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Filtri per Verniciatura, Filtri UTA e strumenti per trattamento Aria

Standard EN 1822 – Una guida ai test dei filtri HEPA/ULPA

Le prove “in situ”

Le procedure sopra indicate in maniera sintetica, non possono essere interamente usate nel caso di test effettuati con filtri in condizioni di effettivo utilizzo.
I filtri ed i rapporti di prova ad essi associati devono corrispondere in modo univoco (ad es. mediante una apposita numerazione).
Il rapporto di prova di un filtro HEPA/ULPA deve fornire tutte le informazioni rilevanti relative a quell’unico filtro.
I parametri più importanti sono le caratteristiche tecniche, la portata d’aria effettiva di prova, la caduta di pressione alla portata d’aria effettiva, l’efficienza di cattura per la MPPS e la Classe del filtro che si deduce da queste misurazioni.
Una volta raccolta la documentazione relativa alla efficienza complessiva di cattura e alle efficienze locali in conformità con la documentazione del produttore, l’utilizzatore deve assicurarsi che i filtri installati non abbiano subito danneggiamenti durante il trasporto e che l’installazione sia effettuata in maniera ermetica verificando l’assenza di perdite di qualsiasi genere.

Tecnologia di produzione dell’aerosol e di conteggio particellare

Innanzitutto ci si deve occupare dei modi di funzionamento degli strumenti utilizzati per le misure “in situ” e dei loro limiti prestazionali.
È utile produrre un aerosol artificiale che abbia una concentrazione nel gas di prova sufficientemente elevata da permettere una altrettanto sufficientemente elevata concentrazione nel gas filtrato.
Le sostanze base più indicate per la formazione dell’aerosol sono sostanze oleose di sintesi atomizzate in maniera particolare.
Le sostanze conosciute maggiormente usate sono DOP, DEHS (DOS) o Emery 3004.
Gli oli vengono atomizzati in gocce ultra-fini mediante un generatore e immesse nel flusso d’aria.
Il vantaggio con questo metodo è quello di ottenere elevate concentrazioni di particelle in un intervallo di dimensioni relativamente stretto.
Il valore massimo della curva di distribuzione dipende dalla tecnologia di atomizzazione usata.
Gli ugelli Laskin – ampiamente utilizzati in questi casi – usano la pressione per atomizzare l’olio freddo, raggiungendo così un picco massimo della curva di distribuzione pari a circa 0,65 micron.
Col sistema di condensazione (di DEHS generati a caldo) si ottiene invece una curva di distribuzione compresa tra circa 0,1 e 0,3 micron (vedi Figura 2).

Tecnologia di produzione dell'aerosol e di conteggio particellare

Poiché nella maggior parte dei casi i filtri HEPA/ULPA hanno l’efficienza minima proprio nell’intervallo 0,1-0,3, l’efficienza di cattura del filtro è inferiore nel caso di aerosol generati a caldo rispetto a quelli generati a freddo, come si evince osservando le due differenti curve di distribuzione.
La misura delle particelle presenti nel flusso d’aria viene effettuata, sia a monte che a valle del filtro, mediante un contatore ottico oppure mediante un fotometro.
I contatori ottici misurano il numero di particelle presenti in un dato volume nell’intervallo di tempo stabilito, relativamente ad un dato intervallo di dimensione particellare.
Ad es., il risultato di una misura può essere 1.625 particelle per piede cubo, nell’intervallo tra 0,3 e 0,5 micron, rilevate nel gas filtrato, e di 32.500.000 particelle nel gas di prova, conteggiate in 1 minuto di campionamento.
Quindi, per lo specifico intervallo tra 0,3 e 0,5 micron, l’efficienza di cattura del filtro sarà pari a 99,995%.
Il rapporto tra la concentrazione a valle e quella a monte è chiamato “grado di penetrazione” del filtro in quell’intervallo dimensionale; nel caso qui esemplificato il suo valore sarà pari a 0,005%.
In Figura 3, un esempio di curva dell’efficienza di cattura per un filtro HEPA in Classe H14, per l’intervallo dimensionale indicato e alla portata d’aria nominale.

esempio di curva dell'efficienza di cattura per un filtro HEPA in Classe H14

I fotometri, invece, usano una procedura di dispersione o estinzione per determinare la concentrazione in massa delle particelle di aerosol.
La deviazione del puntatore del fotometro viene calibrata per essere 100 alla concentrazione presente nel gas di prova a monte del filtro e viene poi rilevato il valore dello spostamento quando si rileva la concentrazione a valle.
Il rapporto tra le due rilevazioni fornisce il valore percentuale della massa catturata dal filtro, ma non fornisce indicazioni né sul numero di particelle né sulla loro distribuzione dimensionale.
I fotometri vengono usati solo per i test sulle perdite (leak test) nei filtri classificati dalla EN 1822 fino alla Classe H13 compresa. Ciò perché la procedura risulta essere troppo imprecisa per i filtri di classe maggiore, ad efficienza molto elevata.

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