A Корпус BIBO Корпус с двумя или тремя ступенями фильтрации не всегда является лучшим выбором по сравнению с одноступенчатым корпусом. Выбор подходящей конфигурации зависит от уровня загрязнения, от того, от чего должен защищать корпус, от давления, создаваемого вентилятором, с которым система должна работать, а также от того, как на объекте планируется осуществлять техническое обслуживание агрегата в течение всего срока его эксплуатации. Неправильное решение в этом вопросе влияет не только на первоначальные затраты — оно изменяет давление в системе, занимаемую площадь и количество интерфейсов, к которым необходимо обеспечить безопасный доступ при каждой последующей замене фильтра.

Начните с оценки уровня загрязнения и поставленной цели по обеспечению защиты

Прежде чем сравнивать конфигурации корпусов, в проекте необходимо четко определить, от чего защищает фильтрующая цепочка и как выглядит поток загрязняющих веществ, поступающий в корпус. Одиночная конечная ступень HEPA выполняет иную роль, чем цепочка, в которой ступень предварительной фильтрации удаляет более крупные или более объемные частицы до того, как они достигнут конечного фильтра. В тех случаях, когда входящий воздух содержит такую нагрузку загрязнений, которая сократила бы срок службы фильтра HEPA при прямом попадании, многоступенчатый подход позволяет более дешевому и чаще заменяемому фильтру принимать на себя эту нагрузку, благодаря чему конечный фильтр не выполняет эту работу в одиночку. Если же нагрузка загрязнений меньше или более равномерна, эта дополнительная ступень может увеличить стоимость и сложность системы, не изменив при этом уровень защиты таким образом, который был бы полезен для проекта.

Цель защиты имеет такое же значение, как и сама нагрузка. Корпус, защищающий последующее оборудование или воздуховоды от загрязняющих веществ, образующихся в потоке вытяжного воздуха, имеет иные эксплуатационные характеристики, чем корпус, установленный для обеспечения соответствия определённым требованиям классификации приточного или вытяжного воздуха. Количество ступеней должно определяться исходя из этой цели, а также из давления вентилятора и стратегии технического обслуживания, уже предусмотренных в проекте, а не выбираться исходя из предположения, что добавление ступени само по себе является более безопасным или консервативным решением. Большее количество ступеней означает больше компонентов, соединенных последовательно, каждый из которых имеет собственное падение давления, уплотнение и график замены. Если такая сложность не соответствует реальной необходимости контроля загрязнений или защиты, она становится бременем с точки зрения затрат и координации без соответствующей выгоды.

Именно здесь покупателю следует отделить общее предпочтение в пользу “более тщательной фильтрации” от конкретного вопроса о том, какие загрязнения должна удалять установленная линия фильтрации и до какого уровня защиты. Нагрузка загрязняющих веществ, состав или интенсивность которой меняется со временем, может оправдать многоступенчатый подход даже в тех случаях, когда требуемый конечный класс очистки в остальном легко достижим, поскольку многоступенчатость обеспечивает надежность плана технического обслуживания, а не сам результат классификации. Если нагрузка стабильна и хорошо охарактеризована, то одна четко определённая конечная ступень может обеспечить ту же цель защиты с меньшим количеством взаимодействующих элементов, требующих управления.

Сравнение одноступенчатых и многоступенчатых систем по требованиям к давлению и занимаемому пространству

После определения нагрузки загрязнений и задачи защиты следующим ограничивающим фактором становятся физические последствия добавления ступеней. Каждая последовательно включенная ступень фильтрации увеличивает сопротивление воздушному потоку, и это сопротивление суммируется по всей цепочке. Одноступенчатый корпус концентрирует это сопротивление в одном фильтре, что упрощает расчет давления, но также означает, что фильтр несет всю нагрузку системы без дополнительной ступени, которая могла бы разделить нагрузку. Многоступенчатая система распределяет эту нагрузку между ступенями, но каждая добавленная ступень вносит свой собственный перепад давления, и вентилятор системы должен быть рассчитан, а система воздуховодов сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечивать достаточное статическое давление по всей системе, а не только на одном фильтре.

Это имеет непосредственные последствия для проектов, в рамках которых работы ведутся в рамках существующей системы вентиляторов или воздуховодов, а не предусматривают определение новых воздухообрабатывающих мощностей. В случаях, когда доступное давление вентилятора ограничено, добавление ступеней может оказаться невозможным без ухудшения объёма воздушного потока в других частях системы, даже если уровень загрязнения в иных условиях оправдывал бы использование ступенчатой схемы. Если же давление вентилятора имеет запас, применение ступенчатого подхода становится возможным без ущерба для производительности системы вентиляции, от которой зависит работа остальной части объекта.

Принцип «Footprint» основан на аналогичной логике. Одноступенчатая установка занимает меньше физического пространства и требует меньших зазоров в конструкции или в потолочном пространстве, что имеет значение в тех случаях, когда место установки уже ограничено планировкой помещения, проходами в конструкции или зазорами для другого оборудования. Многоступенчатая установка требует пространства не только для самих дополнительных ступеней фильтрации, но и для доступа, необходимого для обслуживания каждой из них — зазора для замены мешков, осмотра и любых испытаний на месте, которые планируется проводить на каждом этапе проекта. Если это пространство не было заложено в планировке объекта с самого начала, многоступенчатую конфигурацию, указанную на более позднем этапе проекта, может быть сложно внедрить в существующую систему, даже если аргументы в пользу многоступенчатой системы контроля загрязнений являются обоснованными.

Соотнесите каждый этап фильтрации с соответствующими процедурами технического обслуживания и безопасной замены

Фильтрующая линия не считается полностью определённой после того, как установлено количество ступеней; каждой ступени необходимо назначить свою роль в плане текущего технического обслуживания. Это означает, что для каждой ступени линии необходимо определить: какой тип фильтра занимает данную позицию, какое состояние или событие вызывает его замену, за каким показателем перепада давления ведётся наблюдение на данном участке линии и какая последовательность безопасной замены применяется, когда наступает срок замены данного конкретного фильтра. Рассматривая цепочку как единое мероприятие по техническому обслуживанию — “замена фильтров” — теряются различия, которые делают многоступенчатую систему управляемой на протяжении всего срока службы.

Если ступень предварительной фильтрации предусмотрена специально для защиты конечной ступени HEPA от повышенной нагрузки загрязняющими веществами, то сигнал о необходимости её замены, как правило, привязан к другому значению перепада давления, отличному от значения для конечной ступени, и графики технического обслуживания этих двух ступеней могут полностью различаться. Смешивание этих параметров или указание только одного значения перепада давления для всего корпуса затрудняет определение того, какой из ступеней фактически забивается и требует внимания. Если стратегия технического обслуживания объекта основана на предсказуемых, поэтапных мерах вмешательства, а не на реагировании на одно общее показание давления, именно такое поэтапное определение делает эту стратегию реализуемой.

Последовательность безопасной замены также зависит от ступени и положения в цепочке. Ступень, расположенная ближе к загрязнённой стороне системы, может потребовать иного подхода к локализации во время замены, чем ступень, расположенная после участка, где уровень загрязнения уже значительно снижен. Если корпус сконструирован таким образом, что каждую ступень можно изолировать и получить к ней доступ независимо, команда технического обслуживания может обслуживать одну ступень, не затрагивая и не подвергая риску остальные. Если ступени имеют общую точку доступа или не могут быть изолированы независимо друг от друга, для одной операции замены может потребоваться вывод из эксплуатации большей части установки, чем предусмотрено планом технического обслуживания. Именно эту информацию проектная группа должна извлечь и задокументировать для каждой ступени до окончательного утверждения конфигурации корпуса; это не то, что можно вывести позже из общего описания “многоступенчатой фильтрации”.”

Проверить классификацию фильтра, уплотнения, доступ для испытаний и наличие подтверждающих документов об установке

Классификация фильтрующего элемента и эксплуатационные характеристики установленного корпуса представляют собой два разных вида доказательств, и в рамках проекта одно из них не следует рассматривать в качестве подтверждения другого. ISO 16890-1 предусматривает систему классификации фильтров общей вентиляции на основе эффективности улавливания твердых частиц и служит соответствующим ориентиром для классификации предварительных фильтров в многоступенчатой системе; в ней не дается классификация конечных фильтров HEPA и не описывается, как работает собранный корпус после установки. Что касается фильтрующих элементов HEPA и ULPA, ISO 29463-1 охватывает классификацию, испытания на рабочие характеристики и маркировку, при этом полная документация по классификации и результатам испытаний зависит от того, какие соответствующие разделы данного стандарта используются в совокупности. Любой из этих стандартов, при правильном применении, предоставляет покупателю информацию о самом фильтрующем элементе — но не о том, как этот элемент будет работать после установки в конкретный корпус на месте эксплуатации.

Корпус вносит свой собственный набор переменных: конструкцию уплотнения между фильтром и рамой, доступ, обеспечиваемый для проверки герметичности после монтажа, а также физическую конфигурацию, позволяющую проводить процедуру безопасной замены без нарушения герметичности соседних ступеней. Фильтр с задокументированной классификацией, установленный в корпус с ненадлежащим уплотнением или без доступа для испытаний, не обеспечивает тех эксплуатационных характеристик в установленном состоянии, которые подразумеваются одной только классификацией. Именно поэтому для выбранной конфигурации необходимо отдельно от документации на фильтрующий элемент указать согласованные требования к герметичности и доступу для испытаний, а также именно поэтому подтверждение установки готовой, собранной конфигурации является отдельным результатом работы, отличающимся от сертификата испытаний фильтра, выдаваемого производителем.

Если в рамках проекта документация по классификации фильтра, предоставленная поставщиком, рассматривается в качестве достаточного доказательства конечных эксплуатационных характеристик установленного оборудования, то пропускается этап подтверждения того, что корпус был герметизирован, испытан и обеспечен доступом для проверки таким образом, чтобы после сборки сохранилась указанная классификация. Если же в рамках проекта запрашиваются как классификация фильтрующего элемента, так и отдельное описание мер по герметизации, обеспечению доступа для испытаний и проверки, предусмотренных для данной конкретной конфигурации, то появляется основа для оценки того, действительно ли собранная система обеспечивает характеристики, указанные в сертификате фильтра.

Укажите конфигурацию и документы, которые поставщики должны приложить к предложению

После определения уровня загрязнения, целей защиты, ограничений по давлению и пространству, задач по этапам технического обслуживания, а также разграничения между классификацией и фактическими данными об установленном оборудовании, проектная группа может направить запрос на предоставление коммерческого предложения, который позволит получить сопоставимые ответы от поставщиков. Если просто попросить поставщика предоставить ценовое предложение на “корпус BIBO”, конфигурация — а значит, и основа для сравнения — останется неопределённой. Вместо этого в запросе следует указать, предполагается ли одноступенчатая или многоступенчатая схема, и какой тип фильтра назначен для каждой ступени в этой схеме, чтобы предложения можно было оценивать с учётом одной и той же цели защиты, а не исходя из той конфигурации, которую каждый поставщик предлагает по умолчанию.

Та же логика применима и к остальным критериям принятия решений, рассмотренным выше. Поставщикам следует предложить указать последствия в виде перепада давления и габариты предлагаемой ими схемы, чтобы проектная группа могла проверить предложение с учетом имеющегося давления вентилятора и физического пространства, выделенного для установки. Они должны указать порог замены и значение перепада давления для каждой ступени, а также последовательность безопасной замены и схему доступа к каждой из них — эту информацию, которая позволит проекту оценить, соответствует ли предлагаемый план технического обслуживания его собственным эксплуатационным предпочтениям, а не обнаруживать несоответствия уже после монтажа. Если описание проекта для корпуса BIBO уже задокументировано, например, в техническое задание, подготовленное до направления официального запроса на предоставление ценового предложения, именно эта документация служит критерием для оценки конфигурации и коммерческого предложения поставщика, поскольку она обеспечивает фиксированную точку отсчета для сравнения, а не полагается на то, что каждый ответ определяет свои собственные условия.

Поставщикам также следует предложить разделить в своих ответах две категории подтверждающих документов: соответствующую документацию по классификации фильтрующих элементов, предлагаемых ими, и согласованные подтверждающие документы по установке для смонтированной конфигурации — меры по герметизации, доступ для испытаний и любые другие согласованные меры проверки готового корпуса. Ответ, содержащий только сертификаты на фильтрующие элементы, не отражает эксплуатационные характеристики установленного оборудования, а ответ, в котором представлены подтверждающие документы по установке без документации по самим фильтрующим элементам, является столь же неполным. Если в рамках проекта также предусмотрено сменные фильтры учитывая потребности конкретного корпуса на протяжении всего срока службы, требования к типу и размерам уплотнений устанавливаемых элементов должны быть согласованы в рамках того же обсуждения предложения и конфигурации, поскольку эти требования напрямую вытекают из выбора корпуса и фильтра, сделанного на данном этапе.

Часто задаваемые вопросы

Q: Является ли многоступенчатый корпус BIBO автоматически лучшим вариантом защиты?
A: Нет. Количество ступеней должно соответствовать уровню загрязнения и задачам защиты, а затем проверяться с учетом доступного давления вентилятора, занимаемой площади и стратегии технического обслуживания. Дополнительная ступень целесообразна только в том случае, если четко определены её роль в процессе фильтрации и срок службы.

Q: Как определить, имеет ли дополнительный этап фильтрации четкую цель?
A: Задайте для предлагаемого этапа тип фильтра, режим работы по загрязнениям, условие замены, значение перепада давления и последовательность безопасной замены. Если какой-либо из этих параметров остаётся неопределённым, устраните это недоработку перед тем, как принять добавленные значения перепада давления, занимаемую площадь и интерфейс замены.

Q: Как следует сравнивать предложения с разным количеством этапов?
A: Внесите каждую спецификацию в единую поэтапную схему, охватывающую конфигурацию, тип фильтра, последствия падения давления, занимаемую площадь, условия технического обслуживания, доступ для безопасной замены, уплотнение, доступ для испытаний и документацию. Это позволяет выявить различия в допущениях разных поставщиков ещё до выбора конкретной конфигурации.

Q: Доказывает ли классификация фильтров, что установленная схема BIBO будет работать в соответствии с требованиями?
A: Нет. Стандарт ISO 16890-1 относится к классификации фильтров общей вентиляции, а не к конечным фильтрам HEPA, тогда как стандарт ISO 29463 касается классификации и испытаний фильтров HEPA и ULPA, а не эксплуатационных характеристик установленных корпусов. Условия герметичности и доступа для испытаний, а также доказательства установки, необходимые для выбранной конфигурации, следует согласовывать отдельно.