La filtration de l'air d'admission joue un rôle important dans la protection des turbines à gaz, compresseurs et autres machines rotatives contre la contamination aéroportée.
Les particules pénétrant dans la machine peuvent contribuer à l'encrassement du compresseur, érosion, efficacité opérationnelle réduite et exigences de maintenance accrues. En même temps, le système de filtration doit fournir le débit d'air requis sans créer de perte de pression excessive.
OIN 29461-1:2021 fournit un cadre de laboratoire standardisé pour évaluer les performances statiques des éléments de filtre d'admission d'air individuels utilisés dans ces applications.
Qu'est-ce que l'ISO 29461-1 Couverture?
OIN 29461-1 s'applique aux filtres à particules d'air utilisés dans les systèmes d'admission d'air des machines rotatives, y compris:
- Turbines à gaz stationnaires
- Compresseurs industriels
- Moteurs à combustion interne stationnaires
- Production d’électricité et autres systèmes d’admission d’air industriels
La norme couvre principalement les statiques individuelles, ou de type barrière, éléments filtrants. Il n'évalue normalement pas les performances d'un système de filtration complet après son installation sur le terrain., à moins que l'ensemble complet ne réponde aux exigences de qualification du dispositif d'essai.
OIN 29461-1 applique et étend les méthodes d'essai de filtres établies à partir de deux autres séries de normes internationales:
- Les filtres à faible efficacité sont testés selon la norme ISO 16890 série.
- Filtres EPA et HEPA d'une efficacité de 85% ou plus à la taille de particule la plus pénétrante, ou MPPS, sont testés selon la norme ISO 29463 série.
OIN 29461-1 ne doit donc pas être considéré comme une méthode de classification de filtration entièrement distincte. Il connecte ISO 16890 et ISO 29463 procédures d'essai avec les exigences spécifiques des applications d'admission d'air des machines rotatives.
Plage de débit d'air applicable
OIN 29461-1 couvre les éléments filtrants fonctionnant à des débits d'air de:
0.24 à 2.36 m³/s, équivalent à 850 à 8,500 m³/h
Cette plage de débit d'air étendue est importante car les filtres d'admission d'air industriels peuvent fonctionner à des débits d'air plus élevés que les filtres de ventilation générale conventionnels..
Les tests à ces débits d'air nécessitent un contrôle minutieux de:
- Stabilité du flux d'air
- Précision de la mesure du débit d'air
- Mesure de chute de pression
- Concentration et uniformité des aérosols
- Échantillonnage en amont et en aval
- Étanchéité du filtre
- Stabilité structurelle des conduits et des bancs d'essai
Le débit d'air d'essai sélectionné doit correspondre aux conditions de fonctionnement prévues et aux exigences de la procédure d'essai applicable..
Principaux paramètres de performance
Le programme de test exact dépend de l'efficacité du filtre, demande et rapport requis. Les évaluations typiques peuvent inclure les éléments suivants.
1. Résistance au flux d'air
La chute de pression à travers le filtre est mesurée à des débits d'air spécifiés.
Cette mesure montre la résistance que le filtre introduit dans le chemin d'entrée d'air.. La chute de pression est particulièrement importante dans les applications de machines rotatives car elle peut affecter la quantité d'air disponible pour la machine et l'énergie nécessaire pour déplacer l'air à travers le système de filtration..
Les tests peuvent inclure:
- Chute de pression initiale au débit d'air nominal
- Résistance à plusieurs points de flux d'air
- Développement de résistance lors du chargement de poussière
- Résistance finale au point final du test défini
Une courbe de chute de pression complète fournit des informations plus utiles qu'un seul point de mesure.
2. Efficacité fractionnée et performances ePM
Pour les filtres à faible efficacité, l'efficacité des particules est évaluée à l'aide de procédures de l'ISO 16890 série.
L'efficacité fractionnaire est déterminée sur la plage de tailles de particules spécifiée en comparant les concentrations de particules en amont et en aval.. Les résultats des mesures sont ensuite utilisés pour calculer l'efficacité des particules telles que:
- ePM1
- ePM2.5
- ePM10
Ces résultats décrivent les performances du filtre pour différentes fractions de particules.
En cas de conditionnement selon ISO 16890-4 est requis, le but est de déterminer l'efficacité fractionnaire minimale et d'évaluer l'influence des mécanismes de filtration électrostatique. Ce processus de conditionnement ne doit pas être confondu avec un test d'humidité élevée ou d'endurance environnementale..
3. Efficacité MPPS pour les filtres EPA et HEPA
Les éléments filtrants à plus haute efficacité ne peuvent pas être évalués uniquement par leurs performances ePM..
Pour filtres EPA et HEPA d'une efficacité de 85% ou plus chez MPPS, OIN 29461-1 fait référence à l'ISO 29463 série. Le filtre est évalué à ou autour de sa taille de particule la plus pénétrante, où la pénétration est la plus élevée et l’efficacité de filtration la plus faible.
En fonction de la méthode d'essai applicable et des exigences de reporting, l'évaluation peut inclure:
- Détermination du MPPS
- Efficacité globale chez MPPS
- Pénétration globale
- Classification des filtres selon ISO 29463
- Résistance au flux d'air dans les conditions de test spécifiées
Les instruments de mesure des particules et le système de génération d'aérosols doivent être sélectionnés en fonction de l'efficacité attendue et de la plage granulométrique..
4. Chargement de poussière et développement de la résistance
La charge de poussière peut être utilisée pour évaluer le comportement du filtre lorsqu'une quantité définie de poussière d'essai standardisée est introduite..
Selon la procédure choisie, le test peut évaluer:
- Efficacité gravimétrique
- Masse de poussière capturée
- Comportement de rétention de poussière
- Augmentation de la résistance au flux d’air
- Performances du filtre à des étapes de chargement définies
- Performance à la chute de pression finale spécifiée
Le chargement de poussière fournit des données comparatives standardisées. Cependant, il ne reproduit pas toutes les conditions rencontrées dans une installation réelle de turbine à gaz ou de compresseur.
La composition et la concentration des particules atmosphériques, humidité, gouttelettes d'eau, sel, horaire d'exploitation, la qualité de l'installation et la stratégie de maintenance peuvent toutes influencer les performances réelles du service.
Pour cette raison, OIN 29461-1 les résultats des tests ne peuvent pas être utilisés à eux seuls pour calculer l’efficacité exacte ou la durée de vie d’un filtre sur le terrain.
Processus de test typique
Un programme de tests doit être défini en fonction du type de filtre et des résultats standards requis. Un processus typique peut inclure:
- Enregistrement de l'identification du filtre, dimensions et débit d'air nominal
- Inspection du filtre et installation dans la section de test
- Vérifier l'étanchéité entre le filtre et le cadre de montage
- Mesurer la chute de pression initiale aux points de débit d'air spécifiés
- Réalisation de tests d'efficacité fractionnée selon la norme ISO 16890
- Réalisation de tests d'efficacité MPPS selon la norme ISO 29463 le cas échéant
- Effectuer des procédures de conditionnement ou de chargement de poussière lorsque cela est nécessaire
- Enregistrement de la résistance et d'autres changements de performances aux étapes spécifiées
- Effectuer les calculs et les classifications requis
- Générer un rapport de test traçable
Tous les filtres ne nécessitent pas tous les tests répertoriés ci-dessus. La séquence applicable dépend de l'efficacité du filtre, application prévue et étendue du test convenue.
OIN 29461-1 et ISO 16890: Comment sont-ils liés?
OIN 16890 est destiné aux filtres à air utilisés en ventilation générale. Son résultat principal est une classification basée sur les PM, comme ISO ePM1, ISO ePM2.5, ISO ePM10 ou ISO grossier.
OIN 29461-1 est destiné spécifiquement aux filtres d'admission d'air protégeant les machines tournantes. Pour les filtres à faible efficacité, il utilise et étend l'ISO 16890 procédures pour répondre à la plage de débit d'air et aux exigences d'application de la filtration d'admission d'air industrielle.
Les principales différences peuvent être résumées comme suit:
| Aspect | OIN 16890 | OIN 29461-1 |
| Application principale | Ventilation générale | Prise d'air pour machines rotatives |
| Objectif principal | Classification des filtres basée sur les particules | Évaluation des performances statiques pour la protection des machines |
| Filtres à faible efficacité | Testé directement selon ISO 16890 | OIN 16890 les procédures sont appliquées et étendues |
| Filtres EPA et HEPA | En dehors du champ d'application principal de la classification ePM | OIN 29463 les procédures sont appliquées |
| Plage de débit d'air | 900 à 5,400 m³/h pour une valeur nominale 610 × 610 banc d'essai mm | 850 à 8,500 m³/h |
| Objet de test principal | Éléments filtrants individuels de ventilation générale | Éléments individuels de filtre d'admission d'air statique |
| Prédiction de la durée de vie du champ | Pas directement fourni | Pas directement fourni |
Un filtre destiné à un système d'admission d'air de turbine à gaz peut donc nécessiter des résultats selon les normes ISO 16890 et ISO 29461-1.
Pour une explication plus détaillée, voir:
OIN 29461-1 contre. OIN 16890: Quelle est la différence?
Test des systèmes de filtration à plusieurs étages
Les systèmes d'admission d'air des machines rotatives utilisent généralement plusieurs étapes de filtration, qui peut inclure:
- Préfiltres grossiers
- Filtres fins
- Filtres EPA
- Filtres HEPA
OIN 29461-1 évalue principalement les éléments filtrants individuels plutôt que le système complet tel qu'installé sur le site d'exploitation.
Pour les systèmes à plusieurs étages utilisant des filtres fins, l'efficacité cumulée peut être calculée à l'aide des méthodes décrites dans l'ISO 16890-1. Cependant, l’efficacité cumulée calculée ne doit pas être considérée comme un substitut à l’évaluation des fuites de l’installation, la qualité de l'étanchéité ou les performances du système complet installé sur site.
Défis liés aux tests de filtres d’admission d’air
Des tests précis à débit d'air élevé nécessitent plus qu'un grand ventilateur et un compteur de particules.
Le système de test complet doit maintenir des conditions contrôlées et reproductibles tout au long du test. Les considérations techniques importantes comprennent:
- Débit d'air stable sur une large plage de fonctionnement
- Mesure précise du débit
- Mélange adéquat des aérosols en amont
- Échantillonnage représentatif en amont et en aval
- Instruments de mesure de particules adaptés
- Commutation contrôlée entre les positions d'échantillonnage
- Alimentation en poussière stable et reproductible
- Mesure précise de la pression différentielle
- Étanchéité fiable autour de différentes tailles de filtre
- Acquisition et calcul de données traçables
- Séquencement correct des tests et génération de rapports
La vérification du système de mesure est également essentielle. Concentration de fond, zéro de l'instrument, corrélation amont et aval, le délai d'échantillonnage et le taux de dilution peuvent tous influencer le résultat final de l'efficacité.
Choisir une ISO 29461-1 Système de test
La configuration requise du système ne dépend pas seulement du débit d'air maximum..
Avant de sélectionner ou de concevoir un système de test, les informations suivantes doivent être définies:
- Dimensions du filtre et méthode d'installation
- Débit d'air d'essai nominal et maximum
- Efficacité attendue du filtre
- Plage de granulométrie requise
- OIN 16890 exigences de test
- OIN 29463 ou FR 1822 exigences de test
- Exigences en matière de chargement de poussière
- Condition de chute de pression finale
- Rapports de tests requis
- Exigences d’expansion futures
Un système conçu uniquement pour les tests de filtres CVC conventionnels peut ne pas fournir la capacité de débit d'air, capacité de pression ou plage de mesure des particules requise pour un programme complet de filtres d'admission d'air pour machines rotatives.
Solutions de test des filtres d'admission d'air SCPUR
SCPUR développe des systèmes de test de filtres automatisés pour les applications de turbines à gaz et de filtres d'admission d'air industriels.
Nos systèmes peuvent être configurés pour intégrer les procédures pertinentes de:
- OIN 29461-1
- OIN 16890
- OIN 29463
- DANS 1822
- DANS 779, où une comparaison historique est requise
Selon l'application, le système peut intégrer un contrôle du débit d'air et de la pression, mesure d'efficacité fractionnaire, Tests MPPS, chargement de poussière, mesure gravimétrique, séquences de tests automatiques et génération de rapports.
La configuration appropriée est sélectionnée en fonction de la taille du filtre, plage d'efficacité, Exigence de débit d'air et objectifs des tests.
Conclusion
OIN 29461-1:2021 fournit une méthode standardisée pour évaluer les performances statiques des éléments de filtre d'admission d'air utilisés pour protéger les turbines à gaz, compresseurs et autres machines rotatives.
Sa caractéristique la plus importante est sa connexion avec d'autres normes de filtration établies.:
- OIN 16890 est appliqué aux filtres à faible efficacité.
- OIN 29463 est appliqué aux filtres EPA et HEPA.
- OIN 29461-1 étend ces procédures aux applications d'admission d'air des machines rotatives et aux débits d'air jusqu'à 8,500 m³/h.
La norme fournit des données de laboratoire contrôlées et comparables pour plus d'efficacité, chute de pression et autres caractéristiques pertinentes du filtre. Ces résultats soutiennent le développement de filtres, comparaison de produits et sélection technique, mais ils ne doivent pas être interprétés comme une prédiction directe de la durée de vie du champ.
Vous recherchez une solution de test pour les filtres d'admission d'air de turbine à gaz ou de compresseur?
Contacter SCPUR pour discuter des dimensions de votre filtre, plage de débit d'air, niveau d'efficacité et normes de test requises.
Références officielles
- OIN 29461-1:2021 — Systèmes de filtres d'admission d'air pour machines tournantes
- OIN 16890-1 — Classification basée sur l'efficacité des particules
- OIN 16890-2 — Efficacité fractionnaire et résistance au flux d'air
- OIN 16890-3 — Efficacité gravimétrique et chargement de poussière
- OIN 16890-4 — Conditionnement et efficacité fractionnaire minimale
Les normes sont périodiquement revues et révisées. L'édition applicable et les exigences complètes doivent être confirmées avant le test.
