Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12350-4:2018 (ISO 16890-4:2016) về Phin lọc không khí cho hệ thống thông gió chung - Phần 4: Phương pháp ổn định để xác định hiệu suất thử nghiệm từng phần nhỏ nhất

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12350-4:2018

ISO 16890-4:2016

PHIN LỌC KHÔNG KHÍ CHO HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CHUNG – PHẦN 4: PHƯƠNG PHÁP ỔN ĐỊNH ĐỂ XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT THỬ NGHIỆM TỪNG PHẦN NHỎ NHẤT

Air filters for general ventilation - Part 4: Conditioning method to determine the minimum fractional test efficiency

Lời nói đầu

TCVN 12350-4:2018 hoàn toàn tương đương với ISO 16890-4:2016;

TCVN 12350-4:2016 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC142 Thiết bị làm sạch không khí và các khí khác biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 12350 (ISO 16890) Phin lọc không khí cho hệ thống thông gió chung gồm các tiêu chuẩn sau:

- TCVN 12350-1:2018 (ISO 16890-1:2016), Phần 1: Quy định kỹ thuật, yêu cầu và hệ thống phân loại dựa trên hiệu suất hạt lơ lửng (ePM).

- TCVN 12350-2:2018 (ISO 16890-2:2016), Phần 2: Phép đo hiệu suất từng phần và sức cản dòng không khí.

- TCVN 12350-3:2018 (ISO 16890-3:2016), Phần 3: Xác định hiệu suất theo trọng lượng và sức cản dòng không khí so với khối lượng bụi thử nghiệm thu được.

- TCVN 12350-4:2018 (ISO 16890-4:2016), Phần 4: Phương pháp ổn định để xác định hiệu suất thử nghiệm từng phần nhỏ nhất.

Lời giới thiệu

Những ảnh hưởng của hạt lơ lửng (PM) đến sức khỏe con người đã được nghiên cứu rộng rãi trong các thập niên trước. Kết quả cho thấy bụi mịn có thể ảnh hưởng nguy hại nghiêm trọng đến sức khỏe, góp phần hoặc thậm chí là gây ra các bệnh hô hấp và tim mạch. Các loại hạt lơ lửng khác nhau có thể được xác định theo dải cỡ hạt. Các hạt lơ lửng quan trọng nhất là PM₁₀, PM_2,5, và PM₁. Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Ủy ban Châu Âu định nghĩa PM₁₀ là hạt lơ lửng lọt qua đầu vào với cỡ hạt đã chọn có hiệu suất giới hạn 50 % tại đường kính khí động học 10 μm. PM_2,5 và PM₁ được định nghĩa tương tự. Tuy nhiên, định nghĩa này không chính xác nếu không bổ sung đặc tính của phương pháp lấy mẫu và đầu vào lấy mẫu với đường cong phân tách đã được xác định rõ. Ở Châu Âu, phương pháp chuẩn để lấy mẫu và đo PM₁₀ được mô tả trong EN 12341. Nguyên lý đo dựa vào việc lấy mẫu phần hạt lơ lửng PM₁₀ của các hạt lơ lửng trong không khí xung quanh trên phin lọc và việc xác định khối lượng theo trọng lượng (xem Chỉ thị của Hội đồng EU 1999/30/EC ngày 22 tháng tư năm 1999).

Vì định nghĩa chính xác của PM₁₀, PM_2,5 và PM₁ là khá phức tạp và không đơn giản để đo, nên trong các ấn phẩm của các cơ quan quản lý, như Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) hoặc Cục Môi trường Liên bang Đức (Umweltbundesamt), ngày càng sử dụng định nghĩa đơn giản hơn, PM₁₀ là phần cỡ hạt nhỏ hơn hoặc bằng 10 μm. Vì sự khác biệt này so với định nghĩa “chính thức” phức tạp đã đề cập ở trên không có tác động đáng kể đến hiệu suất loại bỏ hạt của các phần tử lọc, nên bộ TCVN 12350 (ISO 16890) đề cập tới định nghĩa đơn giản này của PM₁₀, PM_2,5 và PM₁.

Trong ngữ cảnh của bộ tiêu chuẩn này, hạt lơ lửng được mô tả là phần kích cỡ của sol khí tự nhiên (các hạt thể lỏng hoặc thể rắn) lơ lửng trong không khí xung quanh. Ký hiệu ePM_x mô tả hiệu suất của thiết bị làm sạch không khí đối với các hạt có đường kính quang học từ 0,3 μm đến x μm. Sử dụng các dải cỡ hạt trong bộ tiêu chuẩn này cho các giá trị hiệu suất đã liệt kê như sau.

Bảng 1 - Dải đường kính cỡ hạt quang học theo định nghĩa của các hiệu suất, ePM_x

Các phin lọc không khí dùng cho hệ thống thông gió chung đã được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng cho hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí trong các tòa nhà. Trong các ứng dụng này, bằng cách giảm nồng độ của hạt lơ lửng, phin lọc không khí ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng không khí trong nhà và, từ đó, ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Để giúp các kỹ sư thiết kế và nhân viên bảo trì chọn lựa đúng các loại phin lọc, có liên quan đến việc sản xuất và thương mại quốc tế để xác định rõ phương pháp thử nghiệm và phân loại các phin lọc không khí phổ biến theo hiệu suất hạt của chúng, đặc biệt liên quan đến việc loại bỏ hạt lơ lửng. Các tiêu chuẩn của khu vực hiện nay đang áp dụng các phương pháp phân loại và thử nghiệm hoàn toàn khác nhau, nên những tiêu chuẩn này không cho phép so sánh với các phương pháp khác, và do đó cản trở thương mại toàn cầu của các sản phẩm thông thường. Thêm vào đó, các tiêu chuẩn công nghiệp hiện nay có các hạn chế đã biết do tạo ra các kết quả khác nhiều so với tính năng lọc trong hoạt động, tức là phóng đại hiệu suất loại bỏ hạt của nhiều sản phẩm. Bộ tiêu chuẩn này, áp dụng với hệ thống tiếp cận phân loại hoàn toàn mới, trong đó đưa ra các kết quả có nghĩa hơn và tốt hơn so với các tiêu chuẩn đã xây dựng.

Bộ TCVN 12350 (ISO 16890) mô tả thiết bị, vật liệu, các yêu cầu, quy định kỹ thuật, các đại lượng và các quy trình để tạo ra dữ liệu tính năng phòng thử nghiệm và sự phân loại hiệu suất dựa vào việc hiệu suất từng phần đo được chuyển đổi thành hiệu suất hạt lơ lửng (ePM) trong hệ thống báo cáo.

Các phần tử lọc không khí theo bộ TCVN 12350 (ISO 16890) được đánh giá trong phòng thử nghiệm bằng khả năng loại bỏ hạt sol khí của chúng được tính theo các giá trị hiệu suất ePM₁, ePM_2.5, PM₁₀. Sau đó các phần tử lọc không khí có thể được phân loại theo các quy trình quy định trong tiêu chuẩn này. Hiệu suất loại bỏ hạt của phần tử lọc được đo như một hàm của dải cỡ hạt từ 0,3 μm đến 10 μm của phần tử lọc chưa tải và chưa ổn định theo từng quy trình đã định trong TCVN 12350-2 (ISO 16890-2). Sau khi thử nghiệm hiệu suất loại bỏ hạt ban đầu, phần tử lọc không khí được ổn định theo các quy trình đã định trong TCVN 12350-4 (ISO 16890-4) và hiệu suất loại bỏ hạt được tính lặp lại trên phần tử lọc đã ổn định. Phép thử này cung cấp thông tin về cường độ xuất hiện của bất cứ cơ chế loại bỏ tĩnh điện với phần tử lọc của phép thử. Xác định hiệu suất trung bình của phin lọc bằng cách tính trung bình của hiệu suất ban đầu và hiệu suất đã ổn định cho mỗi dải cỡ hạt. Sử dụng hiệu suất trung bình để tính các hiệu suất ePM_x bằng cách chỉnh các giá trị này tới phân bố cỡ hạt chuẩn và chuẩn tắc của các phần sol khí xung quanh có liên quan. Khi so sánh các phin lọc đã thử nghiệm theo bộ TCVN 12350 (ISO 16890), các giá trị hiệu suất từng phần phải luôn được so sánh giữa các loại hiệu suất ePM_x (ví dụ giữa ePM₁ của phin lọc A với ePM₁ của phin lọc B). Dung lượng bụi thử nghiệm và khả năng giữ bụi ban đầu của phần tử lọc được xác định theo từng quy trình thử nghiệm được quy định trong TCVN 12350-3 (ISO 16890-3).

PHIN LỌC KHÔNG KHÍ CHO HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CHUNG - PHẦN 4: PHƯƠNG PHÁP ỔN ĐỊNH ĐỂ XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT THỬ NGHIỆM TỪNG PHẦN NHỎ NHẤT

Air filters for general ventilation - Part 4: Conditioning method to determine the minimum fractional test efficiency

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này đưa ra phương pháp ổn định để xác định hiệu suất thử từng phần nhỏ nhất.

Tiêu chuẩn này được sử dụng kết hợp với TCVN 12350-1 (ISO 16890-1), TCVN 12350-2 (ISO 16890-2), TCVN 12350-3 (ISO 16890-3) và đưa ra các yêu cầu thử nghiệm có liên quan tới cơ cấu thử nghiệm và hộp ổn định cũng như quy trình ổn định dưới đây.

Phương pháp ổn định được mô tả trong tiêu chuẩn này có đề cập đến cơ cấu thử nghiệm với diện tích bề mặt danh định là 610 mm x 610 mm (24 in x 24 in).

Bộ TCVN 12350 (ISO 16890) đề cập đến các phần tử lọc không khí dạng hạt lơ lửng cho hệ thống thông giỏ chung có hiệu suất ePM₁ nhỏ hơn hoặc bằng 99 % và hiệu suất ePM₁₀ lớn hơn 20 % khi thử nghiệm theo các quy trình đã xác định trong bộ TCVN 12350 (ISO 16890).

CHÚ THÍCH: Đối với quy trình thử nghiệm này, giới hạn dưới được thiết lập ở hiệu suất ePM₁₀ nhỏ nhất là 20 % vì hiệu suất này rất khó để phần tử lọc thử nghiệm dưới mức này đáp ứng các yêu cầu xác nhận giá trị sử dụng thống kê của quy trình này.

Các phần tử lọc không khí không thuộc quy định của phần sol khí này được đánh giá bằng cách áp dụng các phương pháp thử nghiệm khác, (xem bộ TCVN 11487 (ISO 29463)).

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các phần tử lọc sử dụng trong các máy làm sạch không khí trong phòng kiểu xách tay.

Các kết quả tính năng đạt được theo bộ TCVN 12350 (ISO 16890) không áp dụng định lượng để dự đoán tính năng hoạt động liên quan đến hiệu suất và tuổi thọ.

Các kết quả từ tiêu chuẩn này cũng có thể được sử dụng bằng các tiêu chuẩn khác mà hiệu suất từng phần được định nghĩa và phân loại theo dải cỡ hạt từ 0,3 μm đến 10 μm khi cơ chế loại bỏ tĩnh điện là yếu tố quan trọng để xem xét, ví dụ ISO 29461.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 12350-1 (ISO 16890-1), Phin lọc không khí cho hệ thống thông gió chung - Phần 1: Quy định kỹ thuật, yêu cầu và hệ thống phân loại dựa trên hiệu suất hạt lơ lửng (ePM).

TCVN 12350-2 (ISO 16890-2), Phin lọc không khí cho hệ thống thông gió chung - Phần 2: Đo hiệu suất từng phần và sức cản dòng không khí.

TCVN 12350-3 (ISO 16890-3), Phin lọc không khí cho hệ thống thông gió chung - Phần 3: Xác định hiệu suất theo trọng lượng và sức cản dòng không khí so với khối lượng bụi thử nghiệm thu được.

ISO 29464, Cleaning equipment for air other gases - Terminology (Thiết bị làm sạch không khí và các khí khác - Thuật ngữ).

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa đã nêu trong ISO 29464 và các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1

Hiệu suất thử nghiệm từng phần nhỏ nhất (minimum fractional test efficiency)

Hiệu suất từng phần sau khi áp dụng phương pháp ổn định đã xác định trong tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH 1: Cũng được gọi là “hiệu suất lọc nhỏ nhất” hoặc “hiệu suất thử nghiệm nhỏ nhất”.

CHÚ THÍCH 2: Hiệu suất thử nghiệm từng phần nhỏ nhất phải được đo theo TCVN 12350-2 (ISO 16890-2).

4  Ký hiệu và các thuật ngữ viết tắt

IPA Cồn isopropyl

MSDS Bảng số liệu an toàn vật liệu

5  Các yêu cầu thử nghiệm ổn định chung

5.1  Khái quát

Quy trình này được sử dụng để xác định hiệu suất thử nghiệm nhỏ nhất và để thử nghiệm xem hiệu suất từng phần của phin lọc có phụ thuộc vào cơ chế loại bỏ tĩnh điện hay không. Điều này được thực hiện bằng cách đo hiệu suất loại bỏ của phin lọc chưa xử lý và hiệu suất tương ứng sau khi ổn định.

Nhiều loại phin lọc không khí dựa vào các phạm vi ảnh hưởng khác nhau của tích tĩnh điện âm trên sợi quang để đạt tới các hiệu suất loại bỏ hạt cao hơn, cụ thể trong giai đoạn ban đầu của thời gian làm việc của chúng, ở sức cản dòng không khí thấp.

Đối mặt với một số yếu tố bất lợi như bụi sinh ra từ quá trình cháy, các hạt bụi mịn hoặc sương mù dạng dầu trong hoạt động có thể ảnh hưởng đến hoạt tính của các hạt tích điện này vì thế hiệu suất ban đầu có thể giảm đột ngột sau khoảng thời gian hoạt động ban đầu. Có thể giảm hiệu suất từng phần này bằng cách tăng nhẹ hiệu suất cơ học từ sự thu thập hạt trong vật liệu lọc. Lượng giảm và lượng tăng của hiệu suất có thể thay đổi theo kiểu phin lọc, vị trí hoạt động và các điều kiện không khí.

Quy trình này mô tả trực tiếp nhưng chỉ ra mức độ ảnh hưởng định lượng của tích tĩnh điện đến tính năng ban đầu trên phin lọc có kích cỡ hoàn chỉnh (đo theo TCVN 12350-2 (ISO 16890-2)). Quy trình này chỉ ra mức hiệu suất có thể thu được bằng cách loại bỏ ảnh hưởng của tích điện (hoặc tối thiểu ảnh hưởng bằng sự ổn định hơi IPA) và bằng cách không tăng hiệu suất cơ học. Không nên giả định rằng hiệu suất (phóng điện) ổn định đã đo luôn đại diện cho tuổi thọ thực. Việc xử lý một phin lọc như đã mô tả trong tiêu chuẩn này có thể ảnh hưởng đến cấu trúc của nền sợi hoặc ảnh hưởng hóa học lên các sợi hoặc thậm chí phá hủy hoàn toàn vật liệu lọc. Do đó, quy trình này có thể không áp dụng cho tất cả các loại phin lọc. Nếu sự suy giảm cho thấy sự thay đổi hình dạng, có thể nhìn thấy hoặc sự thay đổi sức cản dòng không khí lớn hơn 10 % nhưng áp suất nhỏ nhất là 10 Pa, thì không áp dụng tiêu chuẩn này và phin lọc không được phân loại theo TCVN 12350-1 (ISO 16890-1).

5.2  Yêu cầu cơ cấu thử nghiệm

Cơ cấu thử nghiệm phải được thiết kế hoặc đánh dấu sao cho ngăn chặn việc lắp sai. Cơ cấu thử nghiệm hoàn chỉnh (phin lọc và khung) phải làm từ vật liệu phù hợp để chịu được sự tiếp xúc và việc sử dụng thông thường với khoảng nhiệt độ, độ ẩm và các môi trường ăn mòn có thể gặp phải trong khi hoạt động.

5.3  Chọn cơ cấu thử nghiệm

Cơ cấu thử nghiệm phải lắp theo hướng dẫn của nhà sản xuất và sau khi cân bằng với các điều kiện khí hậu tiêu chuẩn, độ chính xác đến gam. Trước khi bắt đầu ổn định, phải xác định sức cản dòng không khí ban đầu và hiệu suất từng phần ban đầu theo quy trình đo đã mô tả trong TCVN 12350-2 (ISO 16890-2).

Cơ cấu thử nghiệm phải là phần tử lọc kích cỡ hoàn chỉnh với kích, thước bề mặt danh định là 610 mm x 610 mm (24 in x 24 in) với chiều dài (chiều sâu) lớn nhất là 760 mm (30 in). Bất cứ lý do gì, nếu kích thước không cho phép ổn định cơ cấu thử nghiệm trong các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn, thì cho phép lắp bộ hai hoặc nhiều hơn các cơ cấu nhỏ hơn của cùng loại hoặc cùng model, miễn là không xảy ra các rò rỉ trong cơ cấu thử nghiệm. Đối với các phin lọc có chiều dài hoặc chiều cao lớn hơn, hộp ổn định đã mô tả trong 7.1 có thể được thu nhỏ cho phù hợp. Phải ghi lại các điều kiện vận hành của thiết bị phụ kiện này.

5.4  Yêu cầu hộp ổn định

Các kích thước và sự bố trí tới hạn của hộp ổn định được trình bày trong các hình của tiêu chuẩn này và sử dụng làm hướng dẫn để giúp cấu tạo hộp ổn định phù hợp với các yêu cầu tính năng của tiêu chuẩn này. Tất cả các kích thước đã trình bày là bắt buộc trừ khi không được quy định. Các đơn vị tính theo mm (in) trừ khi không được quy định.

Không quy định thiết kế của thiết bị (kể cả nhưng không giới hạn cho khung đỡ, các khay IPA, các phần xung quanh hộp ổn định và các phụ kiện) là tùy chọn, nhưng thiết bị phải có dung lượng thích hợp để phù hợp với các yêu cầu về tính năng, an toàn và sức khỏe như đã mô tả trong Điều 8.

6  Vật liệu ổn định

Chất lỏng cho giai đoạn ổn định để làm phóng điện vật liệu lọc và làm cân bằng tích điện bề mặt tĩnh điện trên các sợi lọc là cồn isopropyl (IPA, thường sử dụng isopropanol hoặc 2-propanol). Đặt IPA vào bên trong hộp ổn định để làm bay hơi cho đến khi đạt tới cân bằng hơi với không khí xung quanh. Do vậy IPA lỏng sẽ không tiếp xúc với vật liệu lọc.

Tiêu chuẩn này không bắt buộc xử lý tất cả các vấn đề an toàn và sức khỏe liên quan có thể xảy ra. Trách nhiệm của người sử dụng tiêu chuẩn này là thực hiện các phép đo phù hợp để bảo vệ an toàn và sức khỏe của nhân viên trước khi áp dụng phương pháp này. Hơn nữa, người sử dụng có trách nhiệm phải thực hiện cẩn trọng theo các quy định của pháp luật và chính quyền một cách đầy đủ.

Isopropanol (IPA) - công thức: C₃H₈O

Tính chất của isopropanol:

Đối với phép thử ổn định, IPA phải có độ tinh khiết tối thiểu 99,5 %.

7  Hộp ổn định

7.1  Khái quát

Hộp ổn định phải bao gồm ngăn giữ phin lọc và một hoặc hai ngăn giữ khay IPA. Mỗi ngăn có thể có các cửa hoạt động riêng biệt. Ngăn giữ phin lọc phải cho phép lắp đặt phin lọc kích cỡ hoàn chỉnh (cơ cấu thử nghiệm) theo cách sao cho phin lọc không tiếp cận với các thành của hộp ổn định và cho không khí/hơi khuếch tán tự do xung quanh. Phải có hành lang không khí mở giữa ngăn giữ khay IPA và ngăn giữ phin lọc để bảo đảm rằng hỗn hợp không khí và hơi IPA có thể cân bằng trong toàn bộ thể tích hộp ổn định càng dễ càng tốt. Để chắc chắn rằng cơ cấu thử nghiệm không bị cố định, các cấu trúc tự hỗ trợ, như phin lọc túi, được lắp đặt đúng cách và có bề mặt vật liệu chứa đầy hỗn hợp hơi/không khí, khung giữ phin lọc được đặt ở vị trí nằm ngang và cơ cấu thử nghiệm được treo theo chiều dọc (không khí dạng bụi ở phía từ phin lọc tới đỉnh, không khí sạch ở phía tới đáy của ngăn).

7.2  Kích thước hộp ổn định và vật liệu cấu tạo

Hộp ổn định phải được làm bằng thép mạ kẽm hoặc thép không gỉ. Hơi IPA đậm đặc hơn không khí và có thể phân tầng trong ngăn, có thể phân tầng ở tất cả các khu vực của phin lọc không chịu nồng độ của hơi IPA. Do đó, đặt một số khay IPA bên trong ngăn giữ IPA của hộp bên cạnh ngăn giữ phin lọc, sao cho nhanh chóng đạt được sự phân bố hơi IPA đồng đều trong hộp.

Hộp ổn định phải có khả năng chứa phin lọc kích cỡ hoàn chỉnh với kích thước bề mặt là 610 mm x 610 mm (24 in x 24 in). Chiều dài/chiều sâu lớn nhất của cơ cấu thử nghiệm phải là 760 mm (30 in). Để cho không khí phân tán tự do xung quanh cơ cấu thử nghiệm, kích thước ngăn giữ phin lọc bên ngoài phải là 750 mm x 750 mm x 850 mm (29,5 in x 29,5 in x 33,5 in). Hình 1 trình bày kích thước và kích cỡ khuyến nghị của hộp ổn định.

Hình 1 - Sơ đồ vẽ hộp ổn định

Để đảm bảo rằng không khí bên trong hộp ổn định sẽ bão hòa rất nhanh với IPA, phải đổ đầy IPA lỏng với tổng lượng ít nhất là 1 dm³ (= 786 g, 34 fl oz hoặc 0,028 oz) vào trong các khay trước khi bắt đầu ổn định. Các khay phải có diện tích bề mặt trống ít nhất 1,0 m² (10,8 ft²) để IPA bay hơi. Mỗi khay phải được đổ đầy lưu chất IPA và được đậy kín trước khi bắt đầu quy trình ổn định. Hỗn hợp không khí và IPA xung quanh hộp ổn định phải không được tương tác với không khí xung quanh (làm kín đúng cách).

Vật chứa IPA phải không tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng hoặc với bất cứ bức xạ nhiệt nào khác mà có thể làm thay đổi đáng kể đặc tính tính năng của hơi. Thực hiện đúng điều này và việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong các khoảng quy định, không cần có hệ thiết bị đo để xác nhận nồng độ hơi IPA xung quanh cơ cấu thử nghiệm vì không khí trong hộp hầu hết đã bão hòa với hơi IPA.

Các khay có lưu chất IPA phải không đậy kín và đặt bên trong hộp lọc. Sau khi đóng cửa hộp, đợi 30 min. Sau đó mở cửa phin lọc và đặt vào bên trong cơ cấu thử nghiệm (phía trước theo hướng IPA - nằm ngang hoặc thẳng đứng).

Đóng chặt cửa, khi đạt tới thời gian ổn định, mở cửa và tháo ngay cơ cấu thử nghiệm. Cuối cùng, kéo các khay IPA ra, đậy và bảo quản các khay trong tủ hút.

7.3  Môi trường, nhiệt độ và độ ẩm tương đối

Phải kiểm soát không khí trong phòng nơi hộp ổn định được lắp tại (25 ± 5) °C [(77 ± 9) °F], với độ ẩm tương đối (40 ± 20) %. Nhiệt độ không khí trong phòng là đặc biệt nhạy với quá trình bay hơi và quá trình phân tán trong hộp ổn định, và phải báo cáo liên tục hoặc ít nhất mỗi giờ. Thiết bị đo nhiệt độ phải có độ chính xác trong khoảng ± 1 °C (1,8 °F). Thiết bị đo độ ẩm tương đối phải có độ chính xác trong khoảng ± 2 %. Thiết bị đo độ ẩm tương đối và nhiệt độ phải được hiệu chuẩn hàng năm. Có thể cần hiệu chuẩn với tần suất nhiều hơn ở những nơi có độ ẩm tương đối thay đổi đáng kể theo mùa.

Các điều kiện khí hậu tiêu chuẩn để cân bằng với không khí trong phòng phải có nhiệt độ là (23 ± 5) °C [(73 ± 9) °F] và độ ẩm tương đối là (45 ± 10) %.

8  Vấn đề an toàn

Phép thử ổn định này yêu cầu sử dụng các thuốc thử nguy hại đến sức khỏe (IPA). Tiêu chuẩn này không bắt buộc xử lý các vấn đề an toàn và sức khỏe có liên quan.

Trách nhiệm của người sử dụng tiêu chuẩn này là thực hiện các phép đo phù hợp để bảo vệ an toàn và sức khỏe của nhân viên trước khi áp dụng phương pháp này. Hơn nữa, người sử dụng có trách nhiệm phải thực hiện cẩn trọng theo các quy định của pháp luật và chính quyền một cách đầy đủ.

Một số thông tin gợi ý được nêu trong Phụ lục A.

9  Phương pháp thử nghiệm

9.1  Khái quát

Quy trình đã mô tả dựa vào xử lý tiêu chuẩn hóa với isopropanol (IPA) để đánh giá ảnh hưởng tĩnh điện đến hiệu suất từng phần của phin lọc cỡ hoàn chỉnh.

Trước tiên, thực hiện phép thử isopropanol bằng cách đo hiệu suất từng phần của phin lọc chưa được xử lý. Tiếp theo, ổn định cơ cấu thử nghiệm bằng hơi IPA. Nếu sử dụng lại IPA, thì độ tinh khiết của IPA vẫn phải ở mức lớn hơn 99,5 %. Sau khi phin lọc đã tiếp xúc với hơi IPA, đặt phin lọc trong các điều kiện khí hậu tiêu chuẩn ít nhất là 30 min. Sau đó, lặp lại các phép đo hiệu suất từng phần theo TCVN 12350-2 (ISO 16890-2), sử dụng cùng phương pháp và cùng sol khí thử nghiệm khi áp dụng cho phép thử hiệu suất từng phần ban đầu trước khi ổn định. Để xác nhận rằng mẫu không có IPA dư, thanh lọc mẫu khoảng 10 min bằng không khí thử nghiệm tại (23 ± 5) °C [(73 ± 9) °F] và độ ẩm tương đối là (45 ± 10) % và lặp lại phép thử hiệu suất từng phần.

Thực hiện xử lý hơi isopropanol bằng cách sử dụng hộp ổn định đã mô tả trong Điều 7. Hệ thống này bao gồm một số khay/bình cho isopropan lỏng. Phin lọc phải theo một số phép thử bổ sung và bắt buộc phải lưu giữ phin lọc trong các điều kiện không bị nguy hại, không bị nhiễm bẩn trong khoảng thời gian của chương trình thử nghiệm tổng thể đã lập kế hoạch.

Tiến hành việc ổn định sự tiếp xúc hơi isopropanol như sau:

a) Cân bằng cơ cấu thử nghiệm trong các điều kiện khí hậu tiêu chuẩn trong khoảng ít nhất là 30 min. Cân cơ cấu thử nghiệm với độ chính xác đến gam và đo các giá trị hiệu suất từng phần và sức cản dòng không khí ban đầu đối với cơ cấu mới chưa xử lý theo TCVN 12350-2 (ISO 16890-2) (hoặc tiêu chuẩn khác, nếu áp dụng).

b) Ổn định phin lọc theo quy trình đã mô tả; cơ cấu thử nghiệm tiếp xúc với hỗn hợp hơi IPA/không khí đã bão hòa ở (25 ± 5) °C [(77 ± 9) °F] trong khoảng 24 h;

c) Cân bằng cơ cấu thử nghiệm trong các điều kiện khí hậu tiêu chuẩn trong khoảng ít nhất 30 min, cân và đo hiệu suất từng phần và sức cản dòng không khí. Sau khi thanh lọc 10 min bằng không khí khô sạch, lặp lại phép thử hiệu suất từng phần một lần nữa.

Phép thử bao gồm cả sự ổn định trên cơ cấu thử nghiệm mới thứ hai phải được thực hiện khi:

a) Thay đổi về khối lượng lớn hơn ± 1 % hoặc khối lượng tối đa ± 20 g,

b) Thay đổi sức cản dòng không khí lớn hơn ± 10 % hoặc áp suất vượt quá ±10 Pa, và

c) Thay đổi hiệu suất từng phần trong dải cỡ hạt 0,4 μm lớn hơn ± 5 % theo các điểm phần trăm hiệu suất đo được sau khi thanh lọc.

Nếu không đáp ứng độ chính xác yêu cầu ở trên, thì phải dừng phép thử để tìm xem vật liệu lọc hoặc cấu trúc phin lọc có bị ảnh hưởng bởi hơi IPA hoặc phép thử đánh giá có cho thấy sự không phù hợp của giàn và quy trình thử nghiệm hay không.

9.2  Quy trình ổn định

Quy trình ổn định cho cơ cấu thử nghiệm phải theo các bước đã liệt kê sau:

a) Cân bằng cơ cấu thử nghiệm trong các điều kiện khí hậu tiêu chuẩn khoảng ít nhất là 30 min. Cân cơ cấu thử nghiệm với độ chính xác đến gam và đo các giá trị của hiệu suất từng phần và sức cản dòng không khí ban đầu đối với cơ cấu mới chưa xử lý theo TCVN 12350-2 (ISO 1689-2) (nếu chưa thực hiện).

b) Làm đầy các khay bằng IPA theo yêu cầu tối thiểu trong Điều 7. Cân từng khay với độ chính xác đến gam (các vấn đề an toàn có liên quan theo Điều 8).

c) Đặt một khay IPA sau một khay khác bên trong ngăn và tháo nắp của khay. Đóng cửa phần khay và đợi 30 min.

d) Mở cửa của phần phin lọc và gắn ngay phin lọc vào đúng chỗ. Đảm bảo rằng phin lọc được lắp theo cách sao cho mức độ khuếch tán của nồng độ IPA trong hộp ổn định càng dễ càng tốt (không có tắc nghẽn). Đóng cửa và giữ chặt núm xoay.

e) Đặt thời gian ổn định trên đồng hồ bấm giờ tới 24 h và bắt đầu quy trình ổn định, vận hành cơ cấu thử nghiệm đã tiếp xúc với hỗn hợp không khí/hơi IPA bão hòa ở (25 ± 5) °C [(77 ± 9) °F] khoảng 24 h. Các điều kiện khí hậu trong phòng bao gồm cả áp suất khí áp phải được báo cáo (và kiểm soát nếu cần).

f) Khi đạt tới thời gian ổn định, mở cửa phin lọc và tháo ngay phin lọc thử nghiệm. Đóng cửa và giữ chặt núm xoay.

g) Cân bằng cơ cấu thử nghiệm trong các điều kiện khí hậu tiêu chuẩn khoảng ít nhất là 30 min.

h) Đẩy các khay IPA ra và đặt chúng vào trong tủ hút. Cân từng khay với độ chính xác đến gam để xác định lượng IPA bay hơi.

i) Cân phin lọc với độ chính xác đến gam và đo hiệu suất từng phần và sức cản dòng không khí theo TCVN 12350-2 (ISO 16890-2). Sau khi thanh lọc 10 min, lặp lại phép thử hiệu suất từng phần một lần nữa.

j) Như một chỉ thị bổ sung cho việc phóng điện hoàn toàn bằng sự ổn định, phải thực hiện phép thử hiệu suất từng phần thứ ba tại lưu lượng không khí 50 %. Khi đường cong hiệu suất cho thấy sự biến động của các điểm đo > 5 % trong khoảng 0,4 μm, thì phải ổn định cùng cơ cấu thử nghiệm cho mẫu khác trong khoảng 24 h. Lặp lại cùng quy trình cho đến khi đo được hiệu suất 0,4 μm tại lưu lượng không khí 50 % và 100 % lệch ít hơn 5 điểm phần trăm.

10  Chất lượng thử nghiệm

Phải kiểm tra và hiệu chuẩn các cảm biến đo nhiệt độ và độ ẩm tương đối ít nhất mỗi năm một lần.

Phải hiệu chuẩn và bảo trì tất cả các thiết bị khác được sử dụng trong phương pháp này theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

Độ kín khí trong hộp ổn định phải được kiểm tra định kỳ bằng phép thử rò rỉ, tương đương với phép thử rò rỉ đã mô tả trong TCVN 12350-2 (ISO 16890-2). Để tránh sự rò rỉ hơi IPA không cần thiết, giảm rủi ro cháy nổ và sự phơi nhiễm của con người với hơi IPA, phải làm kín hộp sao cho áp suất không bị giảm từ 200 Pa xuống dưới 30 Pa trong 1 min. Đây là những quy định bắt buộc của một cấu tạo kín khí và điều này sẽ dẫn đến sự thất thoát IPA lớn nhất 30 g trong chu trình ổn định 24 h.

Người vận hành/người sở hữu hộp ổn định phải luôn luôn có sẵn báo cáo thử nghiệm đánh giá các kết quả lập thành văn bản của chất lượng thử nghiệm cuối cùng nhất.

11  Báo cáo kết quả

Các kết quả thử nghiệm phải được báo cáo bằng cách sử dụng mẫu báo cáo thử nghiệm trong TCVN 12350-2 (ISO 16890-2) cho hiệu suất từng phần và sức cản dòng không khí, trong đó bao gồm cả thông tin về nhà sản xuất phin lọc, model và sự mô tả của phin lọc.

Thông tin bổ sung về các điều kiện trong quá trình ổn định và số liệu thử nghiệm phải được báo cáo như sau:

a) Khoảng nhiệt độ không khí trong phòng, độ ẩm tương đối và áp suất khí áp trong thời gian ổn định với các giới hạn đã cho;

b) Độ tinh khiết của lưu chất IPA (ít nhất 99,5 %);

c) Thời gian ổn định/tiếp xúc;

d) Mô tả hộp ổn định bao gồm cả ảnh và/hoặc các bản vẽ với thông tin về các kích thước chính, thể tích của hộp, số lượng các khay IPA, bề mặt bay hơi (kích cỡ và số khay) và lượng IPA đã đổ đầy vào các khay theo các tiêu chí tối thiểu trong Điều 7;

e) Trọng lượng của cơ cấu thử nghiệm trước và sau khi ổn định và khối lượng của các khay IPA trước và sau khi ổn định để xác định lượng IPA bay hơi;

f) Sức cản dòng không khí của cơ cấu thử nghiệm tại lưu lượng không khí định mức trước và sau khi ổn định. Các giá trị số liệu về sức cản dòng không khí chỉ được báo cáo với các giá trị số nguyên (không bằng số thập phân hoặc phân số) khi được tính bằng đơn vị SI (Pa) hoặc hai số thập phân trong đơn vị IP (in (H₂O) (xem TCVN 12350-2 (ISO 16890-2));

g) Đường cong hiệu suất từng phần của cơ cấu thử nghiệm tại lưu lượng không khí định mức trước và sau khi ổn định bao gồm cả phép đo tại lưu lượng không khí định mức 50 % sau khi ổn định. Tất cả các giá trị số liệu về hiệu suất từng phần chỉ được báo cáo bằng các giá trị số nguyên (không bằng số thập phân hay phân số);

h) Các nhận xét bổ sung.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Gợi ý về các khía cạnh an toàn và sức khỏe đối với việc sử dụng IPA

A.1  Khái quát

Phép thử ổn định này yêu cầu sử dụng các thuốc thử có nguy hại đến sức khỏe (IPA). Tiêu chuẩn này không bắt buộc xử lý tất cả các vấn đề an toàn và sức khỏe có thể có liên quan.

Trách nhiệm của người sử dụng tiêu chuẩn này là thực hiện các phép đo phù hợp để đảm bảo an toàn và sức khỏe của nhân viên trước khi áp dụng phương pháp này. Hơn nữa, người sử dụng có trách nhiệm phải thực hiện cẩn trọng các yêu cầu pháp lý và chính quyền một cách đầy đủ.

A.2  Phép đo có khả năng giải quyết các rủi ro an toàn và sức khỏe của IPA (chưa hoàn chỉnh)

Hỗn hợp không khí và hơi IPA tạo thành một hỗn hợp có nguy cơ gây nổ nằm trong giới hạn cháy nổ của IPA trong không khí và tỷ lệ hơi IPA/không khí bão hòa (xem Điều 6).

Do nguy cơ cháy nổ có thể xảy ra như một kết quả của hỗn hợp không khí và hơi IPA xung quanh hộp ổn định, phải yêu cầu tờ khai về vùng cháy nổ, từ đó đưa ra các hành động phòng ngừa, như tắt mọi loại nguồn dễ bắt lửa, nối đất hộp và hơn nữa.

Do rủi ro về cháy nổ, tất cả các phần đơn lẻ của hộp ổn định phải được nối đất để ngăn ngừa việc nạp tĩnh điện trên bề mặt.

Chính hộp ổn định phải được đặt dưới tủ hút thông gió đặc biệt hoặc tương tự để thông gió khu vực khỏi hơi IPA trong quá trình ổn định và đặc biệt khi mở các cửa hộp.

Khi xử lý IPA lỏng, phải đeo găng tay và mặt nạ bảo vệ để tránh hít phải hơi. Điều này phải thực hiện nghiêm ngặt trong toàn bộ quá trình vận hành. Phải lưu ý và đặt MSDS trong hộp ổn định.

Hơn nữa, phải tuân thủ tất cả các quy định địa phương và quy định quốc gia về sức khỏe và an toàn, như nồng độ vùng làm việc lớn nhất, để tránh các vấn đề an toàn và sức khỏe khi tiến hành các phép thử này.

Nếu các quy định an toàn của quốc gia và địa phương yêu cầu cấu tạo và các sử dụng cụ thể của cơ cấu. Thì phải tuân thủ quy định này, kể cả khi các quy định đó trái ngược với quy định của tiêu chuẩn này. Trong mọi trường hợp, phải tuân thủ tất cả các yêu cầu quốc gia và địa phương về an toàn và sức khỏe.

Trong mọi trường hợp, các phép đo an toàn phải được thực hiện theo các quy tắc an toàn cháy nổ địa phương, ví dụ, sử dụng thiết bị chống cháy nổ (bơm, van, v.v..) nối đất tất cả các phần của thiết bị, tránh hoặc giảm các bề mặt không nối đất theo hướng dẫn địa phương.

Nếu sự thông gió của hỗn hợp không khí IPA ra bên ngoài được phép kiểm tra theo các quy định và pháp luật địa phương. Nên tham khảo khuyến nghị của các chuyên gia về an toàn và sức khỏe.

Phải thực hiện việc làm đầy các khay trong tủ hút.

A.3  Hộp ổn định thay thế

Có thể áp dụng thiết kế của hộp ổn định thay thế, nếu người sử dụng có thể chứng thực rằng với thiết kế thay thế tạo ra kết quả như nhau bằng việc sử dụng hộp đã xác định trong tiêu chuẩn này (xem Điều 7).

Điều này có thể là kết quả đầu ra của việc lập kế hoạch các phương pháp chi tiết về sự bảo vệ an toàn và sức khỏe của nhân viên. Thiết kế thay thế đã thảo luận trong nhóm làm việc như sau:

Hộp bao gồm ba phần như mô tả trong Hình A.1.

CHÚ DẪN:

A Phần phân bố và loại bỏ nhỏ giọt ở phía trên bao gồm ít nhất ba ống với các lỗ

B Ngăn giữ phin lọc ở giữa

C Phần thu thập không khí hoàn lưu ở phía dưới

1 Vòi Laskin bay hơi

2 Lớp vật liệu lọc (ít nhất ePM₁₀) giữa hai lưới kim loại

3 Cơ cấu thử nghiệm

4 Máy nén khí (chống cháy nổ, lưu lượng thể tích 25 dm³/min)

Hình A.1 - Sơ đồ hộp ổn định và hệ thống hơi IPA

Tạo ra khí quyển thể hơi IPA trong hộp ổn định này bằng cách hoàn lưu không khí qua ba tổ hợp vòi Laskin trong IPA lỏng. Không khí đi ra ngoài các tổ hợp vòi Laskin sẽ bão hòa với IPA và có thể có thêm sol khí IPA. Lớp vật liệu lọc giữ lại bất cứ sol khí IPA nào trong phần phía trên A của hộp và sau đó làm bay hơi. Không khí trong hộp sẽ bão hòa với IPA phụ thuộc vào tỷ lệ trao đổi không khí trong hộp. Sau thời gian tiếp xúc 24 h, có thể hút hết không khí trong hộp ra bằng cách sử dụng bơm hoàn lưu, bơm hoàn lưu phải có dòng không khí sẽ tạo ra tốc độ trao đổi không khí trong hộp > 3,5 lần so với thể tích hộp mỗi giờ. Sau 30 min hoàn lưu không khí sạch, IPA trong hộp và mẫu thử nghiệm thấp đến mức có thể mở hộp ra mà không có rủi ro về cháy nổ hoặc các vấn đề về sức khỏe và mẫu thử nghiệm có thể được đo mà không hoãn lại.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] ISO 29461, Air intake filter systems for rotary machinery - Test methods - Part 1: Static filter elements

[2] TCVN 11487 (ISO 29463), Phin lọc hiệu suất cao và vật liệu lọc để loại bỏ hạt trong không khí

[3] ANSI/ASHRAE 52.2-2007, Method of testing general ventilation air-cleaning devices for removal efficiency by particle size

[4] EN 779, Particulate air filters for general ventilation - Determination of the filtration performance