5 phương pháp kiểm tra tính toàn vẹn cho lọc HEPA

HEPA Filter là một thành phần không thể thiếu trong hệ thống phòng sạch, đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp không khí sạch. Việc kiểm tra và thay thế bộ lọc HEPA một cách định kỳ là điều cần thiết. Vậy làm thế nào để kiểm tra lọc HEPA? Dưới đây là 5 phương pháp kiểm tra tính toàn vẹn của HEPA Filter mà bạn nên biết.

Rò rỉ lọc xảy ra ở đâu?

Có nhiều nguyên nhân có thể gây ra sự rò rỉ của lọc HEPA, bao gồm việc sử dụng kích thước không đúng tiêu chuẩn, lắp đặt HEPA Filter không tuân thủ quy định, hoặc sử dụng quá lâu dẫn đến hỏng hóc. Do đó, để xác định liệu lọc HEPA có bị rò rỉ hay không, chúng ta cần kiểm tra các vị trí sau:

• Rò rỉ ở lớp lọc chính của bộ lọc HEPA

• Kết nối giữa vật liệu lọc của thiết bị và khung

• Sự kín đáo giữa miếng đệm của khung thiết bị và khung đỡ của nhóm bộ lọc

• Sự kín đáo giữa khung đỡ và tường hoặc trần nhà

• Thiết kế của thiết bị lọc không hợp lý có thể dẫn đến rò rỉ ở các chi tiết hàn

5 phương pháp kiểm tra tính toàn vẹn của bộ lọc HEPA

Hiện nay, có nhiều phương pháp để phát hiện rò rỉ cho bộ lọc HEPA, trong đó có 5 phương pháp chính và phổ biến nhất là phương pháp ngọn lửa natri, phương pháp sương dầu, phương pháp DOP, phương pháp MPPS, và phương pháp huỳnh quang.

Phương pháp ngọn lửa natri

Nguyên lí hoạt động của phương pháp:

• Sol khí natri clorua được tạo ra nhân tạo thông qua phương pháp nguyên tử hóa, sau đó được làm khô. Kích thước trung bình của các hạt sol khí là khoảng 0,5 μm

• Khí dung natri clorua được đưa vào đèn đốt và đốt dưới ngọn lửa hydro, cùng với việc đưa khí từ bộ lọc vào trong. Ánh sáng từ ngọn lửa natri, được tạo ra trong quá trình đốt cháy, sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu dòng điện và được đo bởi một thiết bị đo quang điện.

• Giá trị đo được đại diện cho sol khí natri clorua. Dựa vào giá trị này, ta có thể tính toán hiệu quả lọc của bộ lọc.

Phương pháp phun sương dầu

Nguyên tắc hoạt động của phương pháp:

Dưới các điều kiện thí nghiệm cụ thể, sol khí dạng sương dầu được tạo ra nhân tạo bằng cách sử dụng dầu tuabin hơi nước thông qua bộ tạo hơi dầu, làm cho hơi nước ngưng tụ và tạo thành sương dầu. Kích thước trung bình của các hạt sol khí là từ 0,28 μm đến 0,34 μm. Bình phun sương dầu sẽ được kết hợp hoàn toàn với không khí đi qua bộ lọc đã được thử nghiệm.

Khí dung ở đầu nguồn và hạ lưu của bộ lọc sẽ được thu thập tương ứng và cường độ ánh sáng phân tán sẽ được đo bằng máy đo sương dầu hoặc máy đo độ đục. Cường độ của ánh sáng tán xạ sẽ tỷ lệ thuận với nồng độ sol khí và hiệu quả lọc của bộ lọc có thể được suy ra từ đó. Từ đó, ta có thể phát hiện được liệu HEPA Filter có bị rò rỉ hay không.

Phương pháp DOP

Phương pháp DOP là phương pháp phổ biến nhất và được sử dụng nhiều nhất hiện nay để phát hiện rò rỉ trong các bộ lọc HEPA, nhờ vào tính ưu việt và tính dễ dàng sử dụng của nó. Quá trình phát hiện rò rỉ của các bộ lọc HEPA thường sử dụng bộ tạo PAO để tạo ra bụi và một quang kế để đo nồng độ khí aerosol ở trước và sau bộ lọc để xác định liệu có sự rò rỉ hay không.

Mục đích của việc tạo ra bụi là vì nồng độ các hạt bụi ở phía trước của bộ lọc HEPA thường thấp, làm cho việc phát hiện rò rỉ trở nên khó khăn nếu chỉ sử dụng máy đếm hạt để phát hiện khi không có aerosol. Do đó, việc bổ sung aerosol giúp phát hiện rò rỉ một cách rõ ràng và dễ dàng hơn.

Phương pháp sử dụng khí aerosol DOP đã có mặt trong ngành từ gần 40 năm. Tuy nhiên, trong một thời gian, nó đã bị nghi ngờ gây ra nguy cơ ung thư đối với con người. Hiện nay, nó thường được thay thế bằng DOS (Dioctylsebaeate sebacate), còn được gọi là DEHS, và PAO (polyaphaolefin), nhưng các phương pháp thực nghiệm vẫn thường được gọi là "phương pháp DOP".

Các máy phát PAO có thể chia thành hai loại: máy tạo nhiệt và máy tạo lạnh. Trong quá trình kiểm tra rò rỉ của bộ lọc, thường sử dụng hai thiết bị phát hiện khí aerosol DOP lạnh: một là quang kế dạng khí dung và hai là máy đếm hạt, đều có hiệu quả cao.

Công cụ phát hiện thường được sử dụng trong việc phát hiện rò rỉ của bộ lọc là một quang kế sol khí. Nguyên lý hoạt động của nó là khi dòng khí được bơm chân không tới buồng tán xạ ánh sáng, các hạt vật chất trong đó sẽ tán xạ ánh sáng tới ống nhân quang. Trong ống nhân quang, ánh sáng được chuyển thành tín hiệu điện, tín hiệu này được bộ vi xử lý khuếch đại, số hóa và phân tích để xác định cường độ ánh sáng tán xạ. Dựa vào so sánh với tín hiệu được tạo ra bởi chất chuẩn, có thể đo trực tiếp nồng độ khối lượng của các hạt vật chất trong khí.

Máy đếm hạt chỉ định phạm vi kích thước hạt và thể hiện nồng độ của số lượng hạt trong luồng không khí. Máy này có độ nhạy cao và có thể áp dụng cho tất cả các loại aerosol. Tuy nhiên, trong kiểm tra rò rỉ của bộ lọc HEPA, nó hiếm khi được sử dụng và rất khó để so sánh và định lượng kết quả thử nghiệm của hai thiết bị này.

Xem thêm: DOP Test là gì? Các bước kiểm tra DOP Test cho bộ lọc của bạn

Phương pháp MPPS

Nguyên lý hoạt động của phương pháp MPPS:

Nguồn bụi có thể là các giọt pha polydisperse hoặc bụi rắn có kích thước hạt cố định. Đôi khi, các nhà sản xuất bộ lọc phải sử dụng bụi từ khí quyển hoặc các loại bụi cụ thể khác phù hợp với yêu cầu đặc biệt của người sử dụng. Trong trường hợp sử dụng bộ đếm hạt ngưng tụ trong quá trình thử nghiệm, cần sử dụng nguồn bụi thử nghiệm có kích thước hạt đã biết và đồng nhất. Các thiết bị đo chính thường là máy đếm hạt laser dòng lớn hoặc máy đếm hạt ngưng tụ (CNC).

Quá trình kiểm tra được thực hiện bằng cách quét và kiểm tra toàn bộ bề mặt cửa thoát khí của bộ lọc bằng máy đếm. Bộ đếm cung cấp số lượng bụi tại mỗi điểm và cũng có khả năng so sánh hiệu quả cục bộ của mỗi điểm. Từ đó, kết quả về sự rò rỉ trong bộ lọc HEPA có thể được xác định.

Phương pháp huỳnh quang

Phương pháp huỳnh quang chỉ được áp dụng tại Pháp, và nguồn bụi thử nghiệm của phương pháp này là bụi natri fluorescein được tạo ra bởi máy phun sương. Quy trình thử nghiệm bao gồm các bước sau:

• Lấy Mẫu: Thực hiện lấy mẫu bụi trước và sau khi đi qua bộ lọc.

• Hòa Tan Natri Fluorescein: Hòa tan bụi natri fluorescein trên giấy lọc mẫu bằng nước.

• Đo Độ Sáng Fluorescence: Đo độ sáng fluorescence của dung dịch nước chứa natri fluorescein dưới điều kiện cụ thể. Độ sáng này phản ánh trọng lượng bụi.

• Tính Toán Hiệu Suất Lọc: Dựa trên độ sáng fluorescence, tính toán hiệu suất lọc của bộ lọc.

Pháp đã không sử dụng Phương pháp Fluorescence trong thời gian dài, thay vào đó, họ coi phương pháp đếm của Hiệp hội Tiêu chuẩn Châu Âu là tiêu chuẩn quốc gia. Một số hệ thống trong ngành công nghiệp hạt nhân vẫn sử dụng phương pháp Fluorescence để kiểm tra bộ lọc tại chỗ.

Lợi ích của việc kiểm tra tính toàn vẹn của lọc HEPA

Phòng sạch là một không gian hoặc khu vực được kiểm soát các yếu tố như lượng và kích thước hạt bụi, áp suất, nhiệt độ, độ ẩm và nhiễm chéo để tạo ra một môi trường không khí sạch.

Bằng cách kiểm soát các yếu tố này, môi trường trong phòng sạch sẽ giảm thiểu việc nhiễm khuẩn và nhiễm chéo, đặc biệt là bụi được lọc ở nồng độ và kích thước phù hợp theo yêu cầu. Để đảm bảo hoạt động hiệu quả nhất, các thiết bị trong phòng sạch cần được duy trì và kiểm tra định kỳ. Việc kiểm tra tính toàn vẹn của bộ lọc HEPA sẽ giúp phát hiện các khiếm khuyết trong hệ thống không khí của phòng sạch, từ đó có biện pháp xử lý kịp thời phù hợp.