u,95%,i = cN,u,i。
透过率 P95%,i 的计算中使用了下游计数浓度 cN,d,95%,i,它是由 95%置信区间的最不利值粒
子数 Nd,95%,i 计算得出的。根据 5 件样品的测量结果,计算平均透过率 95%置信区间的上限值
%95P ,进而计算出效率的 95%置信区间下限值%95E ,该值为随粒径变化的一条曲线。
计算值和计算结果见表 A.3。
国际标准译文 17/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
表 A.3 95%置信区间下限平均计算值
pd ,μm
0.080 0.100 0.125 0.160 0.200 0.250
Nd,1 3 000 2 228 1 653 951 568 264
Nd,95%,1 3 107 2 321 1 733 1 011 615 296
P95%,1,% 0.001 75 0.002 00 0.002 47 0.002 52 0.002 40 0.001 95
Nd,2 3 036 2 283 1 665 953 546 302
Nd,95%,2 3 144 2 377 1 745 1 014 592 336
P95%,2,% 0.002 04 0.002 18 0.002 44 0.002 46 0.002 29 0.002 07
Nd,3 3 194 2 346 1 603 948 673 379
Nd,95%,3 3 305 2 441 1 681 1 008 724 417
P95%,3,% 0.002 06 0.002 25 0.002 44 0.002 66 0.002 74 0.002 28
Nd,4 3 090 2 429 1 638 958 581 320
Nd,95%,4 3 199 2 526 1 717 1 019 628 355
P95%,4,% 0.001 90 0.002 26 0.002 40 0.002 41 0.002 25 0.001 98
Nd,5 2 938 2 383 1 678 1 004 609 271
Nd,95%,5 3 044 2 479 1 758 1 066 657 303
P95%,5,% 0.001 85 0.002 25 0.002 46 0.002 54 0.002 39 0.001 69
%95P ,% 0.001 92 0.002 19 0.002 44 0.002 52 0.002 41 0.001 99
%95E ,% 99.998 08 99.997 81 99.997 56 99.997 48 99.997 59 99.998 01
A.3 效率曲线
将与各平均粒径 pd 对应的平均效率 E 和 %95E 值标在效率随粒径变化的曲线图上。
对于本例,曲线最低点(见图 A.1)为:
— 最易透过粒径(MPPS): 0.16 µm
— 对应该粒径的过滤效率: 99.997 5%
国际标准译文 18/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
pd 平均粒径
P 平均透过率
—— 平均效率E
┅┅ %95E
图 A.1 平均效率和与粒径的函数关系
国际标准译文 19/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
附录 B(资料性附录) 滤纸生产期间的检测
ISO 29463 本部分规定的方法并非在线检测方法,H 组和 U 组滤材的生产过程中使用那
套方法不太现实。滤材生产是连续的,生产期间的实时或接近实时效率检测很重要。遗憾的
是,要求生产期间给出 MPPS 曲线不现实,由于检测时间过长,即是试图那样做,也达不到
预期目的。
一般说来,生产过程的滤材检测应满足以下条件:
— 在很短时间内完成检测并给出测量结果,例如,时间不超过几分钟;
— 检测频率足够高,以便找出影响效率的过程漂移并进行调整。常见的是逐卷检测;
— 检测结果与采用 ISO 29463 本部分方法的试验结果良好相关。
滤材试验中经常使用浊度计法,经验表明,对于 E 组和 H 组滤材,浊度计法检测可以满
足生产需要。
浊度计法难以检测 U 组滤材,这时需要采用其他方法。
U 组滤材的检测通常使用接近 MPPS 的单分散气溶胶,可以对多分散气溶胶预过滤或静
电分级获得这种气溶胶。生产过程中只检测一个粒径点的效率,试验时间因此而缩短,短得
足以对滤材性能进行实时过程控制。
为了加速试验并充分发挥试验设备的作用,生产检测通常是在某种标准试验条件下进行
的。可能有必要进行某些相关性实验,来确定生产检测结果和过滤器最终使用条件之间的关
系,例如,高滤速和低滤速时生产检测结果的可能变化情况。
滤纸的阻力检测和效率检测通常是使用同一样品,两项检测同时进行。
国际标准译文 20/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
附录 C(资料性附录) 滤纸物理性能
C.1 厚度检测
按 TAPPI-T411 规定的规程检测。无特殊注意事项或改动要求。
检测结果的单位为 mm(in),精确至 0.025 mm(0.001 in)。
C.2 抗张强度检测
符合 TAPPI-T494 的规定,但作下述改动:
— 样品尺寸为 25.4 mm×152.4 mm(1 in×6 in);
— 量规长度为 101.6 mm(4 in);
— 拉伸速度 2.5 cm/min(1 in/min),或能在 10(±2)秒内完成试验的加载速度,
以大值为准。
C.3 伸长率检测
符合 TAPPI-T494 的规定,但作下述改动:
— 样品尺寸为 25.4 mm×152.4 mm(1 in×6 in);
— 量规长度为 101.6 mm(4 in);
— 拉伸速度 2.5 cm/min(1 in/min),或能在 10(±2)秒内完成试验的加载速度,
以大值为准。
C.4 挺度检测
符合 TAPPI-T543 的规定。建议的样品尺寸为 51 mm×88 mm(2 in×3.5 in)。检测结果
的单位为 mg,精确到整数。
C.5 燃烧失重试验
下面给出测定 E 组、H 组和 U 组滤材燃烧失重所用设备、术语、过程和计算(见 TAPPI-
T413)。本规程适用于实际生产,这也是一种有助于确认产品规格的验收试验。
C.5.1 设备——燃烧失重试验
C.5.1.1 天平,测量精度 0.001 g。
C.5.1.2 马弗炉,能够将温度控制并保持在 538(±28)℃(1 000[±50]℉)。
C.5.1.3 烘箱,干燥用,能将温度控制并保持在 107(±14)℃(225[±25]℉),滤材样品
处有气流运动。
C.5.1.4 金属丝筐,其作用是在燃烧阶段支撑样品,取出样品时残料不损失。
可采用任何适用于炉子和样品尺寸的筛网。
C.5.2 设备的确认与标定
测量炉温的仪器应采用高温计来标定。烘箱可采用高温计或温度计来标定。
C.5.3 规程
按以下步骤操作:
a) 取一张重量约 4.5 g 的样品。一般说来,216 mm×279 mm(8.5 in×11 in)足够。若可
能,在沿机器横向上取样。
国际标准译文 21/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
b) 将样品在 107(±14)℃(225[±25]℉)的烘箱内干燥至恒重。
c) 对样品称重,精确到 0.001 g,记为初始重量。
d) 将样品放到 538(±28)℃(1000[±50]℉)的马弗炉内,燃烧 15 分钟。可选择:为尽
量减少纤维残料损失,可在点燃前将样品先放入金属丝筐。
e) 从马弗炉中取出燃烧后的样品,置于干燥瓶内降至室温。
f) 再次对样品称重,精确到 0.001 g,记为最终重量。
C.5.4 试验报告
基于样品干重的重量损失百分比计算如下,报告数据精确至 0.1%:
100i
fi ×−
=W
WWLOI (C.1)
式中: LOI = 燃烧损失,%;
Wi = 样品的初始重量(干重);
Wf = 样品的最终重量(燃烧后)。
C.6 抗渗水性试验
符合美国军用标准 MIL-STD-282 中的规定,但示纸可用可不用。
国际标准译文 22/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
参考文献
[1] EN 1822-1,高效率空气过滤器(亚高效、高效、超高效)——第1部分:分级、性能试
验、标识 (High efficiency air filters [EPA, HEPA and ULPA]—Part 1: Classification, performance testing and marking)
[2] EN 1822-2,高效率空气过滤器(亚高效、高效、超高效)——第2部分:气溶胶发生、
测量装置、粒子计数统计学方法 (High efficiency air filters [EPA, HEPA and ULPA]—Part 2: Aerosol production, measuring equipment, particle counting statistics)
[3] EN 1822-3,高效率空气过滤器(亚高效、高效、超高效)——第3部分:滤纸试验 (High efficiency air filters [EPA, HEPA and ULPA]—Part 3: Testing flat sheet filter media)
[4] EN 1822-4,高效率空气过滤器(亚高效、高效、超高效)——第4部分:过滤元件渗漏
的测定(扫描法) (High efficiency air filters [EPA, HEPA and ULPA]—Part 4: Determining leakage of filter elements (scan method))
[5] EN 1822-5,高效率空气过滤器(亚高效、高效、超高效)——第5部分:过滤元件效率
的测定 (High efficiency air filters [EPA, HEPA and ULPA]—Part 5: Determining the efficiency of filter elements)
[6] IEST-RP-CC001, HEPA和ULPA过滤器 (HEPA and ULPA Filters), Inst. of Env. Science and Technology, Arlington Hts, IL, USA
[7] IEST-RP-CC007, ULPA过滤器试验 (Testing ULPA filters), Inst. of Env. Science and Technology, Arlington Hts, IL, USA
[8] IEST-RP-CC013, 洁净室及其他受控环境测量设备的标定规程和选用指南 (Calibration Procedures and Guidelines for Select Equipment Used in Testing Cleanrooms and Other Controlled Environments), Inst. of Env. Science and Technology, Arlington Hts, IL, USA
[9] IEST-RP-CC021, HEPA和ULPA滤材试验 (Testing HEPA and ULPA Media), Inst. of Env. Science and Technology, Arlington Hts, IL, USA
[10] IEST-RP-CC034, HEPA和ULPA过滤器检漏试验 (Leak Testing HEPA and ULPA filters), Inst. of Env. Science and Technology, Arlington Hts, IL, USA
[11] ISO 14644-3(GB/T 25915.3—2010等同),洁净室及相关受控环境——第3部分:检测方
法(Cleanrooms and associated controlled environments—Part 3: Test methods)
[12] ISO 5167-1(GB/T 2624.1—2006等同),用安装在圆形管道中的差压装置测量满管流体流
量——第1部分:一般原理和要求 (Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full — Part 1: General principles and requirements)
[13] ISO 5167-2(GB/T 2624.2—2006等同),用安装在圆形管道中的差压装置测量满管流体流
量——第2部分:孔板 (Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full — Part 2: Orifice plates)
[14] ISO 5167-3(GB/T 2624.3—2006等同),用安装在圆形管道中的差压装置测量满管流体流
量——第3部分:喷嘴和文丘里喷嘴 (Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full—Part 3: Nozzles and Venturi nozzles)
[15] ISO 5167-4(GB/T 2624.4—2006等同),用安装在圆形管道中的差压装置测量满管流体流
量——第4部分:文丘里管 (Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full—Part 4: Venturi tubes)
国际标准译文 23/23 ISO 29463-3:2011
蔡杰 译/2012-03
[16] US Military Standard 282, 过滤器、防护服、防毒面具部件及相关产品性能试验方法 (Filter Units, Protective Clothing, Gas-Mask Components And Related Products: Performance — Test Methods)
[17] TAPPI-T411,纸、纸板和复合纸板的厚度 (Thickness(Caliper) of Paper, Paperboard and
Combined Board)
[18] TAPPI-T413,纸的灰分 (Ash in Wood, Pulp, Paper and Paperboard: Combustion at 900℃)
[19] TAPPI-T494,纸和纸板的拉伸破裂性能(采用恒速拉伸装置) (Tensile Breaking Properties
of Paper and Paperboard (Using constant Rate of Elongation Apparatus)
[20] TAPPI-T543,纸的弯曲阻力(葛尔莱法) (Bending Resistance of Paper (Gurley-Type Tester))
——————————————