Wanneer u uw HEPA filter moet vervangen - volgens een cleanroom expert

Een van de belangrijkste elementen in de werking van schone en steriele ruimtes is het gebruik van HEPA-filters, die deeltjes van bijna alle groottes effectief opvangen. Na verloop van tijd verliezen HEPA-filters echter hun filtratiecapaciteit, wat de reinheid van cleanrooms en steriele ruimtes aantast of de bedrijfskosten verhoogt. De vraag is wanneer. Er is geen exact antwoord, maar de cleanroom experts van COOCASZ hebben hun nuttige ervaring gedeeld.

COOCASZ is sinds 2015 betrokken bij het opzetten van cleanrooms. Ze werken met honderden klanten die hun producten voortdurend evalueren. Hun ingenieurs gebruiken deze feedback en gaan ermee aan de slag om de producten verder te verbeteren. In dit artikel delen ze hun ervaring over wanneer het raadzaam is om een HEPA-filter te vervangen om de reinheid van cleanrooms te garanderen zonder de bedrijfskosten onnodig te verhogen.

Schone en steriele kamers

Ten eerste zijn cleanrooms strikt gecontroleerde binnenruimtes waarin het aantal in de lucht zwevende deeltjes en verontreinigende stoffen, de temperatuur, de vochtigheid en de druk worden geregeld volgens vooraf gedefinieerde normen, waaronder het aantal deeltjes in het micron- en submicronbereik.

In de praktijk wordt de lucht die de schone omgeving binnenkomt gefilterd en gecontroleerd volgens deze parameters met behulp van een luchtbehandelingssysteem dat is uitgerust met HEPA-filters.

Steriele omgevingen gaan nog een stap verder en zijn volledig vrij van bacteriën en micro-organismen. Steriele productie is meestal vereist voor zeer gespecialiseerde taken, zoals het vullen van vaccins.

HEPA-filters en hun toepassingen

Voor een goede werking van cleanrooms is het gebruik van speciale HEPA-filters vereist. HEPA-luchtfilters zijn bijzonder belangrijk omdat ze ongelooflijk effectief zijn in het opvangen van deeltjes van bijna alle groottes.

Deze luchtfilters zijn gemaakt van kunststof (PP + PET) of glasvezel en kunnen

• Virussen,
• Bacteriën,
• Stuifmeel,
• PM2.5 deeltjes,
• Allergenen,

en zijn ook zeer effectief in het vangen van nanodeeltjes.

Filters met actieve kool of katalysatoren kunnen geuren en gasvormige verontreinigingen zoals vluchtige organische stoffen of ozon verwijderen. HEPA-filters zijn ook de belangrijkste onderdelen van alle luchtreinigers.

Regelgeving voor HEPA-filters

HEPA filters moeten aan strenge eisen voldoen. In Europa moeten HEPA filters 99,95 % aan deeltjes verwijderen (ISO), terwijl ze in de VS 99,97 % aan deeltjes met een grootte van 0,3 μm of meer moeten verwijderen.

Filters die meer dan 85 % maar minder dan 99,95 % aan deeltjes afvangen, worden EPA-filters of efficiënte deeltjesluchtfilters genoemd. Deze luchtfilters voldoen niet aan de filtratie-eisen van HEPA-filters. Filters die de HEPA-vereisten overtreffen en meer dan 99,999 % aan deeltjes afvangen, worden ULPA-filters of ultralage doordringingsluchtfilters genoemd. Deze zijn duurder vanwege hun hogere efficiëntie en matige weerstand.

Voorfilters worden gebruikt om HEPA filters te beschermen: normaal fijnstoffilters zoals F7 en F9 filters (EN779). Deze moeten regelmatig worden vervangen en beschermen de HEPA filters tegen verstopping.

De reinheidsklasse van de cleanroom kan ook een invloed hebben op de levensduur van de filter, aangezien "meer vervuilde" omgevingen de filters zwaarder belasten.

Hoe vaak moet ik HEPA filters vervangen?

De integriteit van HEPA-filters is essentieel om het vereiste niveau van reinheid te garanderen voor zowel cleanrooms als flowboxen. Bij het bepalen van de vervangingsfrequentie van de filters moet echter ook rekening worden gehouden met andere relevante aspecten.

Deze omvatten filterbelasting en drukval. Als de drukval te hoog wordt, zal het ventilatiesysteem op hogere snelheden werken om de vereiste luchtuitwisselingssnelheden te behouden, wat resulteert in hogere energievereisten. Als de bedrijfskosten toenemen, kan het de moeite waard zijn om HEPA-filter ruilen.

De integriteit van HEPA-filters is essentieel om het vereiste niveau van reinheid van een cleanroom en flowboxen te garanderen.

De integriteit van HEPA-filters is essentieel om het vereiste niveau van reinheid van een cleanroom en doorgangsboxen te garanderen.

GMP- en ISO-richtlijnen

De maximale levensduur van HEPA-filters wordt niet gespecificeerd in de GMP- en ISO-richtlijnen. Zowel de GMP- als de ISO 14644-3-richtlijnen schrijven echter lektests voor die ten minste elke 6-12 maanden moeten worden uitgevoerd.

Volgens GMP moet de filter lekdicht zijn. Lektesten moeten elke zes maanden worden uitgevoerd in ISO 1-5 zones en jaarlijks in ISO 6-9 omgevingen. Als de filter de test niet doorstaat, moet hij uiteraard worden vervangen.

Praktische vervanging van HEPA-filters

Bepaal hoe sterk de cleanroom vervuild is. De aanbevolen vervangingsfrequentie van HEPA-filters hangt grotendeels af van de mate van vervuiling van de cleanroom.

Zo hebben cleanrooms van ISO 8-klasse geen omkleedruimtes nodig en zijn ze daarom veel vervuilder dan ruimtes van ISO 5-klasse, omdat ze het minst schoon zijn in termen van reinheidsclassificatie. De filterbelasting in een ISO 8-klasse cleanroom is ook hoger dan in een ISO 5-klasse omgeving. In sommige cleanrooms kan deze extra belasting betekenen dat HEPA-filters jaarlijks moeten worden vervangen.

Houd er ook rekening mee dat een hogere filterbelasting kan leiden tot een hogere energiebehoefte, omdat het ventilatiesysteem op hogere snelheden moet werken om dit te compenseren.

Algemene vervangingsregel

Sommige bedrijven zweren bij het om de drie jaar vervangen van HEPA filters. Volgens onze klanten is de maximale levensduur van HEPA filters ongeveer acht jaar, maar dit betekent niet dat ze hun maximale levensduur hebben bereikt. Zolang de filters regelmatig worden gecontroleerd en efficiënt blijken te zijn, hoeven ze niet te worden vervangen.

Verleng de levensduur van uw filter

De factoren die de levensduur van filters beïnvloeden zijn onder andere

• De factoren die de levensduur van het filter beïnvloeden zijn onder andere
• Hoeveelheid en vervuiling van de gefilterde buitenlucht,
• Hoeveelheid gefilterde gerecirculeerde lucht,
• Frequentie en duur van blootstelling aan aerosolen,
• de effectiviteit van de gebruikte voorfiltermethoden.

Houd er rekening mee dat de levertijd voor op maat gemaakte producten langer kan zijn nadat de bestelling is geplaatst en dat er hogere kosten kunnen ontstaan. Regelmatige inspecties en preventieve maatregelen zijn daarom op de lange termijn de moeite waard.

In de afgelopen jaren is de productie-industrie overgeschakeld van preventief onderhoud naar toestandsafhankelijk onderhoud (CBM). Talrijke sensoren bewaken de conditie van verschillende onderdelen en onderhoud wordt alleen uitgevoerd als bepaalde indicatoren een afname van de prestaties of een storing laten zien. Deze technologie maakt een optimaal gebruik van luchtfilters mogelijk.

Traceren van vervangingen

De persoon die het filter vervangt, moet het filter altijd ondertekenen en dateren om een duidelijke workflow te garanderen. Op deze manier heeft een nieuwe persoon die het filter vervangt volledige toegang tot de gegevens op een zeer transparante manier.

Exploitanten van cleanrooms schakelen steeds vaker over van preventief onderhoud naar meer economisch toestandsafhankelijk onderhoud

Het HEPA-filtersysteem testen

Het testen van de prestaties van luchtfiltersystemen in schone ruimten is essentieel om de productieomgeving schoon te houden.

De DOP-scantest (Dispersed Oil Particulate), ook wel filterintegriteitstest of lektest genoemd, is volgens de industrienormen een van de meest gebruikte methoden. De test moet regelmatig worden herhaald om de blijvende efficiëntie van het filter te garanderen. Tijdens de test wordt het filter blootgesteld aan een aërosolbelasting, d.w.z. er worden deeltjes in de lucht gebracht en de prestaties worden gemeten.

De uitdaging van ruimtelijke uniformiteit van aërosolen

Voor een nauwkeurige filterdichtheidstest moet de aerosolconcentratie uniform zijn over het hele oppervlak van de geteste filter(s). Met andere woorden, de aërosoltest moet ruimtelijk uniform zijn.

Anders kunnen hoge of lage plaatselijke concentraties ten onrechte leiden tot een mislukte of geslaagde test. De ISO 14644-3 richtlijn beveelt aan dat de temporele variatie van de testaërosolconcentratie niet groter mag zijn dan ±15 %.

Lektest tussen filterframe en behuizing

Er is een opening tussen het filterframe en de behuizing. Tijdens de lektest tussen het filterframe en de afdichting van de behuizing wordt de sonde in dit gebied gestoken en wordt het gebied gescand om de lokale scheidingsefficiëntie te bepalen.

Op basis van deze metingen worden de leksnelheid en de algehele prestatie van het filter, de zogenaamde integrale waarde, berekend. Als er een lek wordt gevonden in het filter, kan dit worden gerepareerd met behulp van een patchproces.

Als u vragen hebt

Hoewel in dit artikel is geprobeerd om alle problemen te behandelen die samenhangen met de uitwisseling van HEPA-filters er zijn zeker individuele gevallen. Als je nog vragen hebt, neem dan contact op met de experts van COOCASZ, die meer dan tien jaar ervaring hebben en je ook kunnen helpen met specifieke problemen.