高效空氣過(guò)濾器檢漏測(cè)試案例及應(yīng)用

高效空氣過(guò)濾器檢漏測(cè)試案例及應(yīng)用

前言：準(zhǔn)確檢測(cè)高效空氣過(guò)濾器的質(zhì)量，以避免高效空氣過(guò)濾器泄漏，影響生產(chǎn)。方法：用塵埃粒子計(jì)數(shù)囂檢測(cè)高效空氣過(guò)濾器是否有泄漏現(xiàn)象。結(jié)果：檢測(cè)各點(diǎn)的懸浮粒子若超出潔凈區(qū)要求的范圍則有泄漏現(xiàn)象，需堵漏或更換。

 在潔凈室中，高效空氣過(guò)濾器是實(shí)現(xiàn)高潔凈度空氣凈化的關(guān)鍵設(shè)備。因此，高效空氣過(guò)濾器安裝或更換后，必須對(duì)過(guò)濾器的安裝連接處進(jìn)行檢漏，以確保潔凈室的潔凈度符合要求“。潔凈度百級(jí)狀態(tài)下懸浮粒子最大準(zhǔn)許數(shù)為≥0．5~tm3500個(gè)／。

一 儀器

 塵埃粒子計(jì)數(shù)器

二 實(shí)驗(yàn)原理

 應(yīng)用光散射原理，計(jì)數(shù)測(cè)定時(shí)利用光電倍增管接受塵埃粒子反射的光以測(cè)定其大小和數(shù)量，并加以分析累計(jì)及數(shù)字顯示。

三 實(shí)驗(yàn)方法

  3．1環(huán)境條件：溫度控制在18—26℃；相對(duì)濕度控制在45—65％

  3．2測(cè)試狀態(tài)：靜態(tài)測(cè)試，室內(nèi)測(cè)試人員不得多于2人。

  3．3壓差：針對(duì)室內(nèi)不同潔凈度房間而言，靜壓差5Pa，潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之問(wèn)靜壓差10Pa；對(duì)工藝過(guò)程中產(chǎn)塵量大的房間與其他房間應(yīng)保持相對(duì)負(fù)壓。

  3．4測(cè)試方法

  3．4．1將塵埃粒子計(jì)數(shù)器用注射用水及75％酒精擦試消毒后再經(jīng)紫外線照射30分鐘傳入潔凈區(qū)。

  3．4．2將塵埃粒子計(jì)數(shù)器水平位置放在桌上。測(cè)量塑料管端口接插在過(guò)濾器的接嘴上。

  3．4．3打開(kāi)電源。儀器進(jìn)行tl檢、選項(xiàng)后，把測(cè)量塑料管從后面板上拔下。端口放置在需要測(cè)量的位置

  3．4．4檢測(cè)時(shí)采樣頭離高效空氣過(guò)濾器2—4aTl，沿高效空氣過(guò)濾器內(nèi)邊框及中間緩慢掃描，每塊高效空氣過(guò)濾器至少測(cè)試出5個(gè)點(diǎn)，觀察顯示數(shù)據(jù)。測(cè)試完畢后，將采樣塑料管端口接到塵埃粒子計(jì)數(shù)器后面板上進(jìn)行tl檢。然后關(guān)閉電源。

 用塵埃粒子計(jì)數(shù)器測(cè)定百級(jí)潔凈區(qū)高效空氣過(guò)濾器結(jié)果見(jiàn)表1

四 結(jié)論

 通過(guò)以上測(cè)定可以看出3號(hào)高效空氣過(guò)濾器有泄漏現(xiàn)象。需進(jìn)行堵漏或更換，過(guò)濾器修理或更換后必須重新進(jìn)行測(cè)試。在正常條件下一般每年至少做一次對(duì)高效空氣過(guò)濾器檢漏測(cè)試看是否發(fā)生變化。它是潔凈度試驗(yàn)的重要組成部分。

附：高效過(guò)濾器DOP檢漏法的應(yīng)用

高效空氣過(guò)濾器（HEPA）一般是指對(duì)粒徑大于等于0.3um粒子的捕集效率在99.97％以上的過(guò)濾器，通常作為制藥企業(yè)潔凈車間的末端過(guò)濾裝置，用以提供潔凈的空氣。潔凈室是否能達(dá)到和保持設(shè)計(jì)的潔凈級(jí)別在一定程度上與高效空氣過(guò)濾器的性能及其安裝有關(guān)。因此對(duì)潔凈車間的高效空氣過(guò)濾器進(jìn)行檢漏測(cè)試，確保其符合要求，是保證車間潔凈環(huán)境的重要手段之一。,FDA在無(wú)菌藥品生產(chǎn)指南中也指出在高效空氣過(guò)濾器安裝后應(yīng)進(jìn)行檢漏測(cè)試，以檢查過(guò)濾器密封墊、框架及過(guò)濾器濾材等處的密封性，對(duì)于無(wú)菌制劑生產(chǎn)車間應(yīng)定期進(jìn)行高效空氣過(guò)濾器的檢漏試驗(yàn)。

1高效空氣過(guò)濾器檢漏目的
高效空氣過(guò)濾器本身的過(guò)濾效率一般由生產(chǎn)廠家檢測(cè)，出廠時(shí)附有濾器過(guò)濾效率報(bào)告單和合格證明。對(duì)制藥企業(yè)來(lái)說(shuō)，高效空氣過(guò)濾器檢漏是指高效空氣過(guò)濾器及其系統(tǒng)安裝后的現(xiàn)場(chǎng)檢漏，主要是檢查過(guò)濾器濾材中的小針孔和其他損壞，如框架密封、墊圈密封以及過(guò)濾器構(gòu)架上的漏縫等。檢漏的目的是通過(guò)檢查高效空氣過(guò)濾器及其與安裝框架連接部位等處的密封性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)高效空氣過(guò)濾器本身及安裝中存在的缺
陷，采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，保證區(qū)域的潔凈度。

2  DOP檢漏法原理
高效空氣過(guò)濾器的檢漏通常采用PAO發(fā)生器在濾器上游發(fā)塵，使用光度計(jì)（photometer）檢測(cè)濾器上下游氣溶膠濃度來(lái)判定濾器是否有泄漏。發(fā)塵的目的是因高效空氣過(guò)濾器上游塵粒濃度較低，僅用粒子計(jì)數(shù)器在不發(fā)塵的情況下檢測(cè)，較難發(fā)現(xiàn)有泄漏，需補(bǔ)充發(fā)塵才能明顯、容易地發(fā)現(xiàn)泄漏。
人工氣溶膠DOP已有近40年歷史，一段時(shí)間以來(lái)，因被懷疑對(duì)人有致癌作用，現(xiàn)常以DOS（Dioctylsebaeate癸二酸二辛脂）亦稱DEHS[di(2-ethylexyl)sebacate]及PAO(polyaphaolefin聚a烯烴）等代替，但實(shí)驗(yàn)方法仍稱“DOP法”。大氣塵由于其濃度隨地點(diǎn)及時(shí)間等變化，有時(shí)較大，有時(shí)較低，一般不用來(lái)作為檢漏用。FDA指出在進(jìn)行檢漏時(shí)，選用的氣溶膠應(yīng)符合一定的理化要求，不應(yīng)使用會(huì)引起微生物污染、造成微生物滋生的氣溶膠。
PAO發(fā)生器可分為熱發(fā)生和冷發(fā)生兩種，熱發(fā)生器是利用蒸發(fā)冷凝的原理，被霧化的氣溶膠粒子用加熱器蒸發(fā)，并在特定條件下冷凝成微小液滴，去掉過(guò)大和過(guò)小的液滴后留下0.3um左右的霧狀DOP進(jìn)入風(fēng)道，粒徑分布在0.1～0.3um。冷發(fā)生器是指利用壓縮空氣在液體中鼓氣泡，經(jīng)laskin噴管飛濺產(chǎn)生物態(tài)的多分散相DOP氣溶膠，最大分布粒徑在0.65um左右。在對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行掃描檢漏時(shí)，經(jīng)常使用冷DOP.
檢測(cè)儀器有兩種，一種是氣溶膠光度計(jì)，另一種是粒子計(jì)數(shù)器，高效空氣過(guò)濾器檢漏中常用的檢測(cè)儀器是氣溶膠光度計(jì)（以下簡(jiǎn)稱光度計(jì)），是一種前散射線性光度計(jì)，它由真空泵、光散射室、光電倍增管、信號(hào)處理轉(zhuǎn)換器和微處理器等組成。其工作原理是：當(dāng)氣流被真空泵抽至光散射室時(shí)，其中的顆粒物質(zhì)散射光線至光電倍增管。在光電倍增管中，光被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)放大和數(shù)字化后由微處理器分析，從而測(cè)定散射光的強(qiáng)度。通過(guò)與參比物質(zhì)產(chǎn)生的信號(hào)的對(duì)比，可以直接測(cè)量氣體中顆粒物質(zhì)的質(zhì)量濃度，因此其用途十分廣泛。而粒子計(jì)數(shù)器，它的測(cè)試值反映的是氣流中粒子個(gè)數(shù)的濃度!粒" #$并規(guī)定粒徑范圍，其靈敏度較高，對(duì)所有塵源氣溶膠適用，選擇余地較大，但在高效空氣過(guò)濾器檢漏中較少使用，兩種儀器測(cè)試結(jié)果難以定量對(duì)比。

3檢測(cè)方法
確定高效空氣過(guò)濾器本身及其安裝是否有明顯的滲漏，必須在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)以下幾處進(jìn)行測(cè)試：過(guò)濾器的濾材；過(guò)濾器的濾材與其框架內(nèi)部的連接；過(guò)濾器框架的密封墊和過(guò)濾器組支撐框架之間；支撐框架和墻壁或頂棚之間。
DOP檢漏的材料、儀器有：塵源（PAO溶劑）、氣溶膠發(fā)生器、氣溶膠光度計(jì)。
我公司使用的氣溶膠發(fā)生器為ATI TDA-6C.手持式Laskin噴嘴型氣溶膠生器，它直接使用空氣而不需要壓縮氣體作為動(dòng)力。在20Pa工作壓力下，氣流速度為50~2025f3/min時(shí)，可產(chǎn)生10~100ug/mL濃度的多分散性亞微米級(jí)油塵氣溶膠。使用的氣溶膠光度計(jì)為ATI 2H型光度計(jì)，動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍為0.00005~120ug/L，采樣流量為1F3/min(28.3L/min)。
3.1在待測(cè)HEPA上游一側(cè)引入PAO氣溶膠
對(duì)于HVAC系統(tǒng)中的HEPA,為使氣溶膠到達(dá)HEPA時(shí)時(shí)的濃度均勻，可將氣溶膠直接從系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的負(fù)壓一側(cè)引入，如要從風(fēng)管中引入，則應(yīng)在距HEPA至少10倍風(fēng)管直徑處引入，并盡量減少拐彎（美國(guó)環(huán)境科學(xué)和技術(shù)學(xué)會(huì)）。一般情況下，保持上游氣溶膠達(dá)到要求濃度，且濃度波動(dòng)在一定范圍即可。對(duì)于層流罩、超凈臺(tái)上的HEPA，氣溶膠直接從系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的負(fù)壓一側(cè)引入。
3.2氣溶膠光度計(jì)初始化、設(shè)定100%、0％參比標(biāo)準(zhǔn)值
按照氣溶膠光度計(jì)操作要求進(jìn)行初始化、設(shè)定報(bào)警值。將UPSTREAM采樣管與上游采樣口相連，測(cè)量上游氣溶膠的濃度。按照氣溶膠發(fā)生器操作要求調(diào)節(jié)發(fā)生的氣溶膠濃度，使上游氣溶膠濃度達(dá)到10~20ug/mL。
3.3掃描檢漏
卸下HEPA的散流板，對(duì)整個(gè)濾器面、濾器與邊框之間、邊框與邊框之間以及邊框與靜壓箱之間的密封進(jìn)行掃描。掃描時(shí)采樣頭距濾器面約1英寸（約2.54cm），掃描速度不超過(guò)5cm/s。掃描按直線來(lái)回往復(fù)地進(jìn)行，線條間應(yīng)重.
疊。檢測(cè)過(guò)程中，若有報(bào)警聲（即%LEAKAGE（泄漏率）超過(guò)0.01%），表明有泄漏。泄漏處經(jīng)用硅膠堵漏或緊固以后再進(jìn)行掃描巡檢。檢查一個(gè)過(guò)濾器約為5min左右，在測(cè)試的過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常確認(rèn)上游氣溶膠的濃度，注意在檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)帶防護(hù)面罩和防護(hù)眼罩。
4結(jié)果判定及處理
高效空氣過(guò)濾器泄漏率應(yīng)小于等于0.01%。若HEPA在檢測(cè)過(guò)程中，所有點(diǎn)的%LEAKAGE（泄漏率%）都不超過(guò)0.01%，則判該HEPA合格，若有一處%超過(guò)0.01%，則判為不合格，并將該點(diǎn)標(biāo)記出來(lái)，需修補(bǔ)或更換。高效空氣過(guò)濾器濾料泄漏處允許用專用膠水修補(bǔ)，但是單個(gè)泄漏處的面積不能大于總面積的1%，全部泄漏處的面積不能大于總面積的5%，否則必須更換。

5高效空氣過(guò)濾器檢漏周期
FDA在無(wú)菌藥品生產(chǎn)指南中建議對(duì)于無(wú)菌制劑生產(chǎn)車間每半年進(jìn)行一次檢漏，我國(guó)在GMP檢查指南中建議通常一年一次。ISO14644對(duì)已安裝HEPA的泄漏檢測(cè)，建議的最長(zhǎng)時(shí)間間隔為24個(gè)月。DOP檢漏在HEPA安裝或更換后都應(yīng)進(jìn)行。當(dāng)環(huán)境監(jiān)測(cè)顯示空氣質(zhì)量惡化、或當(dāng)產(chǎn)品無(wú)菌試驗(yàn)不合格、培養(yǎng)基模擬灌裝試驗(yàn)失敗時(shí)，都可作為偏差調(diào)查的一部分進(jìn)行檢漏。需進(jìn)行檢漏試驗(yàn)的濾器還包括烘干隧道和干烤箱所使用的HEPA。

6問(wèn)題討論
6.1高效空氣過(guò)濾器效率與檢漏
高效空氣過(guò)濾器過(guò)濾效率是指的濾器本身的效率，隨執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試方法不同而異。當(dāng)前對(duì)高效空氣過(guò)濾器效率的測(cè)試方法有：DOP法，以光度計(jì)檢測(cè)，不如粒子計(jì)數(shù)法靈敏，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可見(jiàn)美國(guó)IEST-RP-CC001；粒子計(jì)數(shù)法，以粒子計(jì)數(shù)器作為檢測(cè)儀器，使用單分散或多分散氣溶膠，靈敏度高，多用于超高效空氣過(guò)濾器，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可見(jiàn)IEST-RP-CC007;最易穿透粒徑法（MPPS），采用粒子計(jì)數(shù)器作為檢
測(cè)儀器，使用的氣溶膠同前，此法是歐盟EN1822標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定，與粒子計(jì)數(shù)法的區(qū)別是，以過(guò)濾器最易穿透的粒徑作為測(cè)試用粒徑；鈉焰法，此法采用火焰光度計(jì)，對(duì)NaCL燃燒的火焰色度作響應(yīng)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)我國(guó)“高效空氣過(guò)濾器
GB13554-92”，靈敏度低，且NaCl對(duì)微電子產(chǎn)品質(zhì)量有害，國(guó)外已不用。
對(duì)制藥企業(yè)來(lái)講，高效空氣過(guò)濾器檢漏主要是現(xiàn)場(chǎng)檢漏，通過(guò)DOP法發(fā)現(xiàn)濾器本身及運(yùn)輸、安裝過(guò)程中可能存在的問(wèn)題。常使用氣溶膠光度計(jì)及多發(fā)散氣溶膠，因其比單分散氣溶膠來(lái)得經(jīng)濟(jì)方便并能滿足要求。
6.2氣溶膠光度計(jì)與粒子計(jì)數(shù)器
檢測(cè)儀器可使用氣溶膠光度計(jì)或粒子計(jì)數(shù)器。粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)的是粒子的數(shù)量分布，常以“粒/ L”單位表示，而光度計(jì)檢測(cè)的是粒子的質(zhì)量濃度，以“mg/L”表示。最多數(shù)量分布的粒子與最大濃度分布的粒子并不處于同一粒徑，因?yàn)榱脚c重量成三次方的關(guān)系，大粒徑的粒子在濃度分布中占有較大的比重。因此在檢測(cè)濾器效率時(shí)，使用粒子計(jì)數(shù)器和光度計(jì)得到的結(jié)果會(huì)有差別。與粒子計(jì)數(shù)器
相比，光度計(jì)靈敏度及精度稍差，因此不用來(lái)檢測(cè)H13級(jí)以上的高效空氣過(guò)濾器及超高效空氣過(guò)濾器。對(duì)于制藥企業(yè)高效空氣過(guò)濾器的現(xiàn)場(chǎng)檢漏而言，因光度計(jì)使用方便、檢測(cè)結(jié)果易于判斷、對(duì)泄漏檢測(cè)比較敏感而得到廣泛應(yīng)用。
6.3檢漏標(biāo)準(zhǔn)
在檢漏結(jié)果的判定上，不同的標(biāo)準(zhǔn)也有所差異。美國(guó)IEST-RP-CC034規(guī)定C、. D級(jí)高效空氣過(guò)濾器現(xiàn)場(chǎng)檢漏透過(guò)率0.3um，光度計(jì)掃描檢漏法）為0.01。歐盟EN1822規(guī)定檢漏測(cè)試只要被測(cè)過(guò)濾器的局部透過(guò)率不超過(guò)規(guī)定的局部值便為合格，H13級(jí)高效空氣過(guò)濾器對(duì)應(yīng)的局部透過(guò)率為0.25%，但要注意這里的透過(guò)率是以0.3um單分散相DOP測(cè)試得出的。我國(guó)在“潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范GB50073-2001及高效空氣過(guò)濾器GB13554-92”中關(guān)于已安裝過(guò)濾器的泄漏測(cè)試，規(guī)定使用大氣塵或其它氣溶膠，采用粒子計(jì)數(shù)器測(cè)得泄漏濃度，對(duì)于高效空氣過(guò)濾器，穿透率不應(yīng)大于過(guò)濾器出廠合格穿透率的2倍。對(duì)于制藥企業(yè)HEPA的檢漏測(cè)試，在實(shí)際測(cè)試中，若有泄漏，光度計(jì)數(shù)值會(huì)明顯升高，易于判斷，高效空氣過(guò)濾器泄漏率標(biāo)準(zhǔn)定為小于等于0.01%并不影響實(shí)際泄漏的檢測(cè)。