تست نشتی فیلتر HEPA چیست؟

تست نشتی فیلتر HEPA چیست؟ بررسی روش‌های تست PAO و DOP، مراحل و اهمیت آن در کلین روم

تست نشتی فیلتر HEPA چیست و چرا صنایع حساس مانند داروسازی، تجهیزات پزشکی و میکروالکترونیک تا این حد به اجرای دقیق آن وابسته هستند؟ در محیط‌های کاملا کنترل شده، فیلترهای هپا آخرین سد دفاعی در برابر ورود ذرات مخرب و آلاینده‌ها به شمار می‌روند. حتی سوراخی به اندازه نوک سوزن در بافت این فیلترها، توانایی دارد کل فرآیند تولید را با شکست مواجه کند. برای جلوگیری از بروز چنین خطراتی، انجام آزمون‌های دوره‌ای و دقیق برای بررسی سلامت مدیا (بافت فیلتر)، قاب و واشرهای درزگیر کاملا ضروری است. روش‌های مختلفی مانند استفاده از ذرات روغن خاص برای این کار وجود دارد که هر کدام مزایا و شرایط قانونی خاص خود را دارند. اگر به دنبال اجرای اصولی این آزمون‌ها و تأمین تجهیزات استاندارد هستید، مهندسان و متخصصان شرکت آرمان تجارت بهترین راهکارها را برای پروژه‌های کلین روم ارائه می‌دهند.

پاسخ سریع: چکیده اطلاعات تست نشتی فیلترهای هپا

برای درک بهتر موضوع پیش از ورود به مباحث تخصصی، مهم‌ترین نکات مربوط به این آزمون در جدول زیر خلاصه شده است. این جدول کمک می‌کند تا با مفاهیم پایه به سرعت آشنا شوید.

در نظر داشتن این مفاهیم پایه، مسیر را برای فهم دقیق مراحل اجرایی و تفاوت روش‌ها در ادامه مقاله هموارتر می‌کند.

تست نشتی فیلتر HEPA چیست و چرا در اتاق تمیز حیاتی است؟

درک این موضوع که تست نشتی فیلتر HEPA چیست، نیازمند شناخت ساختار اتاق‌های تمیز است. اتاق تمیز محیطی است که میزان ذرات معلق در هوای آن به شدت کنترل می‌شود. دستگاه‌های هواساز، هوا را از طریق فیلترهای قدرتمند هپا (High Efficiency Particulate Air) به داخل اتاق می‌فرستند. این فیلترها موظف هستند 99.97 درصد از ذرات با اندازه 0.3 میکرون را جذب کنند.

اما مشکل از جایی شروع می‌شود که فیلتر در حین حمل و نقل، زمان نصب، یا در طول کارکرد دچار پارگی‌های میکروسکوپی شود. تست نشت فیلتر هپا دقیقا برای کشف همین منافذ پنهان طراحی شده است. اجرای تست سلامت فیلتر HEPA تضمین می‌کند که هوای ورودی کاملا استریل است و هیچ ذره آلوده‌ای از کناره‌های قاب یا واشرها (Gaskets) فرار نمی‌کند. بدون اجرای تست هپا در اتاق تمیز، هیچ تضمینی برای کیفیت محصولات تولیدی وجود نخواهد داشت و اخذ تاییدیه‌های سازمان غذا و دارو (GMP) غیرممکن خواهد بود.

توجه به این نکته ضروری است که خرید فیلتر باکیفیت به تنهایی کافی نیست؛ بلکه اطمینان از نصب صحیح و بدون درز آن، کلید موفقیت پروژه‌های تهویه مطبوع به شمار می‌رود.

روش‌های ارزیابی نشتی فیلترهای هپا؛ استانداردهای جهانی چگونه عمل می‌کنند؟

برای پاسخ به نیاز صنایع مختلف، کارشناسان روش‌های متعددی را برای ارزیابی فیلترها دسته‌بندی کرده‌اند. شناخت این دسته‌بندی‌ها کمک می‌کند تا روش تست نشتی فیلتر HEPA متناسب با نوع کاربری فضا انتخاب شود.

به طور کلی، ارزیابی فیلترها در محل نصب (In-situ) بر اساس نوع ماده چالش‌برانگیز (آئروسل) و نوع دستگاه اندازه‌گیری به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود. در دسته اول، از روغن‌های خاصی برای تولید دود یا غبار مصنوعی استفاده می‌کنند تا دستگاه نورسنج (Photometer) بتواند میزان عبور آن‌ها را بسنجد. در دسته دوم، به جای تولید غبار مصنوعی سنگین، از دستگاه‌های شمارنده ذرات (Particle Counter) استفاده می‌کنند که بیشتر در صنایع نیمه‌هادی کاربرد دارد.

برای درک بهتر این رویکرد، به نقل قول معتبری از وب‌سایت جهانی Camfil (شرکت پیشرو در تولید تجهیزات فیلتراسیون) توجه کنید:

»The primary tests include: Leak Testing – Identifies any bypass or pinhole leaks in the filter media or housing. Conducted using an aerosol...

ترجمه: آزمون‌های اولیه شامل: تست نشتی است که هرگونه مسیر میان‌بر (فرار هوا) یا سوراخ‌های سوزنی را در بافت فیلتر یا محفظه آن شناسایی می‌کند. این کار با استفاده از نوعی آئروسل (ذرات معلق) انجام می‌شود...»

این نقل قول به وضوح نشان می‌دهد که پایه و اساس تست یکپارچگی فیلتر HEPA، ایجاد چالشی مصنوعی از طریق تزریق آئروسل و سپس جستجوی مسیرهای فرار هوا است. دسته‌بندی دقیق روش‌ها بر اساس همین مواد چالش‌برانگیز شکل می‌گیرد.

تست DOP فیلتر HEPA چیست؟ نگاهی به روش سنتی

در گذشته‌های نه چندان دور، وقتی صحبت از ارزیابی فیلترها می‌شد، تنها نامی که به گوش می‌رسید تست DOP بود. تست DOP فیلتر HEPA از ماده‌ای شیمیایی به نام دی‌اکتیل فتالات (Dioctyl Phthalate) برای تولید غبار مصنوعی استفاده می‌کرد.

در این روش، مایع DOP حرارت داده می‌شد تا غلظت بالایی از ذرات معلق ایجاد کند. سپس این ذرات به پشت فیلتر تزریق می‌شدند. اگر دستگاه حسگر در سمت دیگر فیلتر، ذره‌ای از این ماده را تشخیص می‌داد، نشتی تایید می‌شد. با وجود دقت بالا، تست DOP فیلتر HEPA به مرور زمان با چالش‌های جدی روبرو شد. تحقیقات پزشکی نشان داد که بخارات ساطع شده از دی‌اکتیل فتالات دارای خواص سرطان‌زا هستند و استنشاق آن‌ها برای اپراتورهای دستگاه تست نشتی فیلتر HEPA به شدت خطرناک است.

به همین دلیل، امروزه استفاده از این ماده شیمیایی در بسیاری از کشورهای پیشرفته ممنوع شده است. با این حال، نام «تست داب» به دلیل سابقه طولانی، هنوز هم در میان برخی تکنسین‌های قدیمی به عنوان اصطلاحی عامیانه برای تست نشتی به کار می‌رود.

تست PAO چیست و چرا جایگزین ایمن‌تری برای کلین روم است؟

با ممنوعیت استفاده از مواد خطرناک قدیمی، صنایع به دنبال جایگزین‌های ایمن‌تری رفتند. اینجا بود که تست PAO فیلتر HEPA معرفی شد. اما تست PAO چیست؟ این کلمه مخفف Poly Alpha Olefin (پلی آلفا الفین) است.

پلی آلفا الفین نوعی روغن سنتزی (مصنوعی) و کاملا غیرسمی است که در صنایع غذایی و دارویی کاربرد دارد. وقتی این روغن درون دستگاه ژنراتور ریخته می‌شود، ذرات معلقی با اندازه استاندارد (حدود 0.3 میکرون) تولید می‌کند که رفتاری کاملا شبیه به ذرات DOP دارند، اما هیچ‌گونه خطر تنفسی برای پرسنل ایجاد نمی‌کنند. تست PAO فیلتر HEPA امروزه به عنوان استاندارد طلایی و مورد تایید سازمان‌هایی مانند FDA برای صنایع داروسازی شناخته می‌شود.

برای تایید این تغییر رویکرد، مجله معتبر Cleanroom Technology در مقاله‌ای به این موضوع پرداخته است:

»The first in situ HEPA filter test method in the ISO EN 14644-3 standard is the traditional aerosol photometer test method. This is commonly known as the DOP test...

ترجمه: نخستین روش تست فیلتر هپا در محل نصب، بر اساس استاندارد ایزو 14644 بخش 3، روش سنتی استفاده از دستگاه فتومتر آئروسل است. این روش به طور معمول با نام تست DOP شناخته می‌شود (اما امروزه مواد جایگزین ایمن‌تری برای آن به کار می‌رود.»

درک این تغییر تاریخی از مواد سمی به سمت مواد ایمن، نشان دهنده اهمیت حفظ سلامت پرسنل در کنار تضمین کیفیت محصولات است. تست یکپارچگی فیلتر HEPA با ماده پائو، اکنون ایمن‌ترین راهکار موجود در بازار به شمار می‌رود.

تفاوت تست DOP و PAO؛ مقایسه دو روش پرکاربرد

برای رفع هرگونه ابهام، تفاوت تست DOP و PAO باید به صورت شفاف بررسی شود تا مدیران تضمین کیفیت بتوانند بهترین تصمیم را بگیرند. جدول زیر این دو ماده چالش‌برانگیز را از جنبه‌های مختلف مقایسه می‌کند.

بررسی این تفاوت‌ها نشان می‌دهد که پافشاری بر استفاده از روش‌های قدیمی، نه تنها غیرقانونی است بلکه سلامت افراد را نیز به خطر می‌اندازد. درک تفاوت تست DOP و PAO به کارفرمایان کمک می‌کند تا از پیمانکاران خود بخواهند صرفا از مواد سنتزی مجاز برای ارزیابی پروژه‌ها استفاده کنند.

نحوه انجام تست فیلتر HEPA؛ مراحل گام‌به‌گام و اصولی

آشنایی با نحوه انجام تست فیلتر HEPA برای تمام مهندسان تاسیسات و ناظران کیفیت الزامی است. این آزمون باید در شرایطی انجام شود که سیستم هواساز (HVAC) به طور کامل روشن بوده و جریان هوا تثبیت شده باشد. روش تست نشتی فیلتر HEPA بر اساس پروتکل‌های ایزو به مراحلی دقیق تقسیم می‌شود که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم.

گام اول: بررسی اولیه و آماده‌سازی جریان هوا

پیش از شروع تزریق هرگونه ماده‌ای، ابتدا باید سرعت و حجم هوای خروجی از فیلتر بررسی شود. سرعت هوا باید در محدوده مجاز (معمولا 0.45 متر بر ثانیه) قرار داشته باشد. اگر جریان هوا نوسان داشته باشد، غلظت ذرات تولید شده در طول آزمون تغییر کرده و نتایج نهایی فاقد اعتبار خواهند بود.

گام دوم: تزریق آئروسل در بالادست (Upstream)

مهم‌ترین بخش در روش تست نشتی فیلتر HEPA، ایجاد غلظت مناسبی از ذرات در پشت فیلتر است. دستگاه تولیدکننده ذرات (Aerosol Generator) روغن پائو را به شکل غبار درآورده و به داخل کانال هواساز تزریق می‌کند. میزان این ذرات باید با استفاده از دستگاه فتومتر اندازه‌گیری شود تا عدد مرجع (100 درصد غلظت) به دست آید.

گام سوم: تست اسکن فیلتر HEPA در پایین‌دست (Downstream)

پس از تثبیت غلظت در پشت فیلتر، نوبت به تست اسکن فیلتر HEPA در سمت اتاق تمیز می‌رسد. اپراتور با در دست داشتن پروب دستگاه فتومتر، تمام سطح فیلتر، حاشیه‌های قاب و محل قرارگیری واشرها را اسکن می‌کند. سرعت حرکت دست نباید بیشتر از 5 سانتی‌متر در ثانیه باشد و فاصله پروب تا سطح فیلتر باید حدود 2.5 سانتی‌متر حفظ شود. حرکت سریع دست باعث از قلم افتادن سوراخ‌های ریز خواهد شد.

گام چهارم: ثبت نتایج و نتیجه‌گیری نهایی

اگر دستگاه در حین اسکن کردن، عبور ذراتی بیش از 0.01 درصدِ غلظت اولیه را تشخیص دهد، دستگاه هشدار صوتی می‌دهد. در این حالت، محل دقیق نشتی علامت‌گذاری می‌شود. در صورت کوچک بودن سوراخ، تکنسین‌ها با استفاده از چسب‌های مخصوص سیلیکونی آن بخش را ترمیم می‌کنند (به شرطی که مساحت ترمیم از حد مجاز فراتر نرود).

این مراحل نشان می‌دهند که نحوه انجام تست فیلتر HEPA نیازمند حوصله، دقت بالا و پیروی بی‌چون‌وچرا از دستورالعمل‌های بین‌المللی است تا از خلوص هوای محیط اطمینان حاصل شود.

دستگاه تست نشتی فیلتر HEPA؛ ابزارهای دقیق مهندسی

اجرای صحیح این آزمون‌ها بدون دسترسی به تجهیزات پیشرفته و کالیبره شده غیرممکن است. دستگاه تست نشتی فیلتر HEPA شامل مجموعه‌ای از ابزارهای به هم پیوسته است که عملکرد یکدیگر را تکمیل می‌کنند.

1. ژنراتور تولید آئروسل (Aerosol Generator): این ابزار وظیفه تبخیر روغن پائو و تبدیل آن به ذرات بسیار ریز را بر عهده دارد. ژنراتورها به دو نوع حرارتی (تولید ذرات با حجم بالا برای کانال‌های بزرگ) و هوای فشرده (تولید ذرات سرد برای کانال‌های کوچکتر) تقسیم می‌شوند.

2. دستگاه نورسنج یا فتومتر (Photometer): هسته مرکزی تجهیزات است که میزان نور پراکنده شده توسط ذرات روغن را می‌سنجد. هرچه ذرات بیشتری از سوراخ فیلتر عبور کنند، نور بیشتری در محفظه دستگاه پراکنده شده و عدد بالاتری روی نمایشگر ظاهر می‌شود.

3. پروب نمونه‌بردار (Sampling Probe): لوله‌ای متصل به فتومتر است که اپراتور آن را روی سطح فیلتر حرکت می‌دهد تا هوای خروجی را به داخل دستگاه هدایت کند.

تمام این تجهیزات باید دارای گواهینامه کالیبراسیون معتبر و سالانه باشند، در غیر این صورت، گزارش‌های نهایی توسط مراجع قانونی و بازرسان سازمان غذا و دارو رد خواهند شد.

چالش‌های اجرای تست هپا در اتاق تمیز؛ مشکلات رایج صنایع در ایران

اجرای تست هپا در اتاق تمیز، در محیط صنعتی ایران با چالش‌های خاصی همراه است که آگاهی از آن‌ها برای مدیران پروژه‌ها ضروری است. اولین چالش، ورود فیلترهای تقلبی و بی‌کیفیت به بازار است. برخی از این فیلترها حتی پیش از نصب، در تست یکپارچگی فیلتر HEPA مردود می‌شوند و هزینه‌های سنگینی به کارفرما تحمیل می‌کنند.

چالش بعدی، کمبود آزمایشگاه‌های مجهز برای کالیبراسیون دستگاه تست نشتی فیلتر HEPA در داخل کشور است. این موضوع باعث می‌شود برخی پیمانکاران از تجهیزات کالیبره نشده استفاده کنند. همچنین نوسانات دمایی و رطوبت بالا در برخی مناطق صنعتی، باعث افت کیفیت چسب‌های درزگیر اطراف فیلتر شده و فرکانس نیاز به تست سلامت فیلتر HEPA را افزایش می‌دهد.

بهترین راهکار برای مقابله با این مشکلات، همکاری با مجموعه‌های مهندسی معتبر و تامین تجهیزات از تامین‌کنندگان دارای ضمانت اصالت کالا است. آموزش مستمر تکنسین‌ها نیز نقش پررنگی در کاهش خطاهای انسانی حین اجرای آزمون‌ها ایفا می‌کند.

جمع‌بندی؛ تضمین کیفیت و ایمنی با خدمات تخصصی

در این مقاله به طور جامع بررسی کردیم که تست نشتی فیلتر HEPA چیست و چرا نبض تپنده کیفیت در محیط‌های کنترل شده محسوب می‌شود. از بررسی تفاوت‌های اساسی بین روش‌های قدیمی و مواد ایمن فعلی گرفته، تا شناخت دقیق مراحل اجرایی و ابزارهای مورد نیاز، مشخص شد که این فرآیند جای هیچ‌گونه خطایی ندارد. اجرای صحیح روش تست نشتی فیلتر HEPA تنها راه برای اثبات این موضوع است که هوای تنفسی و محیط تولید، کاملا از ذرات آلوده پاکسازی شده‌اند.

برای حفظ بالاترین سطح استاندارد، کارفرمایان نیازمند همراهی با متخصصانی هستند که به تمام جزئیات الزامات ایزو مسلط باشند. شرکت آرمان تجارت با بهره‌گیری از دانش روز، تجربه فنی و دسترسی به تجهیزات پیشرفته، در تمام مراحل تامین، نصب و اجرای فرآیندهای معتبرسازی در کنار صنایع کشور ایستاده است تا مسیر رسیدن به تولیدی ایمن و بی‌نقص را هموار سازد.

سوالات متداول درباره آزمون‌های تاییدیه فیلتراسیون