如何來(lái)確定濾芯的結(jié)構(gòu)完整性指標(biāo)？（二）

分類(lèi)：產(chǎn)品知識(shí)
作者：1
來(lái)源：利菲爾特
發(fā)布時(shí)間：2023-12-02
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如何來(lái)確定濾芯的結(jié)構(gòu)完整性指標(biāo)？（二）

【概要描述】結(jié)構(gòu)完整性試驗(yàn)臺(tái)是采用非破壞的方式測(cè)試試驗(yàn)材料孔徑和精度的儀器，可根據(jù)采集的第一冒泡點(diǎn)及群泡點(diǎn)直接換算出濾材、濾芯的冒泡孔隙直徑和過(guò)濾精度，并根據(jù)需要可對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢(xún)與打印。

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詳情

2、結(jié)構(gòu)完整性不達(dá)標(biāo)的危害性

我們過(guò)濾材料本質(zhì)很好，在濾芯制作過(guò)程將濾材壓破或制作不完整，則會(huì)大大影響原有的過(guò)濾精度。濾芯造成通油旁路未經(jīng)濾層，其后果是有效過(guò)濾比β值下降。

濾芯有效過(guò)濾比可用下式計(jì)算：

βe——濾芯有效過(guò)濾比；

β——濾芯無(wú)旁路泄漏的過(guò)濾比；

α——旁路流量比（旁路流量與濾芯總流量比）

從上式看出，α=0時(shí)，是無(wú)旁路泄漏情況βe＝β。就是說(shuō)完整度好的濾芯之有效過(guò)渡比與原濾材相同。也可以說(shuō)與原設(shè)計(jì)試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果一致。而有破損有旁路的濾芯之過(guò)濾比總要比原濾比小。過(guò)濾比小，則過(guò)濾精度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。即α值越大濾芯有效β值越小。圖中描繪了濾芯泄漏量對(duì)系統(tǒng)污染度的影響度。圖中β5過(guò)濾比告訴我們：當(dāng)濾芯“完整度”好時(shí)（α=0）β5過(guò)濾比可以達(dá)到1000；當(dāng)“完整度”很差時(shí)，β5濾后顆粒數(shù)由理想清潔度的900個(gè)加上破損處通過(guò)的100000個(gè)，下游污染度要大大升高。圖中顯示β5的濾芯下游5微米顆粒控制能力，晚期是初期數(shù)量的100倍。（Nd由900升至100900），濾芯整體過(guò)濾比由1000降為9.9108

圖3濾芯旁路后過(guò)濾比變化圖

通過(guò)上圖我們可以看出濾芯旁路點(diǎn)的顆粒控制量對(duì)濾芯的過(guò)濾性能有決定性的影響，而和這個(gè)值直接對(duì)應(yīng)的指標(biāo)就是該旁路點(diǎn)的最大孔徑值。

濾清器的設(shè)計(jì)人員通過(guò)對(duì)濾清器的冒泡壓力值測(cè)定，然后把這個(gè)測(cè)試結(jié)果和該濾芯的顆粒測(cè)試法多次通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，就可以得到一個(gè)比較科學(xué)的濾芯完整度冒泡指標(biāo)，從而以簡(jiǎn)便的方法來(lái)控制濾清器的質(zhì)量。在制藥領(lǐng)域的濾清器制造也是利用該方法，把高精度濾芯的冒泡壓力值和細(xì)菌挑戰(zhàn)試驗(yàn)的指標(biāo)相關(guān)聯(lián)，來(lái)判定該濾芯的合格指標(biāo)。

實(shí)際在測(cè)量完整性試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)第一冒泡時(shí)的壓力值來(lái)判定的，在沒(méi)有制造缺陷的情況下，此值只和濾芯（材）材料的孔徑有關(guān)。由此看出，第一冒泡點(diǎn)的壓力也是判定濾芯（材）的完整度的一個(gè)基礎(chǔ)。

3、如何來(lái)確定合理的結(jié)構(gòu)完整性指標(biāo)

3.1確定影響濾清器的結(jié)構(gòu)完整性的因素

影響濾清器的結(jié)構(gòu)完整性的有如下幾個(gè)因素：1 濾材在加工后本身的結(jié)構(gòu)是否有損傷低于要求值。2 濾層的粘接合縫工藝是否合格。3 濾清器的濾層和端蓋粘接處是否有缺陷。4 濾層的選擇是否可以滿(mǎn)足過(guò)濾器精度的需要。

前3個(gè)因素其實(shí)都是在濾芯生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)工藝和質(zhì)量水平的技術(shù)指標(biāo)。它們的技術(shù)要求是由第4個(gè)指標(biāo)濾材的技術(shù)指標(biāo)來(lái)決定的。即由于前三項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)未達(dá)標(biāo)造成的漏洞不能影響濾材的基本性能。反映到具體性能指標(biāo)就是濾材加工、合縫連接、端蓋連接造成的最大孔徑值不能大于正常狀態(tài)主濾層的最大孔徑值。

因此影響濾清器結(jié)構(gòu)完整性因素最關(guān)鍵的指標(biāo)是濾材的最大孔徑值是否合乎要求。那么這個(gè)值我們?cè)撊绾蝸?lái)確定。

首先要確定控制系統(tǒng)污染度濾清器所選用主過(guò)濾濾材的最大孔徑。濾清器的品種很多，有些品種濾芯的過(guò)濾層只有一層，那么主濾材也就指的是它，但是有些高精度濾清器分多層，主濾材就分為納污層和過(guò)濾層，主濾層就應(yīng)該是過(guò)濾層的濾材。從這個(gè)概念我們知道了流程應(yīng)該是這樣的：1選定濾清器的主濾材。2測(cè)出該濾材的過(guò)濾精度值。3利用冒泡試驗(yàn)法測(cè)出對(duì)應(yīng)的初始冒泡點(diǎn)壓力值。4選定這個(gè)值后利用后續(xù)試驗(yàn)(如粒子計(jì)數(shù)法效率試驗(yàn))來(lái)對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證。

3.2確定過(guò)濾濾材的過(guò)濾精度值

方法是粒子計(jì)數(shù)法效率試驗(yàn)來(lái)證實(shí)其真實(shí)的過(guò)濾精度確實(shí)符合要求。這個(gè)階段是濾芯研發(fā)過(guò)程中最關(guān)鍵的步驟，因?yàn)樵诖酥盀V材廠商提供的技術(shù)指標(biāo)是否本濾芯的實(shí)際性能要認(rèn)真反復(fù)的進(jìn)行驗(yàn)證，如果是新品研發(fā)濾材上游廠商根本沒(méi)有提供任何有用的資料，那么所有的數(shù)據(jù)都要靠試驗(yàn)反復(fù)積累，從中選材進(jìn)行對(duì)比分析然后找出最能符合技術(shù)指標(biāo)的方案。

3.3驗(yàn)證合格的濾芯設(shè)計(jì)中主濾材的技術(shù)指標(biāo)

濾芯設(shè)計(jì)的主濾材指的是過(guò)濾精度最高的一層材料，主要負(fù)責(zé)對(duì)最細(xì)小顆粒的最終攔截}，然后利用冒泡孔徑測(cè)試方法對(duì)其孔徑進(jìn)行測(cè)試。得到的對(duì)應(yīng)冒泡值基本上可以看做是濾芯結(jié)構(gòu)完整性的合理數(shù)值。

注意，這里得到的數(shù)值結(jié)果應(yīng)該是壓力值即pa，這個(gè)指標(biāo)實(shí)際對(duì)應(yīng)的是這個(gè)濾芯的最大孔徑，而通過(guò)上面的介紹我們也知道這個(gè)值不能對(duì)主濾材的過(guò)濾性能產(chǎn)生危害。

我們來(lái)舉例說(shuō)明：

某系統(tǒng)中壓管路過(guò)濾器對(duì)精度的要求為10μm時(shí)β值為100。該產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型后主濾材為國(guó)外某品牌的一個(gè)型號(hào)，資料顯示該型號(hào)特性為梯度復(fù)合濾材，標(biāo)稱(chēng)過(guò)濾精度推薦值為8-12μm，此粒徑尺寸對(duì)應(yīng)的β值為100左右。

設(shè)計(jì)人員利用冒泡試驗(yàn)方法對(duì)該型號(hào)濾材成批產(chǎn)品中抽了5個(gè)樣品進(jìn)行了測(cè)試，參照標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法為ISO4003 。

理論上濾材的生產(chǎn)廠家應(yīng)該提供濾材的過(guò)濾精度和對(duì)應(yīng)最大孔徑技術(shù)指標(biāo)，但是目前很多濾材廠家根本不具備顆粒計(jì)數(shù)法測(cè)試產(chǎn)品過(guò)濾精度的試驗(yàn)?zāi)芰Γ膊荒芴峁┯袃r(jià)值的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，并且濾材的過(guò)濾精度在做成濾芯以后其性能指標(biāo)會(huì)發(fā)生變化，因此這一步有實(shí)力的濾清器生產(chǎn)廠商都應(yīng)該自己來(lái)做這個(gè)驗(yàn)證。

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