Chuỗi lọc phòng sạch: chọn tiền lọc theo ISO 16890 để bảo vệ lọc HEPA

Chuỗi lọc phòng sạch quyết định cùng lúc hai thứ: độ sạch của không khí cấp và chi phí vận hành trong nhiều năm. Lọc HEPA ở cuối chuỗi chỉ làm tốt việc của nó khi các tầng phía trước làm đúng phần việc của chúng.

Nhiều dự án chọn HEPA rất kỹ rồi chọn tiền lọc theo giá rẻ nhất. Kết quả là HEPA bám bụi nhanh, quạt phải chạy nặng hơn và lịch thay lọc bị đảo lộn.

Bài viết tập trung vào các tầng đứng trước HEPA. Nội dung gồm cách đọc nhãn ISO 16890 và chọn tiền lọc theo vị trí. Tiếp đó là dùng chênh áp để quyết định thay lọc và tính chi phí vòng đời. AIRTECH THẾ LONG tổng hợp từ góc nhìn đơn vị tư vấn, thiết kế và thi công phòng sạch.

Chuỗi lọc phòng sạch là gì và vì sao HEPA không đứng một mình

Chuỗi lọc phòng sạch là dãy các tầng lọc nối tiếp, mỗi tầng giữ một dải hạt khác nhau, để tầng cuối chỉ phải xử lý phần bụi mịn còn lại. Cách chia tầng bảo vệ lọc đắt tiền và giảm tần suất thay.

Một tài liệu của Schilling Engineering mô tả lý do khá đơn giản. Lọc càng hiệu suất cao thì càng nhạy và càng đắt. Chia cấp có chủ đích sẽ kéo dài tuổi thọ lọc cuối và giảm chi phí vận hành. Cùng tài liệu nhắc rằng cấp sạch ISO hay GMP chỉ giữ ổn định khi cả chuỗi được phối hợp tốt.

Bài trên Cleanroom Technology nêu thêm một hệ quả vận hành. Khi chênh áp lọc tăng quá mức, hệ thống thông gió phải chạy nhanh hơn để giữ số lần trao đổi khí. Điện năng tăng theo. Vì thế tiền lọc vừa là lớp bảo vệ, vừa là khoản điện.

Bảng 1 tóm tắt vai trò thường gặp của từng tầng trong hệ thống có lọc cuối.

Cần nhớ rằng bảng chỉ mô tả vai trò, không ấn định cấp lọc cụ thể. Mỗi tầng phải chọn theo chất lượng không khí tại địa điểm, cấp sạch và ngân sách điện của dự án.

ISO 16890 thay EN 779: đọc nhãn ePM1, ePM2.5, ePM10 và Coarse

ISO 16890 là tiêu chuẩn phân loại lọc thông gió chung, thay EN 779 từ giữa năm 2018, xếp lọc vào bốn nhóm ePM1, ePM2.5, ePM10 và Coarse. Một lọc thuộc nhóm nào khi đạt ít nhất 50% ở phân đoạn hạt tương ứng.

Theo Mann+Hummel, kết quả được làm tròn theo bậc 5%. Vì vậy bạn sẽ gặp nhãn như ePM10 70% hay ePM2.5 95%. Lọc không đạt 50% ở PM10 được xếp vào nhóm Coarse.

Điểm khác lớn so với EN 779 nằm ở cách thử. EN 779 xếp hạng M5 đến F9 dựa trên một cỡ hạt khoảng 0,4 µm. ISO 16890 đo trên dải hạt từ 0,3 đến 10 µm rồi quy về các phân đoạn PM.

Việt Nam đã có bộ TCVN 12350:2018 (phần 1 đến 4), tương đương hoàn toàn bộ ISO 16890:2016. Khi hồ sơ thầu ghi tiêu chuẩn Việt Nam, bạn có thể đối chiếu trực tiếp với nhãn quốc tế.

Bảng 2 cho thấy lý do không nên quy đổi một đối một. Cả hai nhà sản xuất đều nhấn mạnh rằng cấp cũ và nhóm mới không tương ứng trực tiếp. Muốn thay lọc F7 hoặc F8 cũ, hãy yêu cầu số đo ePM của đúng model.

Phạm vi áp dụng cũng cần rõ. Mann+Hummel lưu ý ISO 16890 chỉ dành cho thông gió chung, còn lọc EPA, HEPA, ULPA vẫn theo EN 1822. Ngoài ra, bản EN ISO 16890-2:2016 đã được thay bằng bản 2022 theo trang Genorma, nên hồ sơ mới nên ghi đúng năm.

Kết quả thử cũng không tự dự đoán hiệu suất hay tuổi thọ ngoài hiện trường. Dùng nó để so sánh lọc, không để hứa số tháng sử dụng.

Chọn tiền lọc và lọc trung gian theo vị trí trong hệ

Chọn tiền lọc nên bắt đầu từ không khí cần xử lý và lọc cuối phía sau, không bắt đầu từ bảng giá. Cùng một nhà máy, khí tươi ở khu công nghiệp bụi nhiều cần lọc khác khí tuần hoàn trong phòng đã sạch.

Camfil mô tả cách các cơ sở y tế phân tầng. Phần lớn khu vực dùng một tiền lọc rồi một lọc hiệu suất cao làm tầng cuối. Chỉ những khu có rủi ro lâm sàng lớn mới thêm tầng thứ ba là HEPA. Cleanroom Technology nêu thực tế chung là dùng lọc tinh F7 hoặc F9 đứng trước HEPA để tránh tắc.

Từ các nguồn trên, có thể rút ra bộ câu hỏi chọn lọc:

• Không khí tại địa điểm có bụi mịn từ giao thông hay công nghiệp không?
• Lọc cuối đặt ở trần phòng, trong FFU hay trong AHU?
• Lọc trung gian đứng trước hay sau quạt, và có đủ chiều sâu lắp đặt không?
• Quạt còn dư áp để chạy lọc có chênh áp ban đầu cao hơn không?
• Ngân sách hiện nay chỉ tính giá lọc hay tính cả điện và công thay?

Điều quan trọng là không áp một cấp lọc cố định cho mỗi cấp sạch. Cấp ISO của phòng cho biết yêu cầu về hạt, không cho biết tiền lọc nào là hợp lý. Khí tươi sạch hơn có thể cho phép chọn nhẹ hơn, khí bẩn thì ngược lại.

Trên thực tế, AIRTECH THẾ LONG thường đặt các tầng lọc cạnh nhau trong một bảng so sánh. Bảng gồm nhóm ePM, chênh áp ban đầu, chênh áp cuối khuyến nghị và kích thước khung. Cách này giúp bộ phận mua hàng và bộ phận kỹ thuật cùng nhìn một bộ số.

Với lọc cuối đặt ngay trong FFU, bạn cũng nên xem trang thiết bị lọc khí sạch FFU, BFU, HFU. Lọc cuối ở đó được bảo vệ hoàn toàn bởi tiền lọc phía AHU hoặc phòng đệm.

Chênh áp và thời điểm thay: quy tắc dựa trên số đo

Chênh áp qua lọc là chỉ báo thực tế nhất để biết tiền lọc đã đến lúc thay, hơn là lịch cố định theo tháng. Lọc bám bụi thì trở lực tăng, quạt phải tốn thêm điện để giữ lưu lượng.

Camfil khuyến nghị thay tiền lọc khi chênh áp đạt mức ban đầu cộng 50 Pa, hoặc gấp ba lần mức ban đầu nếu thấp hơn. Với tiền lọc có nhóm ePM, mốc là ban đầu cộng 100 Pa hoặc gấp ba lần. Đây là khuyến nghị của nhà sản xuất, nên phải đối chiếu với tờ dữ liệu của lọc bạn đang dùng.

Engineers Edge ghi nhận hướng dẫn phổ biến của nhà sản xuất là thay tiền lọc ở hai đến ba lần chênh áp lọc sạch. AMTS khuyến nghị thay HEPA ở khoảng gấp đôi chênh áp ban đầu. Các mốc này khác nhau. AIRTECH THẾ LONG đề nghị chọn mốc theo tài liệu hãng và ghi vào quy trình vận hành.

Quy trình dùng chênh áp để quyết định thay tiền lọc có thể chia như sau:

1. Ghi chênh áp ban đầu, lưu lượng và ngày lắp của từng lọc ngay sau khi nghiệm thu.
2. Chọn mốc thay theo tờ dữ liệu của hãng và ghi vào quy trình vận hành.
3. Đọc chênh áp theo chu kỳ cố định, ghi vào sổ hoặc hệ giám sát.
4. Vẽ xu hướng để dự báo ngày chạm mốc, rồi đặt hàng lọc thay trước đó.
5. Khi thay, xem lại lưu lượng và chênh áp lọc cuối sau khi chạy lại hệ.

Có hai tình huống cần dừng và kiểm tra. Chênh áp tăng đột ngột có thể do lọc ướt hoặc dị vật. Chênh áp giảm bất thường thì phải nghi lọc bị rách hoặc hở khung, không được xem đó là tin tốt.

Chi phí vòng đời: tiền lọc rẻ chưa chắc rẻ

Chi phí vòng đời của lọc gồm giá lọc, điện quạt do chênh áp, nhân công thay và rủi ro dừng sản xuất, không chỉ giá mua ban đầu. Tiền lọc rẻ nhưng nhanh tắc có thể đắt hơn lọc tốt hơn.

Eurovent có một cách lượng hóa phần điện. Khuyến nghị 4/21 tính mức tiêu thụ điện hằng năm của lọc (AEC, đơn vị kWh) từ chênh áp trung bình khi nạp bụi thử. Lọc sau đó được xếp hạng từ A+ đến E. Chính tài liệu này cảnh báo chỉ số chỉ phản ánh phần đóng góp của lọc và có thể khác nhiều so với thực tế.

Engineers Edge nêu rõ sự đánh đổi. Vận hành ở chênh áp cao làm tăng điện, đòi hỏi quạt và động cơ lớn hơn. Nhưng tổng chi phí sở hữu năm còn gồm vật liệu và công thay lọc, nên mốc thay hợp lý phải được tính cả hai phía.

Camfil cũng nhắc rằng thêm một tầng lọc sẽ cộng chênh áp ban đầu của tầng đó vào tổng. Nghĩa là thêm lọc trung gian không miễn phí. Nó chỉ có lợi khi tiền lọc đủ tốt để HEPA không phải thay sớm.

Để so sánh hai phương án, hãy lập một bảng. Các cột tối thiểu gồm giá lọc, chênh áp ban đầu và cuối, số lần thay mỗi năm, điện quạt tăng thêm và công thay. Dữ liệu điện lấy từ số đo tại hiện trường, không lấy hoàn toàn từ tờ rơi.

Với hệ có nhiều FFU hoặc AHU, khoản điện này cộng dồn rất nhanh. Hãy đặt nó cạnh các chi phí khác của dự án, như trong bài về chi phí phòng sạch điện tử - bán dẫn. AIRTECH THẾ LONG khuyến nghị tính chi phí vòng đời ngay từ giai đoạn thiết kế.

Những lỗi thường gặp khi lắp và vận hành chuỗi lọc

Phần lớn sự cố của chuỗi lọc đến từ lắp đặt và quản lý, không phải từ chất lượng riêng của vật liệu lọc. Dưới đây là các lỗi hay gặp, rút ra từ những nguồn đã dẫn và từ thực hành chung.

• Quy đổi lọc cũ sang nhóm ePM bằng tra bảng. Bảng 2 đã cho thấy khoảng chênh giữa các nguồn.
• Chọn tiền lọc chỉ theo cấp ISO của phòng. Bỏ qua chất lượng khí ngoài trời và vị trí lắp.
• Để lọc chạy quá mốc thay. Điện quạt tăng, lưu lượng giảm, số lần trao đổi khí tụt khỏi thiết kế.
• Hở khung hoặc hở gioăng. Không khí đi tắt qua khe, không qua lớp lọc. Chênh áp trông bình thường nhưng bụi vẫn lọt.
• Thay lọc nhưng không kiểm tra lại. Lọc cuối mới lắp vẫn cần kiểm tra rò rỉ theo kế hoạch của cơ sở.
• Không ghi hồ sơ. Không có chênh áp ban đầu thì không có mốc để so sánh sau này.

Về kiểm tra rò rỉ, Cleanroom Technology nêu chu kỳ phổ biến. Đó là sáu tháng một lần ở vùng ISO 1 đến 5 và mỗi năm một lần ở vùng ISO 6 đến 9. Đây là mô tả thực hành trong bài, không phải điều khoản bắt buộc cho mọi cơ sở, nên phải theo hồ sơ thẩm định riêng.

Bài viết trên cũng nói tuổi thọ tối đa của HEPA không được GMP hay ISO quy định. Quyết định thay dựa vào mức nhiễm bẩn của phòng, chênh áp, kết quả kiểm tra rò rỉ và đánh giá rủi ro vi sinh.

Lập kế hoạch theo dõi chuỗi lọc: hồ sơ, chỉ số và kiểm soát thay đổi

Một chuỗi lọc được quản lý tốt có hồ sơ gốc, chỉ số theo dõi rõ ràng và quy trình kiểm soát thay đổi khi đổi nhãn hiệu hoặc cấp lọc. Việc này phục vụ cả vận hành lẫn đoàn đánh giá.

Hồ sơ gốc nên gồm sơ đồ chuỗi lọc, model và nhóm ePM hoặc cấp EN 1822 của từng tầng. Thêm chênh áp ban đầu, ngày lắp và người lắp. Hồ sơ này là đối chiếu cho mọi lần đo về sau.

Cột tần suất ở Bảng 4 để mở có chủ ý. Mỗi cơ sở cần tự chọn theo cấp sạch, mức rủi ro và năng lực nhân sự.

Khi đổi sang lọc của nhà cung cấp khác, hãy coi đó là thay đổi cần kiểm soát. Đối chiếu nhóm ePM, kích thước khung, chênh áp ban đầu và chênh áp cuối khuyến nghị. Với khu GMP, thay đổi này cần đánh giá theo quy trình thẩm định.

Giải pháp phòng sạch, lọc khí và HVAC của AIRTECH THẾ LONG

CÔNG TY CỔ PHẦN AIRTECH THẾ LONG hoạt động trong lĩnh vực tư vấn, thiết kế, thi công phòng sạch và sản xuất thiết bị phòng sạch, phòng thí nghiệm. Công ty thuộc hệ sinh thái Airtech Group. Nhà máy sản xuất đặt ở hai miền tại Hải Phòng và TP.HCM, với dây chuyền hiện đại nhập từ Châu Âu.

Với bài toán chuỗi lọc, chúng tôi hỗ trợ rà soát cấu hình lọc từng khu, từ màng lọc khí sạch đến phương án hệ thống thông gió HVAC. Mỗi đề xuất đi kèm bảng so sánh số đo chênh áp và tiêu chí giữ cấp sạch.

Cách làm bắt đầu từ hiện trạng: sơ đồ chuỗi lọc, chất lượng khí tại địa điểm và lịch thay hiện tại. Sau đó là danh sách biện pháp theo mức rủi ro, kế hoạch đo và tiêu chí nghiệm thu. Thông tin triển khai xem tại trang thi công phòng sạch.

Chúng tôi không đưa sẵn tuổi thọ lọc hay mức tiết kiệm điện cố định cho mọi công trình. Các con số này chỉ có nghĩa khi gắn với số đo của chính nhà máy.

Câu hỏi thường gặp

Có thể bỏ tiền lọc để tiết kiệm chi phí không?

Thường là không nên. Tiền lọc giữ phần bụi lớn trước HEPA, nên bỏ đi đồng nghĩa HEPA bám bụi nhanh hơn. Hãy so sánh theo chi phí vòng đời, gồm điện và công thay.

ISO 16890 có áp dụng cho lọc HEPA không?

Không. ISO 16890 dành cho lọc thông gió chung. Lọc EPA, HEPA và ULPA vẫn được phân loại theo EN 1822, như Mann+Hummel lưu ý.

Lọc F7 cũ tương đương nhóm ePM nào?

Không có phép quy đổi chính thức. Các nhà sản xuất đưa khoảng giá trị khác nhau cho cùng cấp F7. Hãy yêu cầu số đo ePM của đúng model thay thế.

Khi nào thay tiền lọc?

Nên thay theo chênh áp và tờ dữ liệu của hãng, không theo lịch cố định. Camfil, chẳng hạn, đưa mốc theo mức ban đầu cộng thêm hoặc gấp ba lần. Cần đối chiếu mốc với model đang dùng.

Thay tiền lọc có cần kiểm tra lại HEPA không?

Thay tiền lọc không trực tiếp yêu cầu kiểm tra HEPA. Nhưng nên ghi lại chênh áp và lưu lượng sau khi thay. Kiểm tra rò rỉ HEPA theo kế hoạch thẩm định riêng.

Kết luận

Chuỗi lọc phòng sạch hiệu quả khi mỗi tầng chọn theo nhóm ePM của ISO 16890. Việc thay lọc dựa trên chênh áp và đánh giá theo chi phí vòng đời. Không có cấp tiền lọc cố định cho mọi cấp sạch.

AIRTECH THẾ LONG sẵn sàng tư vấn cho dự án của bạn. Hotline: 0915.283.960 - 0915.283.043. Email: info@thelong.com.vn. Website: thietbiphongsach.vn. Zalo: zalo.me/0915283960.

CÔNG TY CỔ PHẦN AIRTECH THẾ LONG
Hotline: 0915.283.960 - 0915.283.043 | Tel: 024.3873.7717
Email: info@thelong.com.vn | Zalo: 0915283960
Website: thietbiphongsach.vn | Trụ sở: Số 144 Phố Việt Hưng, Tổ 3, P. Việt Hưng, Hà Nội