如何來確定濾芯的結(jié)構(gòu)完整性指標(biāo)？（二）

分類：產(chǎn)品知識
作者：1
來源：利菲爾特
發(fā)布時間：2023-12-02
訪問量：0

如何來確定濾芯的結(jié)構(gòu)完整性指標(biāo)？（二）

【概要描述】結(jié)構(gòu)完整性試驗臺是采用非破壞的方式測試試驗材料孔徑和精度的儀器，可根據(jù)采集的第一冒泡點及群泡點直接換算出濾材、濾芯的冒泡孔隙直徑和過濾精度，并根據(jù)需要可對試驗數(shù)據(jù)存儲、查詢與打印。

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2、結(jié)構(gòu)完整性不達標(biāo)的危害性

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

濾芯有效過濾比可用下式計算：

βe——濾芯有效過濾比；

β——濾芯無旁路泄漏的過濾比；

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，是無旁路泄漏情況βe＝β。就是說完整度好的濾芯之有效過渡比與原濾材相同。也可以說與原設(shè)計試驗驗證結(jié)果一致。而有破損有旁路的濾芯之過濾比總要比原濾比小。過濾比小，則過濾精度達不到設(shè)計要求。即α值越大濾芯有效β值越小。圖中描繪了濾芯泄漏量對系統(tǒng)污染度的影響度。圖中β5過濾比告訴我們：當(dāng)濾芯“完整度”好時（α=0）β5過濾比可以達到1000；當(dāng)“完整度”很差時，β5濾后顆粒數(shù)由理想清潔度的900個加上破損處通過的100000個，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），濾芯整體過濾比由1000降為9.9108

圖3濾芯旁路后過濾比變化圖

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

濾清器的設(shè)計人員通過對濾清器的冒泡壓力值測定，然后把這個測試結(jié)果和該濾芯的顆粒測試法多次通過試驗進行關(guān)聯(lián)，就可以得到一個比較科學(xué)的濾芯完整度冒泡指標(biāo)，從而以簡便的方法來控制濾清器的質(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菌挑戰(zhàn)試驗的指標(biāo)相關(guān)聯(lián)，來判定該濾芯的合格指標(biāo)。

實際在測量完整性試驗時，通過第一冒泡時的壓力值來判定的，在沒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，第一冒泡點的壓力也是判定濾芯（材）的完整度的一個基礎(chǔ)。

3、如何來確定合理的結(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足過濾器精度的需要。

前3個因素其實都是在濾芯生產(chǎn)過程中生產(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個指標(biāo)濾材的技術(shù)指標(biāo)來決定的。即由于前三項技術(shù)指標(biāo)未達標(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。那么這個值我們該如何來確定。

首先要確定控制系統(tǒng)污染度濾清器所選用主過濾濾材的最大孔徑。濾清器的品種很多，有些品種濾芯的過濾層只有一層，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濾層，主濾層就應(yīng)該是過濾層的濾材。從這個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測出該濾材的過濾精度值。3利用冒泡試驗法測出對應(yīng)的初始冒泡點壓力值。4選定這個值后利用后續(xù)試驗(如粒子計數(shù)法效率試驗)來對這個數(shù)據(jù)進行實際驗證。

3.2確定過濾濾材的過濾精度值

方法是粒子計數(shù)法效率試驗來證實其真實的過濾精度確實符合要求。這個階段是濾芯研發(fā)過程中最關(guān)鍵的步驟，因為在此之前濾材廠商提供的技術(shù)指標(biāo)是否本濾芯的實際性能要認真反復(fù)的進行驗證，如果是新品研發(fā)濾材上游廠商根本沒有提供任何有用的資料，那么所有的數(shù)據(jù)都要靠試驗反復(fù)積累，從中選材進行對比分析然后找出最能符合技術(shù)指標(biāo)的方案。

3.3驗證合格的濾芯設(shè)計中主濾材的技術(shù)指標(biāo)

濾芯設(shè)計的主濾材指的是過濾精度最高的一層材料，主要負責(zé)對最細小顆粒的最終攔截}，然后利用冒泡孔徑測試方法對其孔徑進行測試。得到的對應(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，這個指標(biāo)實際對應(yīng)的是這個濾芯的最大孔徑，而通過上面的介紹我們也知道這個值不能對主濾材的過濾性能產(chǎn)生危害。

我們來舉例說明：

某系統(tǒng)中壓管路過濾器對精度的要求為10μm時β值為100。該產(chǎn)品設(shè)計定型后主濾材為國外某品牌的一個型號，資料顯示該型號特性為梯度復(fù)合濾材，標(biāo)稱過濾精度推薦值為8-12μm，此粒徑尺寸對應(yīng)的β值為100左右。

設(shè)計人員利用冒泡試驗方法對該型號濾材成批產(chǎn)品中抽了5個樣品進行了測試，參照標(biāo)準計算方法為ISO4003 。

理論上濾材的生產(chǎn)廠家應(yīng)該提供濾材的過濾精度和對應(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數(shù)法測試產(chǎn)品過濾精度的試驗?zāi)芰Γ膊荒芴峁┯袃r值的對應(yīng)數(shù)據(jù)，并且濾材的過濾精度在做成濾芯以后其性能指標(biāo)會發(fā)生變化，因此這一步有實力的濾清器生產(chǎn)廠商都應(yīng)該自己來做這個驗證。

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