第十一章采样与检测

空气洁净技术第十一章采样与检测45第十一章采样与检测一、采样（一）采样系统采样系统中使用的器具：采样器：作为滤料的夹具，最好采用不锈钢制作。常用的有效直径为25mm。流量计：常用浮子流量计，流量为0～30升/分。真空泵：真空度≥300mmHg，流量≥30升/分阀门：针形阀或其他可微调的阀门。在设置采样系统时，应注意两个问题：采样口朝向和流量计的位置。1.采样口朝向：应使采样器或采样管的口部正对着气流方向，否则，如果有一个角度，那么由于惯性而使一些微粒在管内壁或口部边缘沉积下来，有些则不能进入采样器或采样管。当倾斜角度在30°以内时，对于10微米以下的微粒，采样误差一般在5%以内。确定气流方向的方法之一，是用毕托管测得动压最大的方向即气流方向。2.流量计的位置：该问题的实质是附加阻力对流量计的影响。由于流量计刻度是在一定的阻力（指流量计入口处的附加阻力）、气压、温度等条件下进行的。当使用流量计时的这些条件都有变化时，流量计的标定值会发生变化，特别是采样器、滤料、阀门等产生的附加阻力的影响。根据附加阻力对流量的影响，在采样系统上要注意以下问题：①当采用过滤法测尘时，在满足集尘效率的前提下，应选用阻力小的滤料，尽量减小管道阻力。②当流量计安装在真空泵吸入端时，调节流量的阀门一定要安装在流量计后面。当流量计安装在真空泵排气端末尾，流量计和真空泵之间要设缓冲瓶。③当采用滤纸作为滤料时，由于采样时阻力不会超过30mmHg，其影响可以忽略不计。否则，应对测定结果进行修正。（二）等速采样:在有速度的气流中采样，采样速度必须等于气流速度。否则，采样浓度（即测定浓度）将大于或小于真实浓度。（三）采样管中的微粒损失1.采样管中的扩散沉积损失:微粒由于扩散运动，在管壁上有附着，引起了扩散沉积损失。2.采样管中沉降沉积损失:由于微粒的重力沉降，在水平管内造成沉降损失。二、微粒浓度的测定方法（一）计重浓度法常用滤纸计重法影响滤纸计重法的因素主要有两方面：1.称量地点和测量地点的相对湿度不同。2.称量地点相对湿度发生变化。（可采用两片滤料采样的方法，清除湿度的影响）。（二）计数浓度法（滤膜显微镜计数法）空气洁净技术第十一章采样与检测46（三）计数浓度法（光散射式粒子计数器计数法）（四）相对浓度法（五）生物微粒测定法进行生物微粒测定时必须注意以下问题：1.测定仪器本体、测头以及操作用具，要作绝对灭菌处理2.采取一切措施防止人对标本的污染。3.应采用最适合测定对象的采样方式，并对使用条件、培养基、培养条件及其他参数作详细的记录。4.某些情况下必须使用对照标本。常用的测定方法有：1.沉降法2.撞击法①干式②湿式3.过滤法三、过滤器的测定（一）测定范围1.滤料测定:①效率②阻力③抗张强度④可燃物含量（对于有防火要求的过滤器，可燃物含量不宜超过5%）⑤耐热性⑥耐水性2.单体测定：（研制、检验时需进行的测定）①效率②阻力初阻力按额定风量测定③容尘量④耐振性（适用于高效过滤器）⑤耐压性⑥耐热性⑦耐燃性（适用于有耐燃要求的过滤器）⑧耐水性（适用于有耐水要求的过滤器）⑨渗漏性（适用于亚高效和高效过滤器）3.现场测定：（测定过滤器在安装中有无损坏，垫圈是否十分密封，或者是定期检查过滤器的性能）①效率②阻力（二）过滤器效率测定1.测定方法:光散射法;粒子计数器法;钠焰法;计重法……2.几种方法测定的结果的比较3.混合多点测定:过去一般在离过滤器很近的上风侧和下风侧的中心位置设置一个测点。这样测出的效率往往偏高，也难以发现泄漏，其原因是管道中浓度分布不均匀的结果。克服管道中浓度不均匀的方法是采用混合手段。如实验中采用发尘效果较好的喷嘴或搅拌。当采用混合手段有困难或混合效果不好时，可采用三点采样平均法，即在管道截面上的三等分面的中心点采样，求其平均值。（三）过滤器容尘量的测定W=W1-W2克W1：按容尘量定义要求，试验终了时的过滤器重量。W2：容尘量试验前的过滤器重量。四、检漏（一）渗漏的定义:指送风过滤器本身、过滤器与框架之间、框架本身、框架与围护结构之间的漏泄。所以过滤器出厂要检漏，安装好以后还要检漏。检漏时应注意以下问题：1.没有标准；2.以过滤器穿透率为准；3.以室内洁净度为准；4.以过滤器穿透率空气洁净技术第十一章采样与检测47的某一倍数为准。《空气洁净技术措施》中规定为10倍。（二）高效过滤器的检漏检查高效过滤器本体是否漏泄通常有以下方法：1.灯光检漏。这种方法只适用于过滤器单体的定性检漏，所以也称为（初检）。2.双风量检漏该方法只适用于单体检漏，其原理是在过滤器下风侧混合良好的条件下，既测定额定风量下的效率，又测定一部分额定风量下的效率。3.扫描检漏（三）隔离式生物洁净装置的检漏:由于在隔离式生物洁净装置中，处理的是具有危险性的生物微粒，所以对其严密性要求非常高。1.密封性检漏①加压法:加压以后检查是否漏泄的方法有三种：a.对于比较小的装置，可在各缝隙处涂上煤油或肥皂液，如有漏气即可发现起泡。b.停止加压以后观察，在规定的时间内内部压力降是否超过规定值。c.加压后继续供气，维持内部已经达到的压力，在供气管路上安有流量计，看补充流量是否超过允许的漏气量。②卤素法（一般用F12、F22等）③六氟化硫法（SF6）④氨气法2.负压保持性检漏五、洁净室的测定（一）洁净室的测定种类1、鉴定测定（特性测定）当一个净化系统安装完毕，为了检测洁净室的性能是否达到设计要求，或者研究洁净室的各种特性而进行的测定。进行测定前要对以下内容作认真的了解：各种有关图纸、设计对空气参数的有关要求，空气处理方案、风量及气流组织、人、物净化方案，洁净室周围环境等。测定的内容有：①检漏②风量（送风量、回风量、新风量和排风量）③速度场④气流流型测气流流型的方法是，在测杆上规定的不同位置系以若干根单丝线，观察时在丝线背后衬以黑底白线的角度板，逐点观察记下丝线飘动角度，在纸上绘出流线方向。⑤静压⑥各级过滤器效率⑦浓度场⑧自净时间在空气净化系统运行之前，先测出洁净室的原始浓度，马上开机运行，按时逐次测定衰减的浓度，一直到浓度明显稳定为止。⑨温、湿度⑩噪声、照度和振动。空气洁净技术第十一章采样与检测482.监督测定（日常测定）3.特殊测定（临时测定）这是为了查明临时的局部原因而进行的测定，例如产品成品率下降，是否有局部污染源等。这种测定的内容主要有：含尘浓度、风速、静压和局部流线。（二）洁净室的测定状态被测定的洁净室可划分为两种状态：1.静态空气净化系统已经运行，室内没有工艺设备或虽有工艺设备但不运行，室内没有工作人员或虽有工作人员但处于不操作的静止状态。2.动态空气净化系统正常运行，工艺设备和操作人员都处于运行操作之中，这种状态叫做动态。（三）最小检测容量当采用粒子计数器时，粒子计数器显示的读数，只能是0、1、2、3……等正整数。如果每次采集的空气量很小，则检测容量的平均浓度有可能是低于1的某个数，这时每次读数有可能多次出现“0”，这样就不能真实反映浓度场。为了不出现上述的“0”读数，要求粒子计数器的最小检测容量是多大，才能基本排除“0”粒的可能，这就是最小检测容量。（四）最小沉降面积当用沉降法测定微粒的沉降量时，如果沉降面积太小，也会出现“0”粒现象，因此也有一个最小沉降面积问题。这个问题在用沉降法测定生物洁净室的菌落数目时尤其重要。（五）必要测点数在大的洁净环境中，由于尘粒分布的随机性，如只在一个测点采样来评价洁净度，偶然性太大。显然测点越多越好，但这又有一个经济和可能的问题，因此应寻求一个必要的测点点数，确定测点地原则是：1.室内灰尘分布服从一定的规律性，根据这一规律定出测定数据中有95%的可能性不超过某一界限；2.正确确定错误率的概率.由于灰尘分布的随机性和测定次数的不足，可能会出现错误确定洁净度级别的情况，若将此类错误的概率定为β，则工程上一般把β定为10～15%以下。为了使β较小，就必须有足够的测点或测定次数。对于不合格洁净室的m次测定中有K次以上合格（K/m≥0.95）的概率也就是β。（六）洁净室测定结果的评定1.浓度的评定标准①以室平均浓度为准；②以最大浓度为准。2.动静比虽然洁净度级别规定的含尘浓度是动态下的数值，但是，由于不可避免地要对竣工后处于静态下的洁净室进行评定验收，所以必须明确在静态下测得的含尘浓度和将来运行时在动态下测得的平均浓度之间的关系。由于这一关系十分复杂，仅能得到一个平均的概念，这就是：测定时静态含尘浓度工作时动态含尘浓度动静比