СТАНДАРТИЗАЦИЯ ВОЗДУШНЫХ ФИЛЬТРОВ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ.
Проволович О.В.
Технический директор ООО «НПП «ФОЛТЕР», к.т.н.
Проволович О.В. Стандартизация воздушных фильтров общего назначения // Журнал Технология чистоты 2024, №4, с.4-5.
С тех пор, как появились воздушные фильтры (ВФ) для очистки атмосферного воздуха, возникал вопрос их испытаний с целью определения основных технических характеристик, а также сравнения фильтров, производимых различными фирмами и предприятиями.
В связи с этим, всегда стоял вопрос создания методики проведения испытаний, которая бы позволяла измерять технические характеристики, позволяющие прогнозировать работу этих фильтров в реальных условиях очистки атмосферного воздуха.
Как известно, основными параметрами воздушных фильтров является эффективность очистки воздуха, аэродинамическое сопротивление и пылеемкость, т.е. количество уловленной пыли фильтром до момента его замены на новый. Указанные параметры относятся к фильтрам накопительного типа, не подвергающимся регенерации.
Начало Разработки методики испытаний ВФ относится к 50-м – 60-м годам прошлого столетия.
Наиболее известными являлись методика Боннского политехнического института (ФРГ) 1956 г. и методика Американского института фильтров (США) 1953 г., которая в дальнейшем была заменена методикой ASHRAE (Ассоциация инженеров по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха) (США) 1968 г. [1].
В эти же годы велись разработки методик испытаний ВФ и в СССР.
Так в 1974 году была разработана методика института ВНИИ Кондиционер (г. Харьков). По своим основным подходам эта методика была близка к методологии Боннского политехнического института.
В середине 70-х годов в институте Промышленных зданий (ЦНИИпромзданий) под руководством профессора Пирумова А.И. была разработана методика испытаний ВФ [2], по которой испытывалось большинство ВФ общего назначения, производимых в СССР.
Отличительной особенностью этой методики являлось подготовка и подача тестовой пыли максимально-возможно близкой к атмосферной пыли.
В этой методике кварцевая пыль подавалась в седиментатор Гонеля, где улавливались частицы пыли крупнее 10-12 мкм, а все остальные пылевые частицы меньшего размера подавались в воздушных поток на испытуемый фильтр.
Выбор для испытаний фильтров подачи пылевых частиц менее 10-12 мкм был обусловлен тем, что системы воздухозабора атмосферного воздуха, в соответствии с действующими на тот момент нормами, должны были располагаться на высоте не менее 2м от уровня земли. А как известно, пылевые частицы со средней плотностью 2,5 г/см3 (плотность песка) и размером более 10-12 мкм всегда выпадают из атмосферного воздуха за счет гравитационных сил Земли.
Более мелкие пылевые и аэрозольные частицы могут некоторое время находиться во взвешенном состоянии и засасываться вместе с приточным воздухом системами вентиляции и кондиционирования воздуха различных зданий.
Недостатком этой методики являлось то, что массовая концентрация пылевых частиц размером менее 10-12 мкм, отсепарированных из пылевидной кварцевой пыли, была невысока и для полного запыления фильтров до конечного сопротивления требовалось проведение испытаний в несколько недель.
Многолетние испытания ВФ в СССР по этой методике также показали, что невозможно провести оценку ресурса фильтров прямым пересчетом.
Здесь нужно отметить, что указанная методика максимально близко позволяла оценить ресурс фильтров по сравнению с другими методиками, применимыми в мире.
В связи с процессом глобализации в мире, возникла необходимость унификации методических подходов к испытанию ВФ с целью возможности оценки и сравнению ВФ, производимых в различных странах.
Поэтому в Европе в 1993 году была разработана методика испытаний ВФ по Евростандарту EN 779:1993, которая регламентировала применение синтетической тестовой пыли, аналогичной применяемой в США.
Во вводной части этого стандарта сразу оговорилось, что результаты испытаний полученной по этой методике не могут быть полностью перенесены на результаты в условиях реальной эксплуатации ВФ на атмосферном воздухе. Разработанная методика оговаривала, что результаты испытаний могут позволять проводить сравнение ВФ различных производителей между собой.
Важным достижением этого Евростандарта являлось введение новой классификации ВФ, разделивших их на две группы:
- фильтры грубой очистки: с маркировкой на 4 класса: G1, G2, G3, G4;
- фильтры тонкой очистки: (5 классов) с маркировкой: F5, F6, F7, F8, F9.
Методика испытаний по этому стандарту получила широкое распространение не только в Европейских странах, но и во многих азиатских странах.
В связи с открытием рынка России для поставщиков из Европы в 90-х годах в страну стало поступать много оборудования, включающего в своем составе ВФ с классификацией и характеристиками, согласно Евростандарта EN-779:1993.
Поэтому возникла острая необходимость принятия в России стандарта, позволяющего сравнивать ВФ, ввозимые из-за рубежа и ВФ, производимые в России.
Ответом на это явился ГОСТ Р51251-99, который ввел в РФ классификацию, аналогичную по Евростандарту EN 779 для фильтров общего назначения и Евростандарту EN 1822 для высокоэффективных фильтров.
Появление этого усеченного (без детального описания методики испытаний) стандарта позволило всем заинтересованным участникам производственного процесса: производителям фильтров, проектировщикам систем вентиляции и кондиционирования помещений различного назначения, представителям эксплуатирующих организаций выбирать, производить, применять и эксплуатировать ВФ, закупаемые у различных поставщиков.
В дальнейшем Евростандарт EN 779 претерпел несколько редакций в 2002, 2007 и 2012 годах без кардинального изменения методических подходов к испытанию и классификации ВФ.
В России аналог Евростандарта EN 779 был принят в 2007 году с последующими несущественными редакционными изменениями в 2014 году - ГОСТ Р-ЕН 779-2014.
Последняя редакция стандарта сохранила общую классификацию фильтров, разделила фильтры тонкой очистки на две группы: фильтры средней очистки с маркировкой М5 и М6 и фильтры тонкой очистки с маркировкой F7, F8 и F9.
С появлением в России новой классификации ВФ по ГОСТ Р 51251-99, а затем ГОСТ Р-ЕН-779 (2007г. и 2014г.) появились рекомендации и общее понимание области использования ВФ, как в системах вентиляции бытовых и общественных зданий, так и в случаях использования ВФ для очистки технологического воздуха в медицине, фармации, микроэлектроники, очистки воздуха в газотурбинных и компрессорных установках и т.д.
Принятая классификация органично описывала все возможные области применения ВФ без необходимости вникать, какие частицы улавливает тот или иной фильтр, на каких видах пыли и аэрозолей тестируется, а в случае возникновения подобных вопросов необходимую информацию можно было получить у фирм производителей ВФ.
Таким образом за более чем 20 лет действия принятой в РФ классификации ВФ сложилась удобная, всем понятная система области применения ВФ общего назначения в зависимости от их классов.
Существующая в Европе и мире система нормотворчества подразумевает наличие людей (чиновников, получающих заработную плату), которая должна оправдывать полученные финансовые средства, в соответствии с чем должна разрабатывать все новые и новые нормативы, с учетом развивающихся в мире новых технических, методических подходов применения новейших средств измерений и т.п.
Так в 2016 году появился новый международный стандарт для фильтров общего назначения ISO 16890-1:2016, который полностью поменял все методические подходы к испытанию ВФ и изменил классификацию ВФ, разделив их на 3 класса ePM10; eРМ2,5 и eРМ1.
При этом, один и тот же фильтр может быть отнесен как к классу eРМ2,5, так и к ePM1, что полностью сбивает с толку специалистов, незнакомых с методикой испытаний, а таких преобладающее большинство.
Основные недостатки и несуразности этого стандарта были отражены в [3].
Основанием для отмены ранее действовавшего стандарта EN 779 и введение нового ISO 16890 заявлялось учет способности частиц различного размера проникать в различные части легких при дыхании.
Это было известно в конце 70-х годов прошлого столетия [4].
Как указывалось выше, основанием для изменения нормативной базы для новых методических подходов к испытаниям ВФ могут служить новации, происходящие в этом направлении.
К сожалению, каких-либо новаций в области испытаний ВФ за последние 25 лет не произошло: не появились неизвестные ранее методические подходы к испытаниям, новые более высокоточные средства измерения и т.д., что вызывает вопрос о необходимости принятие нового стандарта.
К сожалению, без широкого обсуждения со специалистами и производителями ВФ России был переведен и принят ГОСТ Р 70064.1-2022 аналог международного стандарта (ИСО 16890-1:2016) при наличии действовавшего стандарта ГОСТ-Р-ЕН 779-2014, что привело к хаосу в подходе оценки и применении ВФ.
Для исключения двойственности сложившейся ситуации специалистами АСИНКОМ и ООО «НПП «ФОЛТЕР» был подготовлен альтернативный проект стандарта ГОСТ Р 71490-2024 «Фильтры очистки воздуха общего назначения. Определение технических характеристик», который вводится в РФ с 2024 года, при этом действие ГОСТ Р-ЕН-779-2014 и ГОСТ Р 70064.1-2022 прекращается.
Во вновь принятом стандарте России сохранена ранее действовавшая классификация ВФ.
Изменена тестовая пыль для запыленных фильтров, аналогичная по стандарту ISO 16890 c целью возможности сравнения фильтров грубой очистки, испытанных по 2-м этим стандартам.
Введены незначительные процедурные изменения в методике испытаний, не влияющих на ранее применявшийся методический подход.
Принятие нового стандарта позволит не вносить никаких изменений в действующие регламенты, рекомендации применения ВФ общего назначения в системах приточной вентиляции и кондиционирования, а также других областях их применения.
Литература:
1. ASHRAE STANDARD 52-68 «Method of Testing». Air cleaning devices used in general ventilation for removing particulate matter».
2. Руководство по испытанию и оценке воздушных фильтров для систем приточной вентиляции и кондиционирования воздуха. ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, М. 1979.
3. Проволович О.В. Аналитический обзор нового стандарта ИСО 16890 для воздушных фильтров общего назначения // Журнал Технология чистоты 2018, №4, с.9-11.
4. Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха. 2-е издание перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1981 с.11.