Ein HEPA-Filter kann die Abnahmekriterien im Werk erfüllen und nach dem Einbau dennoch am Rand undicht sein. Strömt Luft an der Dichtung vorbei, weil der Dichtsitz im Gehäuse fehlerhaft ist, beseitigt ein Filterwechsel diesen Leckageweg nicht.
Ein Messsignal am Filterrand allein beweist jedoch keinen Gehäusefehler. Die Ursache kann auch am Filterrahmen, an der Vergussmasse zwischen Filtermedium und Rahmen, an der Dichtung oder am Einbau liegen. Finden Sie zuerst den Leckageweg. Entscheiden Sie erst danach, welches Teil ersetzt werden muss.
Filterrahmen und Filtergehäuse sind unterschiedliche Bauteile
Der Rahmen gehört zum austauschbaren Filter und wird mit ihm ausgebaut. Er umschließt das Filtermedienpaket; eine Dicht- oder Vergussmasse dichtet dessen Ränder zum Rahmen hin ab. Das Gehäuse bleibt dagegen in der Decke oder im Luftkanal. An seiner Auflagefläche liegt die Filterdichtung an beziehungsweise greift die Gelabdichtung ein. Halteelemente sichern den Filter in seiner Einbaulage.
Diese Unterscheidung ist wichtig, wenn im Prüfprotokoll „Rahmenleckage“ steht. Welcher Rahmen ist gemeint? Wo genau hat die Messsonde Aerosol erfasst? An der Verbindung zwischen Filtermedium und Rahmen, außerhalb der Dichtung, an einer Gehäuseecke oder am Deckenanschluss?
Die HEPA-Filtergehäuse von Ulpatek zeigen, warum die Dichtschnittstelle genau beschrieben werden muss: Flache Dichtsitze, Ausführungen mit Prüfnut und Schneidenprofile sind unterschiedliche Konstruktionen. Sie bezeichnen nicht dieselbe Öffnung mit verschiedenen Worten. Die Filterabdichtung muss passend zum Gehäuse gewählt werden. Technische Angaben zum HEPA-Filtergehäuse von Ulpatek
Was das Werksprüfzeugnis belegt – und was noch zu prüfen ist
Bei der Werksprüfung wird das Filterelement unter festgelegten Bedingungen in einer Prüfvorrichtung untersucht. Die Prüfung im eingebauten Zustand erfolgt nach Transport und Einbau und umfasst die nun vorhandenen Einbauschnittstellen.
Die Prüfvorrichtung im Werk ist nicht Ihr Deckengehäuse. Ein gutes Ergebnis in der einen Vorrichtung bestätigt nicht den einwandfreien Dichtsitz in der anderen. Eine bestandene Werksprüfung schließt auch spätere Beschädigungen nicht aus.
Die Normen behandeln diese unterschiedlichen Stufen. ISO 29463-4 betrifft die Leckprüfung von Filterelementen; ISO 14644-3 behandelt die Leistungsprüfung von Reinräumen und reinen Bereichen. IEST-RP-CC034.5 umfasst ausdrücklich Filterleckprüfungen bei der Herstellung sowie vor und nach dem Einbau. ISO 29463-4:2011, ISO 14644-3:2019, IEST-RP-CC034.5
ULPALAB ist das interne Labor von Ulpatek, in dem wir die von uns hergestellten Filter vor dem Versand prüfen. Damit wird der Zustand des Filters vor der Auslieferung dokumentiert. Nach dem Einbau sind weiterhin die für das Projekt vorgeschriebenen Prüfungen erforderlich.
Prüfen Sie das Leckagebild, bevor Sie einen weiteren Filter bestellen
Das Leckagebild hilft dabei, die weitere Untersuchung nach dem freigegebenen Prüfverfahren auszurichten. Es kann mögliche Ursachen eingrenzen, weist aber allein noch keine Verantwortlichkeit nach.
| Wo das Signal auftritt | Was zu untersuchen ist | Welche Befunde helfen, die Ursachen zu unterscheiden |
|---|---|---|
| An einer kleinen, reproduzierbaren Stelle innerhalb der Filterfläche | Örtliche Beschädigung des Filtermediums oder Fertigungsfehler | Genau zugeordnetes Scanergebnis und Sichtprüfung, ohne das Filtermedium zu berühren |
| Entlang der Verbindung zwischen Filtermedienpaket und Filterrahmen | Vergussmasse, Beschädigung des Rahmens oder Ablösung der Verbindung | Nahaufnahmen der Verbindung und Vergleich mit den Unterlagen der Werksprüfung |
| Entlang einer Seite der Dichtung | Ungleichmäßige Auflage, blockierter Dichtsitz, falsche Dichtungsgeometrie oder unzureichender Kontakt | Zustand des Dichtsitzes und durchgehender Kontakt der Dichtung entlang dieser Seite |
| An einer oder mehreren Ecken | Dichtungsstöße, Eckschäden, Verzug des Gehäuses oder ungleichmäßige Anpresskräfte | Fotos beider Kontaktflächen und Maße der Ecken |
| An einer Gehäusenaht oder einer anderen Verbindung außerhalb der Filterabdichtung | Leckageweg im Gehäuse oder an dessen Einbauverbindungen | Prüfanordnung, bei der der vermutete Leckageweg tatsächlich mit Prüfaerosol beaufschlagt wird |
| Großflächig über die Filterfläche verteilt statt an einer einzelnen Stelle | Durchlass durch das Filtermedium, ungeeignete Abnahmekriterien oder Fehler im Prüfaufbau | Volumenstrom, Aerosol, Geräteeinstellungen und Angaben zur rohluftseitigen Referenz |
Ändern Sie nicht mehrere Dinge gleichzeitig. Wird der Filter vor dem nächsten Scan neu eingesetzt, werden zwei Halteelemente nachgezogen und wird zugleich der Aerosolaufbau verändert, lässt ein anschließend bestandenes Ergebnis kaum erkennen, welche Maßnahme geholfen hat.
Eine Dichtung kann nur dort abdichten, wo sie anliegt
Eine Flachdichtung braucht entlang der vorgesehenen Dichtlinie durchgehenden Kontakt. Ein Dichtsitz kann von unten einwandfrei aussehen und trotzdem einen erhöhten Stoß, eine örtliche Vertiefung, Schmutz oder Verzug aufweisen, der diesen Kontakt unterbricht.
„Das Gehäuse sieht gut aus“ reicht nicht. Beachten Sie die Zugangsverfahren des Standorts und untersuchen Sie den gesamten Dichtsitz. Achten Sie auf alte Dichtungsreste, Klebstoffablagerungen, Befestigungsteile oder Schweißstellen im Dichtverlauf sowie Beschädigungen an den Ecken. Vergleichen Sie die Maße von Dichtsitz und Filter einschließlich der Dichtungsposition mit der freigegebenen Zeichnung.
Beziehen Sie die Haltevorrichtung in die Prüfung ein. Vergleichen Sie deren Lage und Zustand mit der freigegebenen Montagezeichnung. Prüfen Sie, ob der Filter gleichmäßig an der vorgesehenen Dichtfläche anliegt.
„Fester anziehen“ ist keine Montagevorgabe. Maßgeblich sind die mitgelieferten Angaben zur Verpressung oder zum Drehmoment. Fehlen entsprechende Einstellwerte, beschaffen Sie diese, bevor Sie die Halteelemente verstellen.
Eine Gelabdichtung verändert die Kontaktgeometrie. Sie macht deren Prüfung nicht überflüssig. Prüfen Sie die Ausrichtung der Schneide, die Verträglichkeit der Abdichtung und die Eintauchtiefe anhand der zugehörigen Zeichnung und Montageanleitung. Allein die Bestellung „Gel statt EPDM“ korrigiert kein unpassendes Gehäuse.
Schon ein kleiner Bypass kann die Wirkung eines hochabscheidenden Filters stark verringern
Betrachten wir eine Beispielrechnung, keine Messung an einer Ulpatek-Anlage. Angenommen, ein Filter hat unter den betrachteten Bedingungen einen Durchlassgrad von 0,005%, während 0,1% des gesamten Volumenstroms ungefiltert an ihm vorbeiströmen.
Bei gleicher rohluftseitiger Konzentration in beiden Strömungswegen und ohne Partikelverluste im Bypass gilt:
Durchlassgrad des Systems = Bypassanteil + (1 − Bypassanteil) × Durchlassgrad des Filters
Mit Anteilen statt Prozentwerten gerechnet:
0,001 + (0,999 × 0,00005) = 0,00104995
Das entspricht etwa 0,105% Gesamtdurchlassgrad beziehungsweise 99,895% Abscheidegrad. Der Durchlassgrad ist damit etwa 21-mal so hoch wie im Strömungsweg durch den Filter allein.
Dies ist eine Mischungsrechnung, kein lokaler Grenzwert für die Scanprüfung und keine Vorhersage der Reinraumklasse. Die praktische Aussage: Ein Filtermedium mit geringerem Durchlass hilft kaum gegen Luft, die dieses Medium gar nicht durchströmt.
Prüfen Sie die Messung, bevor Sie Bauteile als fehlerhaft einstufen
Um ein Aerosolmessergebnis beurteilen zu können, benötigen Sie Prüfverfahren, Messgerät, Aerosol, Volumenstrom, Abnahmegrenzwert und die Aufzeichnung der rohluftseitigen Aerosolbeaufschlagung. Ein Foto, das nur einen Prozentwert zeigt, lässt zu viele Informationen offen.
Zwei Punkte verdienen besondere Aufmerksamkeit:
- War die Aerosolbeaufschlagung repräsentativ? Das Aerosol muss den Filter mit einer geeigneten, nachgewiesenen Verteilung erreichen. Ein separater Bypassweg, der gar nicht mit Prüfaerosol beaufschlagt wurde, lässt sich mit der Prüfung ebenfalls nicht bewerten. Deshalb umfasst IEST-RP-CC034.5 die Beurteilung der Gleichmäßigkeit des rohluftseitigen Aerosols. Prüfumfang nach IEST
- War das Messgerät korrekt auf die Referenz eingestellt? Ein Prozentwert hängt von der verwendeten Referenz ab. ATI beschreibt, wie eine falsche interne Referenz eine ausgewiesene Leckage sowohl zu niedrig als auch zu hoch erscheinen lassen kann. Das ist ein Grund, die Messung zu überprüfen, aber kein Grund, ein nicht bestandenes Ergebnis zu verwerfen. ATI-Hinweise zu Referenzfehlern bei Photometern
Ein im Werk bei MPPS durch Partikelzählung ermitteltes Ergebnis und ein vor Ort gemessener Photometerwert sind nicht austauschbar. Wenden Sie den Grenzwert des tatsächlich verwendeten Prüfverfahrens an. Wählen Sie nicht erst nach einem negativen Ergebnis einen anderen Grenzwert.
Dokumentieren Sie den Fehler so, dass sich seine Ursache klären lässt
Eine zügige technische Untersuchung beginnt mit eindeutigen Unterlagen:
- Filtermodell und Seriennummer einschließlich Werksprüfzeugnis.
- Kennzeichnung des Gehäuses und freigegebene Zeichnung von Filter und Dichtsitz.
- Foto mit genauer Markierung der Leckagestelle.
- Prüfverfahren, Aerosol, gemessener Volumenstrom, rohluftseitige Referenz und Abnahmekriterium.
- Fotos von Dichtung, Filterrahmen und Dichtsitz im Gehäuse, sobald ein sicherer Zugang zum Filter möglich ist.
- Ergebnisse vor und nach jeder dokumentierten Korrekturmaßnahme.
Anschließend sollten die zuständigen Instandhaltungs- und Qualifizierungsteams die festgestellte Ursache beheben und die erforderlichen Prüfungen wiederholen, bevor die Anlage freigegeben wird. Ein Gehäusefehler erfordert eine Korrektur am Gehäuse. Eine beschädigte Dichtung erfordert die freigegebene Maßnahme an der Abdichtung. Ein fehlerhafter Filter muss gemäß dem geltenden Abnahmeverfahren instand gesetzt oder ersetzt werden.
Ein Filterwechsel ist gerechtfertigt, wenn der Filter die Ursache ist. Bleibt der Dichtsitz fehlerhaft, verursacht er lediglich zusätzliche Kosten, ohne das Problem zu lösen.
Häufige Fragen nach einer nicht bestandenen Prüfung
Bedeutet eine Leckage am Rand, dass der Filterhersteller ein fehlerhaftes Produkt geliefert hat?
Nein. Mehrere Bauteile können eine Randleckage verursachen: Filterrahmen und Vergussmasse, Dichtung, Dichtsitz im Gehäuse oder Einbau. Dokumentieren Sie den genauen Leckageweg und untersuchen Sie beide Kontaktteile, bevor Sie die Ursache festlegen.
Beweist ein normaler Druckverlust, dass der Einbau leckfrei ist?
Nein. Eine Druckmessung erfasst den Strömungswiderstand unter den jeweiligen Messbedingungen. Sie lokalisiert keine kleinen Bypasswege und belegt nicht, dass die eingebaute Einheit ihr Leckagekriterium erfüllt. Druckverlust und Dichtheit im eingebauten Zustand beantworten unterschiedliche Fragen.
Kann ich den Rand mit Dichtmasse abdichten und den Filter akzeptieren, wenn das Signal verschwindet?
Nicht als undokumentierte Behelfsmaßnahme. Jede Reparatur muss vom Gerätehersteller und nach dem am Standort geltenden Verfahren zulässig sein. Dazu gehören verträgliche Materialien und die vorgeschriebene Wiederholungsprüfung. Wird nur das Symptom verdeckt, können ein beschädigter Dichtsitz oder ein nicht passender Filter unentdeckt bleiben.
