洁净室性能测试
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115 洁净室性能测试
(一)测试项目的选择和实施顺序
1、 性能测试项目和顺序的选择,参照国际标准《洁净室及相关受控环境,第3部份:检测方法》,ISO14644-3中相关要求,根据具体工程的规模、空气洁净度等级、产品生产工艺要求及布置情况、净化空调系统等因素确定,并应由建设方、施工方协商一致填写下表:
性能测试项目清单和测试顺序
选择测试
顺序 测试内容 测试程序参照条款 选择测试仪器 测试仪器
#□ 悬浮粒子 C.1 □ 离散粒子计数器
#□ 悬浮超微粒子计数 C.12 □ 凝结核粒子计数器
□ 离散粒子计数器
□ 粒径屏蔽装置
#□ 悬浮宏粒子与计数 C.13
#□ 悬浮宏粒子采集与计数 C.13.2 □ 显微镜测量采样滤纸
□ 梯级冲撞器
#□ C.13.3 □ 离散粒子计数器
#□ 悬浮宏粒子计数无采 □ 飞行时间粒子仪
#□ 气流 C.4
#□ 单向流设施的风速测量 C.2.2.1 □ 热风速计
□ 超音速风速计(3维或相当3维)
□ 旋翼风速计
□ 皮托管与压力计
#□ 非单向流设施的送风风速测量 C.2.3 □ 热风速计
□ 超声风速计(3维或相当3维)
□ 旋翼风速计
□ 皮托管与压力计
□ 一体式风量罩
#□ 过滤器下风向总风量测量 C.2 □ 文氏管计
□ 孔流速计
□ 皮托管与压力计
#□ 送风管风量测量 C.2 □ 一体式风量罩
□ 文氏管计
□ 孔流速计
□ 皮托管与压力计
#□ 压差 C.3 □ 电子微压计
□ 斜式压力计
□ 机械式压差计
过滤器安装后检漏 C.4
#□ 过滤器系统安装后泄漏扫描 C.4 □ 线性气溶胶光度计
□ 对数气溶胶光度计
□ 离散粒子计数器
□ 气溶胶发生器
□ 气溶胶液
□ 稀释系统
□ 凝结核计数器
#□ 安装在风管与空气处理机上的过滤器之测试 C.4 □ 线性气溶胶光度计
□ 对数气溶胶光度计
□ 离散粒子计数器
□ 气溶胶发生器
116 选择测试
顺序 测试内容 测试程序参照条款 选择测试仪器 测试仪器
□ 气溶胶液
□ 稀释系统
□ 凝结核计数器
#□ 气流方向和目检 C.5 □ 气溶胶发生器
□ 示踪剂
□ 热风速计
□ 3维超声风速计
□ 气溶胶发生器
#□ 温度 C.6
#□ 一般温度 C.6.2.1 □ 玻璃温度计
□ 数字温度计
#□ 综合温度 C.6.2.2 □ 玻璃温度计
□ 数字温度计
#□ 湿度 C.7 □ 湿度监测器(电容性)
□ 湿度监测器(毛发式)
□ 露点传感器
□ 智能记录仪
静电与离子发生器 C.15
#□ 静电 C.15 □ 压电电压计
□ 高阻计
□ 充电板监测器
#□ 自净时间 C.11 □ 离散粒子计数器
气溶胶发生器
密闭性检测 C.8
#□ 离散粒子计数器法 □ 离散粒子计数器
□ 气溶胶发生器
□ 稀释系统
#□ 光度计法 □ 光度计
□ 气溶胶发生器
#□ 噪声 C.9 □ 倍频程声级计
□ 声级计
#□ 照度 C.10 □ 照度计
#□ 浮游菌、沉降菌 C.16 □ 培养皿
□ 培养基
□ 采样器
注:1 测试可在第1列的格中按所选择的测试项目编号。
2 在第4列中,测试可按所选的测试方法选择测试仪器。
(二) 测试方法
A、 空气洁净度等级测试
1、本节提出的空气洁净度等级测试,主要是参照国际标准《洁净室及相关受控环境,第1部份:空气洁净度分级和第3部份:检测方法》,ISO14644-1和ISO14644-3,并结合我国目前的实际进行制定。
2、空气洁净度等级的测试一般采用粒子计数器,采样量应大于1L/ min。测试粒径大于等于0.5μm粒子时,宜采用光散射粒子计数器;测试粒径大于等于0.1的粒子时,宜采用大流量
117 激光粒子计数器(采样量每分钟28.3L);测试粒径小于0.1μm的超微粒子时,宜采用凝聚核激光粒子计数器。
3、 采样点确定
(1)应按下式计算最少采样点
ANL (C.1.3)
式中LN——最少采样点,四舍五入取整数;
A ——洁净室(区)的面积。在水平单向流时,指与气流方向垂直的流动空气的截面积。以㎡计。
(2) 采样点应均匀分布于洁净室(区)的面积内,并位于工作区高度。
4、 每次采样的最少采样量
(1) 每个采样点的每次采样量(VS)应按下式计算:
LCVmnS100020. (C.1.4)
式中:mnC.——被测洁净室(区)空气洁净度等级被测粒径的允许限值(个/m3);
20——在规定被测粒径粒子的空气洁净度限值时,可检测到的粒子数。
(2) 每个采样点的采样量至少为2L,采样时间最少为1min,当洁净室(区)仅有1个采样点时,则在该点至少采样3次。
当Vs很大时,采样时间会很长,可参照采用ISO14644-1附录F中规定的顺序采样法。
5、 对于单向流洁净室,采样口应对着气流方向,对于非单向流洁净室,采样口宜向上。采样速度宜接近室内气流速度。
6、室内测试人员必须穿洁净服,不得超过3人,应位于测试点下风侧并远离测试点,并应保持静止。进行换点操作时动作要轻,应减少人员对室内洁净度的干扰。
7、 每个采样次数为2次或2次以上的采样点,应按式C.1.7计算平均粒子浓度。
nXXXXiniii.2.1. (C.1.7)
式中:Xi——采样点i的平均粒子浓度,i可代表任何位置;
niiXX.1.至——每次采样的粒子浓度;
n——在采样点i的采样次数。
8、采样点为1个时,应按式C.1.7计算该点平均粒子浓度。采样点为10个或10个以上时,按式C.1.7计算各点的平均浓度后,再按式C.1.8计算洁净室(区)总平均值。
118 mXXXXmiii.2.1. (C.1.8)
式中:X ——各采样点平均值的总平均值;
miiXX.1.至——按式C.1.7计算的各个采样点的平均值,既洁净室(区)总平均值;
m——采样点的总数。
9、 置信上限(UCL)的计算
(1)当采样点只有1个或多于9个时,不计算95%置信上限。
(2)采样点为1个以上10个以下时,根据式C.1.8计算出各采样点平均值和总平均值后,还应按式C.1.9.1计算出总平均值的标准偏差(S)。
12.22.21.mXXXXXXSmiii (C.1.9-1)
(3) 最后按式B.1.9-2计算出总平均值的95%置信上限(UCL)。
mStXUCL%95 (C.1.9-2)
式中t——分布系数,见下表:
95%置信上限(UCL)的t分布系数
采样点数(m) 2 3 4 5 6 7~9
t 6.3 2.9 2.4 2.1 2.0 1.9
(4) 如果每个采样点测得粒子浓度的平均值1X以及洁净室总平均值95%置信上限均未超过空气洁净度等级的浓度限值,则认为该洁净室(区)已达到规定的空气洁净度等级。
如果测试结果未能满足规定的空气洁净度等级,可增加均匀分布的新采样点进行测试,对包括新增采样点数据在内的所有数据重新计算的结果,作为最终检验结果。
B、风速和风量测试
1、 风速测试仪器可使用热球式风速计、超声风速计、叶片式风速计等;风量测试可使用带流量计的风罩、文丘里流量计、孔板流量计等。
2、 单向流设施的截面风速、面风速和风量测试
(1)对单向流设施的风速测试,应将测试平面垂直于送风气流,该测试平面距离高效空气过滤器出风面150~300mm,宜采用300mm。将测试平面分成若干面积相等的栅格,栅格
119 数量不少于测试截面面积(m2)10倍的平方根,测点在每个栅格的中心,全部测点不少于4点。
直接测量过滤器面风速时,测点距离过滤器出风面为150mm。将测试面划分为面积相等的栅格,每个栅格尺寸为600mm×600mm或更小,测点在每个栅格的中心。
每一点的持续测试时间至少为10秒,记录最大值、最小值和平均值。
单向流洁净室(区)的总送风量(Qt),应按式(C.2.2)计算:
Qt=Σ(VCP×A)×3600 (m3/h) (C.2.2-1)
式中:VCP——每个栅格的平均风速(m/s);
A——每个栅格的面积(㎡)。
(2)对单向流设施的风速分布测试,一般选取工作面高度为测试平面,平面上划分的栅格数量不少于测试截面面积(m2)的平方根,测点在每个栅格的中心。
风速分布的不均匀度β0按下列公式计算,一般不应大于0.25
β0= s/v (C.2.2-2)
式中 v——各测点风速的平均值;
s——标准差。
风速分布测试宜于空态测试,当安装好工艺设备和工作台时,在其附近测得的数据可能不能反映洁净室本身的特点。若需测试时,风速分布测试要求应由建设方、测试方协商确定。
3、 对非单向流设施的风速、风量的测试
(1) 风口法测试风速、风量
在每个测点的持续测试时间至少为10秒,以得到有代表性的平均值。每个空气过滤器或送风散流器的风速、风量测试,可参照C.2.2.1中面风速及风量的测试和计算方法。
(2) 风管法测试风量
对于高效空气过滤器或散流器风口上风侧有较长的支风管段,且已有预留孔时,可以采用风管法测试风量,测量断面应位于大于或等于局部阻力部件前3倍管径或长边长和局部阻力部件后5倍管径或长边长的部位。
矩形风管的测试断面,应划分为若干个相等的小截面,每个小截面宜为正方形,边长不应大于200mm,测点位于小截面中心,但测点数不少于3点;园形风管的测试断面,应根据管径大小划分为若干个面积相同的同心园环,每个园环测4点,园环数不宜少于3个。
(3) 风罩法测试风量,使用带有流量计的风罩测量空气过滤器的送风量时,风罩的开口应