基于ISO 14644-3浅析高效过滤器检漏方法

基于ISO 14644-3浅析高效过滤器检漏方法

        2019年8月发布的ISO 14644-3是洁净室及相关受控环境系列标准的一部分,旨在提供洁净室和洁净区的测试方法,以满足空气洁净度分类及其他洁净属性要求。特别地,该标准详细规定了高效过滤器(HEPA/ULPA)的检漏测试方法,以确保这些过滤器在安装和使用过程中无泄漏缺陷,从而维持洁净室的环境完整性。


· 标准背景 ·

        ISO 14644-3 的范围包括对洁净室和洁净区的性能测试,涵盖单向流和非单向流洁净室/区的三种状态:建造完成(as-built)、静止(at-rest)和运行(operational)。标准指定了测试设备、程序以及可协商的替代方法(不一定等效)。需要注意的是,该标准不适用于洁净室或隔离装置中产品或过程的测量。


· 测试方法 ·

        高效过滤器的检漏测试是ISO 14644-3 中的关键部分,旨在验证过滤器安装正确且无泄漏。标准提供了两种主要方法来执行高效过滤器的现场检漏测试:

气溶胶光度计测试法(DOP测试)

· 原理:通过气溶胶光度计测量过滤器上游和下游的气溶胶浓度比,确定是否存在泄漏。

· 程序:在过滤器上游引入气溶胶,然后使用连接光度计的探头扫描过滤器表面,检测任何泄漏点。

· 验收标准:通常定义泄漏为渗透率超过上游挑战浓度的0.01%。根据 相关资料表明,该方法适合检测至0.003%的泄漏,最大允许泄漏设定为0.01%,但对于更高等级的过滤器,可能采用更严格的标准。

· 优势:广泛使用,操作相对简单,适合大多数洁净室应用。

粒子计数器测试法

· 原理:使用粒子计数器测量过滤器下游的颗粒数,提供更高的灵敏度以检测极小的泄漏。

· 程序:与光度计法类似,引入气溶胶后,使用粒子计数器扫描下游侧,记录通过过滤器的颗粒数。

· 验收标准:基于检测到的颗粒数,渗透率可低至0.000005%,适合ISO 4级及以下的超洁净环境。

· 优势:灵敏度更高,特别适用于需要极高洁净度的应用。


· 关键要求 ·

为了确保测试的准确性和一致性,ISO 14644-3 规定了以下关键要求:

· 气溶胶挑战:气溶胶必须均匀分布并在上游充分混合。浓度随时间变化的偏差不得超过±15%。常用气溶胶包括PAO、DEHS、DOS等,具体选择取决于测试设备和应用。

· 扫描程序:需扫描过滤器的整个表面,包括密封垫、框架和介质。扫描速度通常约为15/WP厘米/秒,其中WP为探头宽度(垂直于扫描方向)。例如,对于3厘米见方的探头,扫描速度约为5厘米/秒,确保全面覆盖。

· 泄漏定义:泄漏通常定义为渗透率超过0.01%,或超过上游挑战浓度的10^-4倍。对于高效率过滤器(如H14或U15),验收标准可能更严格。例如,根据相关资料,对于H14过滤器(介质渗透率为0.005%),泄漏可能被认为是介质渗透率的五倍,即0.025%为不可接受的泄漏。而对于U15过滤器(介质渗透率为0.0005%),泄漏可能为0.0025%为不可接受。

· 测试设备:标准要求使用符合规范的光度计或粒子计数器,确保测量结果的准确性。设备需定期校准以符合相关标准。

· 替代方法:标准允许客户和供应商协商替代测试方法,但这些方法不一定等效,需在协议中明确。


· 实施细节 ·

标准允许客户和供应商协商替代测试方法,但这些方法不一定等效,需在协议中明确。

· 测试频率:虽然ISO 14644-3未明确规定测试频率,但根据 实际应用情况,ISO 5至8级的洁净室通常建议每年或每半年测试一次,具体取决于洁净室的使用和监管要求。

· 适用场景:这些测试方法适用于洁净室安装后的验证和定期维护,确保过滤器无缺陷,保护产品和人员免受颗粒污染。特别适用于制药、微电子、医疗和食品生产等行业。

· 相关标准:测试过程中可能参考其他标准,如ASME N510-1989和IEST-RP-CC034.1:1999(用于空气-气溶胶混合测试细节),以确保测试的全面性和一致性。


· 对比与适用性 ·

以下表格总结了两种测试方法的对比

测试方法

光度计法

粒子计数器法

适用范围

适用于大多数洁净室等级

适合ISO 4级及以下超洁净环境

灵敏度

0.003%

0.000005%

验收标准

渗透率≤0.01%

基于颗粒数,极低渗透率

优势

操作简单,广泛使用

灵敏度高,适合高洁净要求


· 小结 ·

        ISO 14644-3 提供了标准化的高效过滤器检漏测试方法,通过气溶胶光度计法和粒子计数法,确保过滤器在洁净室中的完整性和性能。测试需遵循严格的程序和设备要求,适用于安装验证和定期维护,保护洁净环境的安全性。研究表明,这些方法在制药和微电子等行业中至关重要,确保空气洁净度和产品安全性。


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文章来源:网络文章

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