I. Quy trình tiêu chuẩn phát hiện rò rỉ bộ lọc HEPA

Phát hiện rò rỉ bộ lọc HEPA là một công việc có hệ thống đòi hỏi phải hoạt động nghiêm ngặt theo quy trình tiêu chuẩn để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của kết quả phát hiện.

1.1 Giai đoạn giới thiệu aerosol

Giới thiệu aerosol PAO ở phía thượng nguồn của HEPA được kiểm tra là bước đầu tiên trong toàn bộ quá trình phát hiện rò rỉ. Tùy thuộc vào kịch bản ứng dụng, cách giới thiệu aerosol khác nhau:

HEPA trong hệ thống HVAC: Để làm cho nồng độ bình xịt đồng đều khi đạt đến HEPA, bình xịt thường được giới thiệu trực tiếp từ phía áp suất âm của quạt hệ thống. Để được đưa vào từ ống dẫn khí, điểm giới thiệu phải được đặt cách HEPA ít nhất 10 lần đường kính ống dẫn và giảm thiểu uốn cong (theo khuyến nghị của Hiệp hội Khoa học và Công nghệ Môi trường Hoa Kỳ). Trong hoạt động thực tế, chỉ cần giữ nồng độ aerosol trên ổn định trong phạm vi yêu cầu.

Lớp phủ dòng chảy nhiều lớp, HEPA trên bàn siêu sạch: Việc phát hiện rò rỉ của loại thiết bị này tương đối đơn giản, sol khí có thể được đưa trực tiếp từ phía áp suất âm của quạt hệ thống, không cần xem xét vấn đề nồng độ không đồng đều do vận chuyển đường dài.

1.2 Chuẩn bị thiết bị kiểm tra

Việc khởi tạo và hiệu chuẩn máy đo quang phổ aerosol là liên kết quan trọng để đảm bảo độ chính xác của phát hiện:

Khởi tạo chương trình theo hướng dẫn sử dụng thiết bị

Định cấu hình ngưỡng báo động (thường được đặt ở tỷ lệ rò rỉ 0,01%)

Kết nối ống lấy mẫu UPSTREAM với cổng lấy mẫu ngược dòng

Đo và điều chỉnh phạm vi lý tưởng của nồng độ aerosol thượng lưu đến 10~20 μg/mL

Giai đoạn này đòi hỏi sự chú ý đặc biệt đến các thông số kỹ thuật hoạt động của máy phát aerosol để đảm bảo rằng sự phân bố kích thước hạt aerosol kết quả đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm.

1.3 Hoạt động quét rò rỉ

Kiểm tra rò rỉ quét là khâu cốt lõi của quá trình kiểm tra rò rỉ, cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc hoạt động sau đây:

‌ Chuẩn bị: Tháo tấm tản nhiệt của HEPA để lộ toàn bộ bề mặt lọc và cấu trúc niêm phong ngoại vi. Khu vực kiểm tra nên bao gồm: tất cả các bộ phận niêm phong trên bề mặt bộ lọc, giữa bộ lọc và biên giới, giữa biên giới và biên giới, và giữa biên giới và hộp ép tĩnh.

Thông số quét:

Đầu lấy mẫu duy trì khoảng cách khoảng 3cm từ bề mặt bộ lọc

Kiểm soát tốc độ quét không quá 5cm/s

Sử dụng đường dẫn quét qua lại thẳng

Các đường quét liền kề phải chồng chéo thích hợp (thường là 50% đường kính đầu lấy mẫu)

Xác định rò rỉ: Khi thiết bị phát hiện phát ra âm thanh báo động (tức là% LEAKAGE vượt quá ngưỡng 0,01%) cho thấy rò rỉ tại vị trí đó. Sau khi phát hiện rò rỉ phải được đánh dấu tốt, sử dụng silicon để tạm thời chặn rò rỉ hoặc xử lý buộc chặt, sau đó quét lại để xác nhận hiệu quả sửa chữa.

Bảo vệ an toàn: Người vận hành phải đeo mặt nạ bảo vệ trong suốt quá trình để tránh tiếp xúc với bình xịt. Đồng thời, sự ổn định nồng độ aerosol thượng lưu nên được xác nhận định kỳ, thông thường thời gian phát hiện đầy đủ cho mỗi bộ lọc là khoảng 5 phút.

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

Kết quả kiểm tra rò rỉ bộ lọc HEPA xác định các tiêu chuẩn rõ ràng và đặc điểm kỹ thuật xử lý để đảm bảo hoạt động an toàn và đáng tin cậy của hệ thống lọc.

2.1 Tiêu chuẩn phù hợp

Tiêu chuẩn vượt qua tỷ lệ rò rỉ cho bộ lọc HEPA là ≤0,01%. Quy tắc phán định cụ thể như sau:

Xác định sự phù hợp: Nếu HEPA trong quá trình phát hiện, tỷ lệ rò rỉ không vượt quá 0,01% tại tất cả các điểm phát hiện, bộ lọc được xác định là đủ điều kiện và có thể tiếp tục được sử dụng.

Xác định sự không phù hợp: Nếu tỷ lệ rò rỉ tại bất kỳ điểm nào được tìm thấy vượt quá 0,01%, bộ lọc được xác định là không phù hợp và cần phải có hành động xử lý ngay lập tức.

2.2 Thông số kỹ thuật xử lý rò rỉ

Để phát hiện các bộ lọc không phù hợp, có những cách xử lý sau:

Đánh dấu vị trí: Sử dụng các dấu hiệu không rơi ra để đánh dấu chính xác tất cả các vị trí điểm rò rỉ, ghi lại giá trị tỷ lệ rò rỉ.

Tiêu chuẩn sửa chữa:

Cho phép sửa chữa rò rỉ vật liệu lọc bằng keo đặc biệt

Khu vực sửa chữa tại một rò rỉ duy nhất không được vượt quá 1% tổng diện tích bộ lọc

Khu vực sửa chữa lũy kế của toàn bộ khu vực bị lộ không được vượt quá 5% tổng diện tích

Bộ lọc phải được thay thế toàn bộ khi vượt quá một trong các tiêu chuẩn trên

Yêu cầu kiểm tra lại: Sau khi tất cả các bản vá hoàn tất, việc kiểm tra rò rỉ quét hoàn chỉnh phải được thực hiện lại để đảm bảo khu vực sửa chữa không bị rò rỉ và tỷ lệ rò rỉ tổng thể đạt tiêu chuẩn.

III. Đề xuất chu kỳ phát hiện rò rỉ bộ lọc HEPA

Các cơ quan và tiêu chuẩn khác nhau có các khuyến nghị khác nhau cho chu kỳ phát hiện rò rỉ bộ lọc HEPA, người dùng nên chọn tần số phát hiện phù hợp theo đặc điểm công nghiệp của riêng họ.

Ngoài các xét nghiệm định kỳ nêu trên, các trường hợp đặc biệt sau đây cũng cần được kiểm tra rò rỉ:

Sau khi lắp đặt hoặc thay thế: Tất cả các HEPA mới được lắp đặt hoặc thay thế phải được kiểm tra rò rỉ DOP ngay lập tức để xác nhận chất lượng lắp đặt.

‌ Tình trạng bất thường:

Giám sát môi trường cho thấy chất lượng không khí xấu đi bất thường

Sản phẩm thử nghiệm vô trùng không đạt tiêu chuẩn

Thử nghiệm điền mô phỏng môi trường thất bại

Là một phần của điều tra độ lệch

Thiết bị đặc biệt: HEPA được sử dụng bởi các thiết bị như đường hầm sấy khô, lò sấy khô và các thiết bị khác cũng cần được đưa vào kế hoạch phát hiện rò rỉ, chu kỳ phát hiện của nó có thể tham khảo tiêu chuẩn hệ thống chính.

Phân tích lý do bộ lọc không đạt tiêu chuẩn

Sự không đạt tiêu chuẩn của bộ lọc HEPA có thể xảy ra trong quá trình phát hiện nhà máy hoặc tại chỗ, lý do có thể được tóm tắt như sau:

4.1 Nguyên nhân dễ nhận biết

Các vấn đề có thể được phát hiện bằng cách kiểm tra trực quan hoặc kiểm tra đơn giản:

Tổn thương bề mặt lọc:

Vết nứt rõ ràng hoặc tổn thương cơ học (dễ quan sát bằng mắt thường)

Tổn thương nhỏ có thể yêu cầu xét nghiệm băng ghế dự bị để phát hiện

Một lượng nhỏ hư hỏng có thể được sửa chữa chuyên nghiệp trong nhà máy sản xuất

Thiệt hại trong quá trình sản xuất:

Vật liệu lọc chịu áp lực quá mức trong quá trình sản xuất

Thiệt hại không mong muốn do hoạt động không đúng của con người

Có thể sửa chữa cục bộ, nhưng cần tuân thủ các yêu cầu tiêu chuẩn

Niêm phong khuyết tật:

Vật liệu lọc và khung bên ngoài của bộ lọc bị rò rỉ không khí

Rò rỉ không khí do xử lý không đúng đường may dải keo

Sử dụng dải polyurethane tạo bọt tại chỗ để tránh các vấn đề về đường may

Các thanh keo có khớp phải được thiết kế với giao diện mê cung

4.2 Các vấn đề liên quan đến nguyên liệu

Các khiếm khuyết liên quan đến chất lượng của vật liệu lọc:

Hiệu quả lọc kém:

Không đạt tiêu chuẩn lọc hiệu quả cao (hiệu quả lọc hạt 0,3μm ở tốc độ gió 5,3cm/s ≥99,97%)

Những khiếm khuyết cơ bản không thể khắc phục bằng xử lý hậu kỳ

Vấn đề bụi vật liệu:

Kiểm soát kém nguyên liệu phân vùng giấy trong bộ lọc phân vùng truyền thống

Môi trường sản xuất vật liệu lọc không đủ sạch sẽ dẫn đến bụi tự mang theo

Một số phương pháp kiểm tra khó phát hiện ra loại vấn đề bụi tiềm ẩn này

4.3 Vấn đề phát hiện

Tính toán sai do phương pháp phát hiện hoặc vận hành không đúng cách:

‌ nhiễu dòng xoáy:

Dòng xoáy bề mặt gió mang bụi ngoại vi vào khu vực quét khi phát hiện quét

Khó phân biệt giữa rò rỉ thực và dương tính giả do nhiễu xoáy

Các nhà sản xuất nước ngoài giải quyết vấn đề này bằng cách đặt bàn kiểm tra trong phòng sạch

Đánh giá sai về downstream:

Đánh giá hiệu suất của bộ lọc chỉ dựa trên nồng độ bụi hạ lưu sau khi lắp đặt

Có thể tính toán sai các bộ lọc đủ điều kiện do các nguồn ô nhiễm khác

Cần đánh giá toàn diện kết hợp phát hiện đa điểm và phân tích xu hướng

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

Hiện nay, việc kiểm tra rò rỉ bộ lọc hiệu quả cao chủ yếu sử dụng hai phương pháp, mỗi phương pháp có đặc điểm riêng nhưng kết quả phát hiện có tính nhất quán.

5.1 Phương pháp quét quang kế

Đặc điểm kỹ thuật:

Phát hiện nguồn hạt: các giọt pha đa phân tán (chẳng hạn như khói DOP từ ống phun Laskin)

Nguyên tắc phát hiện: quét quang phổ toàn bộ mặt phẳng của bộ lọc

Ưu điểm: Xác định vị trí rò rỉ nhanh và chính xác

Hạn chế: không thể phân biệt kích thước hạt bụi, báo cáo'hiệu quả lọc'chỉ để tham khảo

Điểm hoạt động:

Cần sử dụng với máy phát aerosol PAO

Các đường dẫn và tham số quét cần tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn

Thích hợp để sàng lọc nhanh và phát hiện diện tích lớn

5.2 Phương pháp đếm hạt

Đặc điểm kỹ thuật:

Phương pháp chung của châu Âu và thử nghiệm bộ lọc siêu hiệu quả của Mỹ cũng sử dụng phương pháp tương tự

Nguồn bụi: giọt chất lỏng pha đa phân tán hoặc bụi rắn kích thước hạt cụ thể

Thiết bị cốt lõi: Bộ đếm hạt laser dòng chảy lớn

Ưu điểm: Có thể đo số hạt cụ thể tại mỗi điểm, so sánh hiệu quả cục bộ

Yêu cầu đặc biệt:

Yêu cầu nguồn bụi pha phân tán đơn khi sử dụng bộ đếm hạt nhân ngưng tụ

Loại bụi thử nghiệm có thể được tùy chỉnh theo nhu cầu của người dùng

Cung cấp dữ liệu phân phối kích thước hạt chi tiết hơn

5.3 Kết luận so sánh

Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy:

Hiệu quả lọc cục bộ đo được bằng hai phương pháp về cơ bản là phù hợp với cùng một điểm rò rỉ

Máy đo quang phổ hoạt động dễ dàng và nhanh hơn

Phương pháp đếm hạt cung cấp thông tin dữ liệu phong phú hơn

Sự lựa chọn phụ thuộc vào kịch bản ứng dụng cụ thể và nhu cầu dữ liệu

VI. Tổng kết và đề xuất

Phát hiện rò rỉ bộ lọc HEPA là một liên kết quan trọng để đảm bảo chất lượng không khí trong môi trường sạch, cần thiết lập một chương trình phát hiện và bảo trì có hệ thống:

Tiêu chuẩn hóa quy trình: Quy trình phát hiện rò rỉ được tuân thủ nghiêm ngặt và mọi liên kết từ việc giới thiệu bình xịt đến phát hiện quét đều cần hoạt động thông thường.

Hợp lý hóa chu kỳ: tần số phát hiện được phát triển theo tiêu chuẩn công nghiệp và nhu cầu thực tế, môi trường vô trùng đề nghị rút ngắn khoảng thời gian phát hiện.

Kết quả khoa học xác định: phân biệt chính xác rò rỉ thực và phát hiện giả, kết hợp với nhiều phương pháp để đánh giá toàn diện trạng thái bộ lọc.

Khi phát hiện ra sự không đạt tiêu chuẩn, nguyên nhân gốc rễ nên được phân tích từ nhiều khía cạnh như vật liệu, sản xuất, lắp đặt và bảo trì.

Lựa chọn phương pháp: Lựa chọn phương pháp phù hợp dựa trên mục đích phát hiện và điều kiện tài nguyên, hai phương pháp có thể được sử dụng kết hợp trong các khu vực quan trọng.

Ghi lại đầy đủ: Ghi lại chi tiết từng dữ liệu bị rò rỉ và các vấn đề được tìm thấy, tạo một hồ sơ vòng đời bộ lọc.

Thông qua quản lý phát hiện rò rỉ có hệ thống, nó có thể đảm bảo bộ lọc HEPA luôn hoạt động, cung cấp sự đảm bảo đáng tin cậy cho môi trường sạch.