Air intake filter systems for rotary machinery — Test methods — Part 1: Static filter elements

This document specifies methods and procedures for determining the static performance of particulate air filters used in air intake filter systems for rotary machinery such as stationary gas turbines, compressors and other stationary internal combustion engines. It applies to air filters with an efficiency of 85 % or more for the MPPS (EPA and HEPA filters) which are tested according to ISO 29463 (all parts) and filters with a lower efficiency which are tested according to ISO 16890 (all parts). The procedures described in both ISO 16890 (all parts) and ISO 29463 (all parts) are applied and extended by this document to air filters which operate at flow rates within the range 0,24 m3/s (850 m3/h) up to 2,36 m3/s (8 500 m3/h). Static filter systems normally use multiple stages of coarse, fine and optional EPA or HEPA filter elements to protect the machinery. The scope of this document includes methods for performance testing of individual filter elements. It does not include methods for the direct measurement of the performance of entire systems as installed in service except in cases where they can meet the qualification criteria for the test assembly. Nevertheless, cumulative filter efficiencies of multistage systems of fine filters can be calculated by using the methods described in ISO 16890-1. This document refers to static (barrier) filter systems but can also be applied to other filter types and systems in appropriate circumstances, for example to evaluate the initial efficiency of cleanable and surface loading filters. The performance results obtained in accordance with this document cannot be quantitatively applied (by themselves) to predict performance in service with regard to efficiency and lifetime.

Systèmes de filtration d'air d'admission pour machines tournantes — Méthodes d'essai — Partie 1: Éléments filtrants pour filtres statiques

Le présent document spécifie des méthodes et modes opératoires pour la détermination de la performance statique des filtres à air pour l’élimination des particules utilisés dans les systèmes de filtration d’air d’admission pour les machines tournantes telles que les turbines à gaz fixes, les compresseurs et autres moteurs à combustion interne fixes. Il s’applique aux filtres à air avec une efficacité de 85 % ou plus pour la MPPS (filtres EPA et HEPA) qui sont soumis à essai selon l’ISO 29463 (toutes les parties) et aux filtres avec une efficacité inférieure qui sont soumis à essai selon l’ISO 16890 (toutes les parties). Les modes opératoires décrits dans l’ISO 16890 (toutes les parties) et dans l’ISO 29463 (toutes les parties) sont appliqués et étendus par le présent document aux filtres à air fonctionnant à des débits compris dans la plage de 0,24 m3/s (850 m3/h) à 2,36 m3/s (8 500 m3/h). Les systèmes de filtres statiques utilisent généralement plusieurs étages d'éléments filtrants grossiers, fins et, en option, EPA ou HEPA pour protéger les machines. Le domaine d'application du présent document inclut des méthodes pour les essais de performance des éléments filtrants individuels. Il n’inclut pas les méthodes pour une mesure directe des performances des systèmes dans leur totalité tels qu'installés en service sauf dans les cas où ils peuvent répondre aux critères de qualification du montage d'essai. Néanmoins, les efficacités cumulées des filtres des systèmes multi-étages de filtres fins peuvent être calculées en utilisant les méthodes décrites dans l’ISO 16890-1. Le présent document concerne les systèmes de filtration (barrière) statiques mais peut aussi s’appliquer à d’autres types de filtres et systèmes de filtration dans des circonstances appropriées, par exemple pour évaluer l’efficacité initiale de filtres nettoyables et à chargement superficiel. Les résultats de performance obtenus conformément au présent document ne peuvent pas être utilisés quantitativement (par eux-mêmes) pour prédire les performances en service en termes d’efficacité et de durée de vie.

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Status
Published
Publication Date
14-Sep-2021
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
15-Sep-2021
Completion Date
15-Sep-2021
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ISO 29461-1:2021 - Air intake filter systems for rotary machinery -- Test methods
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 29461-1
Second edition
2021-09
Air intake filter systems for rotary
machinery — Test methods —
Part 1:
Static filter elements
Systèmes de filtration d'air d'admission pour machines tournantes —
Méthodes d'essai —
Partie 1: Éléments filtrants pour filtres statiques
Reference number
ISO 29461-1:2021(E)
ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 29461-1:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address

below or ISO’s member body in the country of the requester.
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CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
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Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 29461-1:2021(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Symbols and abbreviated terms ........................................................................................................................................................... 2

5 Testing and classification of filter efficiencies ...................................................................................................................... 2

6 Determination of the air flow resistance versus the mass of test dust captured ..............................4

7 Conditioning method to determine the minimum fractional test efficiency .........................................5

8 Reporting ...................................................................................................................................................................................................................... 5

Annex A (normative) Net area calculation ..................................................................................................................................................... 7

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................15

© ISO 2021 – All rights reserved iii
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ISO 29461-1:2021(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 142, Cleaning equipment for air and other

gases, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee

CEN/TC 195, Cleaning equipment for air and other gases, in accordance with the Agreement on technical

cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 29461-1:2013), which has been technically

revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:

— a new test method, referring to ISO 16890 (all parts) and ISO 29463 (all parts), has been added;

— a classification table has been added;

— previous Annexes A, B, C and D have been deleted; previous Annex E has become Annex A.

A list of all parts in the ISO 29461 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 29461-1:2021(E)
Introduction

In rotating machinery applications, the filtering systems, typically a set of filter elements arranged in

a suitable manner, are an important part of the whole turbine/compressor system. The development

of turbine machinery used for energy production or others has led to more sophisticated equipment;

and therefore the importance of good protection of these systems has become more important in the

recent years. It is known that particulate contamination can deteriorate a turbine power system quite

substantially if not taken care of.

This event is often described as “erosion”, “fouling” and “hot corrosion” where salt and other corrosive

particles are known as potential problems. Other particulate matters can also cause significant

reduction of efficiency of the systems. It is important to understand that air filter devices in such systems

are located in various environmental conditions. The range of climate and particulate contamination is

very wide, ranging from deserts to humid rain forests to arctic environments. The requirements on

these filter systems are obviously different depending on where they will be operating.

ISO 29461 (all parts) has based the performance of the air intake filter systems not only upon heavy

dust collection but also particulate efficiency in a size range that is considered to be the problematic

area for these applications. Both ultra-fine and fine particles, as well as larger particles, should be

considered when evaluating turbine fouling. In typical outdoor air, ultra-fine and fine particles in the

size range from 0,01 μm to 1 μm contribute to > 99 % of the number concentration and to > 90 % of the

surface contamination. The majority of the mass normally comes from larger particles (>1,0 μm).

Turbo-machinery filters comprise a wide range of products from filters for very coarse particles to

filters for very fine, sub-micron particles. The range of products varies from depth to surface loading

systems, which can be regenerated e.g. by pulse cleaning. The filters and the systems have to withstand

a wide temperature and humidity range, very low to very high dust concentration and mechanical

stress. The shape of products existing today can be of many different types and have different functions

such as droplet separators, coalescing products, filter pads, metal filters, inertial filters, filter cells,

bag filters, panel-type, cleanable and depth loading filter cartridges and pleated media surface filter

elements.

ISO 29461 (all parts) provides a way to compare these products in a similar way and define what

criteria are important for air filter intake systems for rotary machinery performance protection.

The aim is to compare different filters and filter types with respect to the operating conditions they

finally will be used in. For instance, if a filter or a filter system is meant to operate in an extreme, very

dusty environment, the real particulate efficiency of such a filter cannot be predicted because the dust

loading of the filter plays an important role. A further part of ISO 29461 will address the performance

of cleanable and surface loading filters. Filters in turbo-machinery applications can also face very harsh

operating conditions such as high air flow rates or water and salt ingress. Further parts of ISO 29461

will address the performance of filters under such harsh conditions.
© ISO 2021 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 29461-1:2021(E)
Air intake filter systems for rotary machinery — Test
methods —
Part 1:
Static filter elements
1 Scope

This document specifies methods and procedures for determining the static performance of particulate

air filters used in air intake filter systems for rotary machinery such as stationary gas turbines,

compressors and other stationary internal combustion engines. It applies to air filters with an efficiency

of 85 % or more for the MPPS (EPA and HEPA filters) which are tested according to ISO 29463 (all parts)

and filters with a lower efficiency which are tested according to ISO 16890 (all parts). The procedures

described in both ISO 16890 (all parts) and ISO 29463 (all parts) are applied and extended by this

3 3

document to air filters which operate at flow rates within the range 0,24 m /s (850 m /h) up to

3 3
2,36 m /s (8 500 m /h).

Static filter systems normally use multiple stages of coarse, fine and optional EPA or HEPA filter elements

to protect the machinery. The scope of this document includes methods for performance testing of

individual filter elements. It does not include methods for the direct measurement of the performance

of entire systems as installed in service except in cases where they can meet the qualification criteria

for the test assembly. Nevertheless, cumulative filter efficiencies of multistage systems of fine filters

can be calculated by using the methods described in ISO 16890-1.

This document refers to static (barrier) filter systems but can also be applied to other filter types and

systems in appropriate circumstances, for example to evaluate the initial efficiency of cleanable and

surface loading filters.

The performance results obtained in accordance with this document cannot be quantitatively applied

(by themselves) to predict performance in service with regard to efficiency and lifetime.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 15957, Test dusts for evaluating air cleaning equipment
ISO 16890 (all parts), — Air filters for general ventilation

ISO 29463 (all parts), — High efficiency filters and filter media for removing particles from air

ISO 29464, Cleaning of air and other gases — Terminology
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 29464 and the following

apply.

ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
© ISO 2021 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 29461-1:2021(E)
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
EPA filter
efficient particulate air filter

filters with performance complying with requirements of filter class ISO T10 to ISO T12 as per this

document
Note 1 to entry: EPA filters cannot be and shall not be leak tested.
3.2
initial gravimetric arrestance
100

ratio of the mass of a standard test dust retained by the filter to the mass of dust fed after the first 100 g

of dust load
Note 1 to entry: This measure is expressed as a weight percentage.
4 Symbols and abbreviated terms

For the application of this document, the following symbols and abbreviated terms apply:

ePM Minimum efficiency value with x = 1 µm, 2,5 µm or 10 µm of the conditioned filter element,

x, min
% (see ISO 16890-1)
ePM Efficiency with x = 1 µm, 2,5 µm or 10 µm, % (see ISO 16890-1)
MPPS Most penetrating particle size
5 Testing and classification of filter efficiencies

Filters with an efficiency of 85 % or more for the MPPS (EPA and HEPA filters) shall be tested

according to ISO 29463 (all parts), while filters with a lower efficiency shall be tested according to

ISO 16890 (all parts). Filters are classified in groups and classes based on their efficiency as defined in

Table 1.

NOTE For the classification of ISO ePM and ISO ePM filters only the ePM values are used.

1 2,5 x, min

HEPA filters (class T13) shall be individually tested and their efficiency determined at MPPS according

to ISO 29463-5. Filters shall be individually leak tested according to ISO 29463-4 where, in addition to

the reference leak scan method, four alternate methods for leak testing are allowed. For HEPA filters

with geometries which do not allow a scan testing, like e.g. cartridges or V-bank filters, the oil thread

test method or one of the other suitable (non-scanning) methods described in ISO 29463-4 can be

applied. Alternate norms used for leak testing should be clearly identified on the filter and certifications.

In order to extent the volume flow rate and the range of filter geometries (e.g. cylindrical filters),

deviations and extensions to the test rig defined by ISO 16890-2 and ISO 29463-5, respectively, are

described below.

The test rig consists of several square duct sections with typical 610 mm × 610 mm nominal inner

dimensions except for the section where the filter is installed. This section has nominal inner

dimensions between 616 mm and 622 mm. The length of this duct section shall be at least 1,1 times

the length of the filter, with a minimum length of 1 m as shown in Figure 1 (for more details on the test

rig see ISO 16890-2). The filter shall be within the section and shall not protrude out of this section,

either upstream or downstream. The test duct may need to have larger dimensions in cases when very

large filters or integrated filter-system-element are to be tested. In those cases, other dimensions are

allowed as long as the qualification procedures described in ISO 16890-2 are fulfilled. An example of a

special (large) filter transition can be seen in Figures 2 and 3.
2 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 29461-1:2021(E)
Table 1 — Filter classification
ISO 29463
Class Group ISO 16890 (all parts)
(all parts)
MPPS Initial gravimetric
ePM ePM ePM
1, min 2,5, min 10
efficiency arrestance A
100
ISO T1 20 % < A < 50 %
100
ISO T2 ≥ 50 %
Coarse
ISO T3 ≥ 70 %
ISO T4 ≥ 85 %
ISO T5 ePM ≥ 50 %
ISO T6 ePM ≥ 50 %
2,5
ISO T7 ≥ 50 %
ISO T8 ePM ≥ 70 %
ISO T9 ≥ 85 %
ISO T10 ≥ 85 %
ISO T11 EPA ≥ 95 %
ISO T12 ≥ 99,5 %
ISO T13 HEPA ≥ 99,95 %

In case of circular cartridges, the test setup (mounting of the filters in the test duct) shall be as close

to the real application as possible. In cases of large cylinders, a mounting plate with an additional hole

for the air inlet/outlet can be sufficient (see Figure 4). In terms of much smaller cylinders an a

...

NORME ISO
INTERNATIONALE 29461-1
Deuxième édition
2021-09
Systèmes de filtration d'air
d'admission pour machines
tournantes — Méthodes d'essai —
Partie 1:
Éléments filtrants pour filtres
statiques
Air intake filter systems for rotary machinery — Test methods —
Part 1: Static filter elements
Numéro de référence
ISO 29461-1:2021(F)
© ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 29461-1:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée

sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur l’internet

ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à l’adresse ci-

après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
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Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
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Publié en Suisse
© ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 29461-1:2021(F)
Sommaire Page

Avant-propos .............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction .................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d'application ...................................................................................................................................................................................1

2 Références normatives ..................................................................................................................................................................................1

3 Termes et définitions ...................................................................................................................................................................................... 2

4 Symboles et termes abrégés ....................................................................................................................................................................2

5 Essai et classification de l'efficacité des filtres ................................................................................................................... 2

6 Détermination de la résistance à l'écoulement de l'air en fonction de la masse de

poussière d'essai capturée ........................................................................................................................................................................5

7 Méthode de conditionnement pour déterminer l'efficacité fractionnelle minimum

d’essai ............................................................................................................................................................................................................................... 5

8 Rapport .......................................................................................................................................................................................................................... 5

Annexe A (normative) Calcul de la surface nette ................................................................................................................................... 8

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................16

iii
© ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 29461-1:2021(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a

été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir

www.iso.org/directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 142, Séparateurs aérauliques,

en collaboration avec le comité technique CEN/TC 195, Filtres air pour la propreté de l'air, du Comité

européen de normalisation (CEN) conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le

CEN (Accord de Vienne).

Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 29461-1:2013), qui a fait l’objet d’une

révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes :

— une nouvelle méthode d’essai, se référant à l’ISO 16890 (toutes les parties) et à l’ISO 29463 (toutes

les parties), a été ajoutée;
— un tableau de classification a été ajouté;

— les anciennes Annexes A, B, C et D ont été supprimées; l’ancienne Annexe E est devenue l’Annexe A.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 29461 se trouve sur le site web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
© ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 29461-1:2021(F)
Introduction

Dans les applications pour machines tournantes, les systèmes de filtration, généralement un ensemble

d’éléments filtrants disposés de manière appropriée, constitue une partie importante du système

turbine/compresseur dans son ensemble. Le développement des machines à turbine utilisées pour la

production d’énergie ou pour d’autres applications a conduit à des équipements plus sophistiqués; et par

conséquent, l’importance d’une bonne protection de ces systèmes s’est accrue au cours des dernières

années. Il est connu qu’une contamination particulaire peut détériorer considérablement un générateur

à turbine si elle n’est pas prise en compte.

Ce phénomène est souvent décrit comme une «érosion», un «encrassement» ou une «corrosion à chaud»,

le sel et les autres particules corrosives étant considérés comme des problèmes potentiels. D’autres

matières particulaires peuvent également provoquer une réduction significative du rendement des

systèmes. Il est important de comprendre que les dispositifs de filtration d’air dans de tels systèmes

sont placés dans diverses conditions environnementales. La diversité des climats et de la contamination

particulaire est très large, allant des déserts aux environnements arctiques en passant par les forêts

humides. Les exigences relatives à ces systèmes de filtration sont évidemment différentes selon leur

lieu d’utilisation.

L’ISO 29461 (toutes les parties) a basé les performances des systèmes de filtration d’air d’admission non

seulement sur le captage de poussière lourde mais également sur l’efficacité particulaire dans une plage

de dimensions considérée comme problématique pour ces applications. Il convient de tenir compte des

particules ultrafines et fines, ainsi que des particules plus grosses, lors de l’évaluation de l’encrassement

d’une turbine. Dans l’air extérieur type, les particules ultrafines et fines dans la plage de dimensions de

0,01 μm à 1 μm contribuent à > 99 % de la concentration en nombre et à > 90 % de la contamination de

surface. La plus grande partie de la masse provient normalement des particules plus grosses (>1,0 μm).

Les filtres des turbomachines couvrent une large gamme de produits allant des filtres pour les très

grosses particules aux filtres pour les très fines particules submicroniques. La gamme des produits

va des systèmes à chargement en surface aux systèmes à chargement en profondeur, qui peuvent être

régénérés par exemple par nettoyage par impulsions. Il faut que les filtres et les systèmes supportent

une large plage de température et d’humidité, des concentrations en poussière et des contraintes

mécaniques de très faibles à très élevées. Les produits existant à l’heure actuelle peuvent être de

nombreux types différents et avoir différentes fonctions telles que les séparateurs de gouttes, les

produits coalescents, les tampons filtrants, les filtres métalliques, les filtres à inertie, les cellules

filtrantes, les filtres à sacs, les filtres à cartouches de type panneau, autonettoyants et à charge en

profondeur et les éléments filtrants de surface à médias plissés.

L’ISO 29461 (toutes les parties) fournit un moyen de comparer ces produits d’une manière similaire et

définit les critères importants pour les systèmes de filtration d’air d’admission destinés à préserver

les performances des machines tournantes. L’objectif est de comparer les différents filtres et types de

filtres en tenant compte des conditions de fonctionnement dans lesquelles ils seront finalement utilisés.

Par exemple, si un filtre ou un système de filtration est destiné à fonctionner dans un environnement

extrême, très poussiéreux, l’efficacité particulaire réelle d’un tel filtre ne peut être prédite car le

chargement de poussière du filtre joue un rôle important. Une autre partie de l’ISO 29461 portera sur

la performance des filtres nettoyables et à chargement superficiel. Les filtres dans les applications

utilisant des turbomachines peuvent également être confrontés à des conditions de fonctionnement

très difficiles comme des débits d'air élevés ou des infiltrations d'eau et de sel. D'autres parties de

l’ISO 29461 traiteront de la performance des filtres dans ces conditions difficiles.

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NORME INTERNATIONALE ISO 29461-1:2021(F)
Systèmes de filtration d'air d'admission pour machines
tournantes — Méthodes d'essai —
Partie 1:
Éléments filtrants pour filtres statiques
1 Domaine d'application

Le présent document spécifie des méthodes et modes opératoires pour la détermination de la

performance statique des filtres à air pour l’élimination des particules utilisés dans les systèmes

de filtration d’air d’admission pour les machines tournantes telles que les turbines à gaz fixes,

les compresseurs et autres moteurs à combustion interne fixes. Il s’applique aux filtres à air avec

une efficacité de 85 % ou plus pour la MPPS (filtres EPA et HEPA) qui sont soumis à essai selon

l’ISO 29463 (toutes les parties) et aux filtres avec une efficacité inférieure qui sont soumis à essai selon

l’ISO 16890 (toutes les parties). Les modes opératoires décrits dans l’ISO 16890 (toutes les parties) et

dans l’ISO 29463 (toutes les parties) sont appliqués et étendus par le présent document aux filtres à air

3 3 3 3

fonctionnant à des débits compris dans la plage de 0,24 m /s (850 m /h) à 2,36 m /s (8 500 m /h).

Les systèmes de filtres statiques utilisent généralement plusieurs étages d'éléments filtrants grossiers,

fins et, en option, EPA ou HEPA pour protéger les machines. Le domaine d'application du présent

document inclut des méthodes pour les essais de performance des éléments filtrants individuels. Il

n’inclut pas les méthodes pour une mesure directe des performances des systèmes dans leur totalité

tels qu'installés en service sauf dans les cas où ils peuvent répondre aux critères de qualification du

montage d'essai. Néanmoins, les efficacités cumulées des filtres des systèmes multi-étages de filtres

fins peuvent être calculées en utilisant les méthodes décrites dans l’ISO 16890-1.

Le présent document concerne les systèmes de filtration (barrière) statiques mais peut aussi s’appliquer

à d’autres types de filtres et systèmes de filtration dans des circonstances appropriées, par exemple

pour évaluer l’efficacité initiale de filtres nettoyables et à chargement superficiel.

Les résultats de performance obtenus conformément au présent document ne peuvent pas être utilisés

quantitativement (par eux-mêmes) pour prédire les performances en service en termes d’efficacité et

de durée de vie.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les

éventuels amendements).

ISO 15957, Poussières d'essai pour l'évaluation des équipements d'épuration d'air

ISO 16890 (toutes les parties), — Filtres à air de ventilation générale

ISO 29463 (toutes les parties), — Filtres à haut rendement et filtres pour l’élimination des particules dans

l’air
ISO 29464, Épuration de l'air et autres gaz — Terminologie
© ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 29461-1:2021(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 29464 ainsi que les

suivants s'appliquent.

L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
filtre EPA
filtre à air efficace pour l’élimination des particules

filtres dont les performances satisfont aux exigences des classes de filtres ISO T10 à ISO T12 selon le

présent document

Note 1 à l'article: Les filtres EPA ne peuvent pas et ne doivent pas être soumis à essai pour les fuites.

3.2
efficacité gravimétrique initiale
100

rapport de la masse de la poussière d’essai normalisée retenue par le filtre sur la masse de poussière

fournie après les premiers 100 g de charge de poussière
Note 1 à l'article: Cette mesure est exprimée en pourcentage en masse.
4 Symboles et termes abrégés

Pour l'application du présent document, les symboles et termes abrégés suivants s'appliquent.

ePM Valeur d'efficacité minimum avec x = 1 µm, 2,5 µm ou 10 µm de l'élément filtrant condi-

x, min
tionné, % (voir l'ISO 16890-1)
ePM Efficacité avec x = 1 µm, 2,5 µm ou 10 µm, % (voir l'ISO 16890-1)
MPPS Taille de particule ayant la plus forte pénétration
5 Essai et classification de l'efficacité des filtres

Les filtres ayant une efficacité de 85 % ou plus pour la MPPS (filtres EPA et HEPA) doivent être soumis à

essai selon l’ISO 29463 (toutes les parties), tandis que les filtres ayant une efficacité inférieure doivent

être soumis à essai selon l’ISO 16890 (toutes les parties). Les filtres sont classés en groupes et en classes

sur la base de leur efficacité telle que définie dans le Tableau 1.

NOTE Pour la classification des filtres ISO ePM et ISO ePM seules les valeurs ePM sont utilisées.

1 2,5 x, min

Les filtres HEPA (classe T13) doivent être soumis à essai individuellement et leur efficacité déterminée

à la MPPS selon l'ISO 29463-5. Les filtres doivent être soumis à essai pour les fuites individuellement

selon l'ISO 29463-4 où, en plus de la méthode scan de référence pour les fuites, quatre méthodes

alternatives pour les essais de fuites sont autorisées. Pour les filtres HEPA dont la géométrie ne permet

pas un essai scan, comme par exemple les cartouches ou les modules de filtres en V, la méthode d'essai

du brouillard d'huile ou l'une des autres méthodes appropriées (sans scan) décrites dans l'ISO 29463-

4 peut être appliquée. Il convient que les normes alternatives utilisées pour les essais de fuites soient

clairement identifiées sur le filtre et les certifications.

Afin que le débit volumique et la plage des géométries de filtres (par exemple, les filtres cylindriques)

puissent être étendus, les écarts et les extensions du banc d'essai définis par l'ISO 16890-2 et

l'ISO 29463-5, respectivement, sont décrits ci-dessous.
© ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 29461-1:2021(F)

Le banc d’essai est constitué de plusieurs sections de conduit carrés de dimensions nominales

intérieures de 610 mm × 610 mm, sauf pour la section où le filtre est installé. Cette section a des

dimensions nominales intérieures comprises entre 616 mm et 622 mm. La longueur de cette section

de conduit doit être au moins égale à 1,1 fois la longueur du filtre, avec une longueur minimale de 1 m

comme montré à la Figure 1 (pour plus de détails concernant le banc d'essai voir l'ISO 16890-2). Le

filtre doit se situer dans la section et ne doit pas faire saillie par rapport à cette section, que ce soit en

amont ou en aval. Le conduit d'essai peut nécessiter des dimensions plus importantes dans les cas où

de très grands filtres ou un élément du système de filtration intégré sont à soumettre à essai. Dans ce

cas, d’autres dimensions sont autorisées tant que les modes opératoires de qualification décrits dans

l'ISO 16890-2 sont respectés. Un exemple de transition spéciale pour (grand) filtre peut être vu aux

Figures 2 et 3.
Tableau 1 — Classification des filtres
ISO 29463
Classe Groupe (toutes les ISO 16890 (toutes les parties)
parties)
Efficacité Efficacité gravimé-
ePM ePM ePM
1, min 2,5, min 10
MPPS trique initiale A
100
ISO T1 20 % < A < 50 %
100
ISO T2 ≥ 50 %
Grossier
ISO T3 ≥ 70 %
ISO T4 ≥ 85 %
ISO T5 ePM ≥ 50 %
ISO T6 ePM ≥ 50 %
2,5
ISO T7 ≥ 50 %
ISO T8 ePM ≥ 70 %
ISO T9 ≥ 85 %
ISO T10 ≥ 85 %
ISO T11 EPA ≥ 95 %
ISO T12 ≥ 99,5 %
ISO T13 HEPA ≥ 99
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 29461-1
Second edition
Air intake filter systems for rotary
machinery — Test methods —
Part 1:
Static filter elements
Systèmes de filtration d'air d'admission pour machines tournantes —
Méthodes d'essai —
Partie 1: Éléments filtrants pour filtres statiques
PROOF/ÉPREUVE
Reference number
ISO 29461-1:2021(E)
ISO 2021
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ISO 29461-1:2021(E)
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All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

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below or ISO’s member body in the country of the requester.
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Published in Switzerland
ii PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 29461-1:2021(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Symbols and abbreviated terms ........................................................................................................................................................... 2

5 Testing and classification of filter efficiencies ...................................................................................................................... 2

6 Determination of the air flow resistance versus the mass of test dust captured ..............................4

7 Conditioning method to determine the minimum fractional test efficiency .........................................5

8 Reporting ...................................................................................................................................................................................................................... 5

Annex A (normative) Net area calculation ..................................................................................................................................................... 7

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................15

© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE iii
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ISO 29461-1:2021(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 142, Cleaning equipment for air and other

gases, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee

CEN/TC 195, Cleaning equipment for air and other gases, in accordance with the Agreement on technical

cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 29461-1:2013), which has been technically

revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:

— a new test method, referring to ISO 16890 (all parts) and ISO 29463 (all parts), has been added;

— a classification table has been added;

— previous Annexes A, B, C and D have been deleted; previous Annex E has become Annex A.

A list of all parts in the ISO 29461 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 29461-1:2021(E)
Introduction

In rotating machinery applications, the filtering systems, typically a set of filter elements arranged in

a suitable manner, are an important part of the whole turbine/compressor system. The development

of turbine machinery used for energy production or others has led to more sophisticated equipment;

and therefore the importance of good protection of these systems has become more important in the

recent years. It is known that particulate contamination can deteriorate a turbine power system quite

substantially if not taken care of.

This event is often described as “erosion”, “fouling” and “hot corrosion” where salt and other corrosive

particles are known as potential problems. Other particulate matters can also cause significant

reduction of efficiency of the systems. It is important to understand that air filter devices in such systems

are located in various environmental conditions. The range of climate and particulate contamination is

very wide, ranging from deserts to humid rain forests to arctic environments. The requirements on

these filter systems are obviously different depending on where they will be operating.

ISO 29461 (all parts) has based the performance of the air intake filter systems not only upon heavy

dust collection but also particulate efficiency in a size range that is considered to be the problematic

area for these applications. Both ultra-fine and fine particles, as well as larger particles, should be

considered when evaluating turbine fouling. In typical outdoor air, ultra-fine and fine particles in the

size range from 0,01 μm to 1 μm contribute to > 99 % of the number concentration and to > 90 % of the

surface contamination. The majority of the mass normally comes from larger particles (>1,0 μm).

Turbo-machinery filters comprise a wide range of products from filters for very coarse particles to

filters for very fine, sub-micron particles. The range of products varies from depth to surface loading

systems, which can be regenerated e.g. by pulse cleaning. The filters and the systems have to withstand

a wide temperature and humidity range, very low to very high dust concentration and mechanical

stress. The shape of products existing today can be of many different types and have different functions

such as droplet separators, coalescing products, filter pads, metal filters, inertial filters, filter cells,

bag filters, panel-type, cleanable and depth loading filter cartridges and pleated media surface filter

elements.

ISO 29461 (all parts) provides a way to compare these products in a similar way and define what

criteria are important for air filter intake systems for rotary machinery performance protection.

The aim is to compare different filters and filter types with respect to the operating conditions they

finally will be used in. For instance, if a filter or a filter system is meant to operate in an extreme, very

dusty environment, the real particulate efficiency of such a filter cannot be predicted because the dust

loading of the filter plays an important role. A further part of ISO 29461 will address the performance

of cleanable and surface loading filters. Filters in turbo-machinery applications can also face very harsh

operating conditions such as high air flow rates or water and salt ingress. Further parts of ISO 29461

will address the performance of filters under such harsh conditions.
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 29461-1:2021(E)
Air intake filter systems for rotary machinery — Test
methods —
Part 1:
Static filter elements
1 Scope

This document specifies methods and procedures for determining the static performance of particulate

air filters used in air intake filter systems for rotary machinery such as stationary gas turbines,

compressors and other stationary internal combustion engines. It applies to air filters with an efficiency

of 85 % or more for the MPPS (EPA and HEPA filters) which are tested according to ISO 29463 (all parts)

and filters with a lower efficiency which are tested according to ISO 16890 (all parts). The procedures

described in both ISO 16890 (all parts) and ISO 29463 (all parts) are applied and extended by this

3 3

document to air filters which operate at flow rates within the range 0,24 m /s (850 m /h) up to

3 3
2,36 m /s (8 500 m /h).

Static filter systems normally use multiple stages of coarse, fine and optional EPA or HEPA filter elements

to protect the machinery. The scope of this document includes methods for performance testing of

individual filter elements. It does not include methods for the direct measurement of the performance

of entire systems as installed in service except in cases where they can meet the qualification criteria

for the test assembly. Nevertheless, cumulative filter efficiencies of multistage systems of fine filters

can be calculated by using the methods described in ISO 16890-1.

This document refers to static (barrier) filter systems but can also be applied to other filter types and

systems in appropriate circumstances, for example to evaluate the initial efficiency of cleanable and

surface loading filters.

The performance results obtained in accordance with this document cannot be quantitatively applied

(by themselves) to predict performance in service with regard to efficiency and lifetime.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 15957, Test dusts for evaluating air cleaning equipment
ISO 16890 (all parts), — Air filters for general ventilation

ISO 29463 (all parts), — High efficiency filters and filter media for removing particles from air

ISO 29464, Cleaning of air and other gases — Terminology
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 29464 and the following

apply.

ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE 1
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ISO 29461-1:2021(E)
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
EPA filter
efficient particulate air filter

filters with performance complying with requirements of filter class ISO T10 to ISO T12 as per this

document
Note 1 to entry: EPA filters cannot be and shall not be leak tested.
3.2
initial gravimetric arrestance
100

ratio of the mass of a standard test dust retained by the filter to the mass of dust fed after the first 100 g

of dust load
Note 1 to entry: This measure is expressed as a weight percentage.
4 Symbols and abbreviated terms

For the application of this document, the following symbols and abbreviated terms apply:

ePM Minimum efficiency value with x = 1 µm, 2,5 µm or 10 µm of the conditioned filter element,

x, min
% (see ISO 16890-1)
ePM Efficiency with x = 1 µm, 2,5 µm or 10 µm, % (see ISO 16890-1)
MPPS Most penetrating particle size
5 Testing and classification of filter efficiencies

Filters with an efficiency of 85 % or more for the MPPS (EPA and HEPA filters) shall be tested

according to ISO 29463 (all parts), while filters with a lower efficiency shall be tested according to

ISO 16890 (all parts). Filters are classified in groups and classes based on their efficiency as defined in

Table 1.

NOTE For the classification of ISO ePM and ISO ePM filters only the ePM values are used.

1 2,5 x, min

HEPA filters (class T13) shall be individually tested and their efficiency determined at MPPS according

to ISO 29463-5. Filters shall be individually leak tested according to ISO 29463-4 where, in addition to

the reference leak scan method, four alternate methods for leak testing are allowed. For HEPA filters

with geometries which do not allow a scan testing, like e.g. cartridges or V-bank filters, the oil thread

test method or one of the other suitable (non-scanning) methods described in ISO 29463-4 can be

applied. Alternate norms used for leak testing should be clearly identified on the filter and certifications.

In order to extent the volume flow rate and the range of filter geometries (e.g. cylindrical filters),

deviations and extensions to the test rig defined by ISO 16890-2 and ISO 29463-5, respectively, are

described below.

The test rig consists of several square duct sections with typical 610 mm × 610 mm nominal inner

dimensions except for the section where the filter is installed. This section has nominal inner

dimensions between 616 mm and 622 mm. The length of this duct section shall be at least 1,1 times

the length of the filter, with a minimum length of 1 m as shown in Figure 1 (for more details on the test

rig see ISO 16890-2). The filter shall be within the section and shall not protrude out of this section,

either upstream or downstream. The test duct may need to have larger dimensions in cases when very

large filters or integrated filter-system-element are to be tested. In those cases, other dimensions are

allowed as long as the qualification procedures described in ISO 16890-2 are fulfilled. An example of a

special (large) filter transition can be seen in Figures 2 and 3.
2 PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 29461-1:2021(E)
Table 1 — Filter classification
ISO 29463
Class Group ISO 16890 (all parts)
(all parts)
MPPS efficien- Initial gravimetric
ePM ePM ePM
1, min 2,5, min 10
cy arrestance A
100
ISO T1 20 % < A < 50 %
100
ISO T2 ≥ 50 %
Coarse
ISO T3 ≥ 70 %
ISO T4 ≥ 85 %
ISO T5 ePM ≥ 50 %
ISO T6 ePM ≥ 50 %
2,5
ISO T7 ≥ 50 %
ISO T8 ePM ≥ 70 %
ISO T9 ≥ 85 %
ISO T10 ≥ 85 %
ISO T11 EPA ≥ 95 %
ISO T12 ≥ 99,5 %
ISO T13 HEPA ≥ 99,95 %

In case of circular cartridges, the test setup (mounting of the filters in the test duct) shall be as close

to the real application as possible. In cases of large cylinders, a mounting plate with an additional hole

for the air inlet/outlet can be sufficient (see Figure 4). In terms of much smaller cylinders an additional

transition could be inserted in the du
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.