High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 4: Test method for determining leakage of filter elements-Scan method

ISO 29463-4:2011 specifies the test procedure of the "scan method", considered to be the reference method, for determining the leakage of filter elements. It is applicable to filters ranging from classes ISO 35 H to ISO 75 U. ISO 29463-4:2011 also describes the other normative methods: the oil thread leak test and the photometer leak test, applicable to classes ISO 35 H to ISO 45 H HEPA filters, and the leak test with solid PSL aerosol. ISO 29463-4:2011 is intended for use in conjunction with ISO 29463-1, ISO 29463-2, ISO 29463-3 and ISO 29463-5.

Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans l'air — Partie 4: Méthode d'essai pour déterminer l'étanchéité de l'élément filtrant (méthode scan)

La présente partie de l'ISO 29463 spécifie le mode opératoire d'essai de la «méthode scan», considérée comme la méthode de référence pour déterminer l'étanchéité des éléments filtrants. Elle s'applique aux filtres appartenant aux classes ISO 35 H à ISO 75 U. Elle décrit également les autres méthodes normatives, l'essai d'étanchéité au brouillard d'huile (voir Annexe A) et l'essai d'étanchéité au photomètre (voir Annexe B), applicable aux filtres HEPA de classes ISO 35 H à ISO 45 H, et l'essai d'étanchéité avec un aérosol solide de latex (PSL) (voir Annexe E). Elle est destinée à être utilisée conjointement avec l'ISO 29463‑1, l'ISO 29463‑2, l'ISO 29463‑3 et l'ISO 29463‑5.

General Information

Status
Published
Publication Date
06-Oct-2011
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
03-Oct-2017
Completion Date
03-Oct-2017
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ISO 29463-4:2011 - High-efficiency filters and filter media for removing particles in air
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ISO 29463-4:2011 - Filtres a haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans l'air
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 29463-4
First edition
2011-10-15
High-efficiency filters and filter media for
removing particles in air —
Part 4:
Test method for determining leakage of
filter elements — Scan method
Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans
l'air —
Partie 4: Méthode d'essai pour déterminer l'étanchéité de l'élément
filtrant (méthode scan)
Reference number
ISO 29463-4:2011(E)
ISO 2011
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ISO 29463-4:2011(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2011

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,

electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or

ISO's member body in the country of the requester.
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Fax + 41 22 749 09 47
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Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 29463-4:2011(E)
Contents Page

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

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

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

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

3  Terms and definitions ........................................................................................................................... 2

4  Principle ................................................................................................................................................. 2

5  Test filter ................................................................................................................................................ 3

6  Test apparatus ....................................................................................................................................... 3

6.1  Set-up of the test apparatus ................................................................................................................. 3

6.2  Test duct ................................................................................................................................................. 6

6.3  Scanning assembly ............................................................................................................................... 7

6.4  Aerosol generation and measurement techniques ............................................................................ 8

7  Test air .................................................................................................................................................... 9

8  Procedure ............................................................................................................................................. 10

8.1  General ................................................................................................................................................. 10

8.2  Preparatory checks ............................................................................................................................. 10

8.3  Starting up the aerosol generator ...................................................................................................... 11

8.4  Preparing the test filter ....................................................................................................................... 11

8.5  Testing .................................................................................................................................................. 11

9  Test report ............................................................................................................................................ 12

10  Maintenance and inspection of the test apparatus .......................................................................... 13

Annex A (normative) Oil thread leak test ....................................................................................................... 15

Annex B (normative) Aerosol photometer filter scan test method .............................................................. 16

Annex C (normative) Determining the test parameters ................................................................................ 20

Annex D (informative) Example of an application with evaluation .............................................................. 28

Annex E (informative) Leak test with solid PSL aerosol ............................................................................... 31

Annex F (informative) 0,3 μm to 0,5 μm particle efficiency leak test ........................................................... 34

Annex G (informative) Calculation of aerosol challenge .............................................................................. 36

Bibliography ...................................................................................................................................................... 38

© ISO 2011 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 29463-4:2011(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.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

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.

ISO 29463-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 142, Cleaning equipment for air and other gases.

ISO 29463 consists of the following parts, under the general title High-efficiency filters and filter media for

removing particles in air:
 Part 1: Classification, performance, testing and marking
 Part 2: Aerosol production, measuring equipment, particle-counting statistics
 Part 3: Testing flat sheet filter media
 Part 4: Test method for determining leakage of filter element — Scan method
 Part 5: Test method for filter elements
iv © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 29463-4:2011(E)
Introduction

ISO 29463 (all parts) is derived from EN 1822 (all parts) with extensive changes to meet the requests from

non-EU p-members. It contains requirements, fundamental principles of testing and the marking for high-

efficiency particulate air filters with efficiencies from 95 % to 99,999 995 % that can be used for classifying

filters in general or for specific use by agreement between users and suppliers.

ISO 29463 (all parts) establishes a procedure for the determination of the efficiency of all filters on the basis of

a particle counting method using a liquid (or alternatively a solid) test aerosol, and allows a standardized

classification of these filters in terms of their efficiency, both local and overall efficiency, which actually covers

most requirements of different applications. The difference between ISO 29463 (all parts) and other national

standards lies in the technique used for the determination of the overall efficiency. Instead of mass

relationships or total concentrations, this technique is based on particle counting at the most penetrating

particle size (MPPS), which is, for micro-glass filter mediums, usually in the range of 0,12 μm to 0,25 μm. This

method also allows testing ultra-low penetration air filters, which was not possible with the previous test

methods because of their inadequate sensitivity. For membrane filter media, separate rules apply, and they

are described in ISO 29463-5:2011, Annex B. Although no equivalent test procedures for testing filters with

charged media is prescribed, a method for dealing with these types of filters is described in ISO 29463-5:2011,

Annex C. Specific requirements for test method, frequency, and reporting requirements can be modified by

agreement between supplier and customer. For lower efficiency filters (group H, as described below),

alternate leak test methods described in Annex A of this part of ISO 29463 can be used by specific agreement

between users and suppliers, but only if the use of these other methods is clearly designated in the filter

markings as described in Annex A of this part of ISO 29463.

There are differences between ISO 29463 (all parts) and other normative practices common in several

countries. For example, many of these rely on total aerosol concentrations rather than individual particles. For

information, a brief summary of these methods and their reference standards are provided in

ISO 29463-5:2011, Annex A.
© ISO 2011 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 29463-4:2011(E)
High-efficiency filters and filter media for removing particles in
air —
Part 4:
Test method for determining leakage of filter elements — Scan
method
1 Scope

This part of ISO 29463 specifies the test procedure of the “scan method”, considered to be the reference

method, for determining the leakage of filter elements. It is applicable to filters ranging from classes ISO 35 H

to ISO 75 U. It also describes the other normative methods, the oil thread leak test (see Annex A) and the

photometer leak test (see Annex B), applicable to classes ISO 35 H to ISO 45 H HEPA filters, and the leak

test with solid PSL aerosol (see Annex E). It is intended for use in conjunction with ISO 29463-1, ISO 29463-2,

ISO 29463-3 and ISO 29463-5.
2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application 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 5167-1, Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-

section conduits running full — Part 1: General principles and requirements

ISO 29463-1:2011, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 1: Classification,

performance, testing and marking

ISO 29463-2:2011, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 2: Aerosol

production, measuring equipment, particle-counting statistics

ISO 29463-3, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 3: Testing flat sheet

filter media

ISO 29463-5:2011, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 5: Test method

for filter elements
ISO 29464 , Cleaning equipment for air and other gases — Terminology
1) To be published.
© ISO 2011 – All rights reserved 1
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ISO 29463-4:2011(E)
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 29463-1, ISO 29463-2, ISO 29463-3,

ISO 29463-5, ISO 29464 and the following apply.
3.1
sampling duration

time period during which the particles in the sample are counted upstream and downstream

3.2
total particle count method

particle counting method in which the total number of particles in a certain sample volume is determined

without classification according to size
EXAMPLE By using a condensation nucleus counter.
3.3
particle counting and sizing method

particle counting method which allows both the determination of the number of particles and also the

classification of the particles according to size
EXAMPLE By using an optical particle counter.
3.4
particle flow rate

number of particles that are measured or that flow past a specified cross-section per unit time

3.5
particle flow distribution

distribution of the particle flow over a plane at right angles to the direction of flow

3.6
aerosol photometer

light-scattering airborne particle mass concentration measuring apparatus, which uses a forward-scattering-

light optical chamber to make measurements
4 Principle

For most high-efficiency filter applications, a leak-free filter is essential. The reference leakage test serves to

test the filter element for local penetration values and determine whether it exceeds permissible levels (see

ISO 29463-1). For group H filters, alternatives to the reference scan method provide equivalent filter leakage

determination and are described as alternate methods in Annexes A, B, E and F. Although not considered

equivalent, the particle count method using 0,3 μm to 0,5 μm PSL given in Annex F may be used instead of

the oil thread method (see Annex A).

For leakage testing, the test filter is installed in the mounting assembly and subjected to a test airflow

corresponding to the nominal airflow rate. After measuring the pressure differential at the nominal air flow

volume flow rate, the filter is purged and the test aerosol produced by the aerosol generator is mixed with the

prepared test air along a mixing duct, so that it is spread homogeneously over the cross-section of the duct.

The particle flow rate on the downstream side of the test filter is smaller than the particle flow rate reaching the

filter on the upstream side by the mean penetration factor.

The manufacturing irregularities of the filter media or leaks lead to a variation of the particle flow rate over the

filter face area. In addition, leaks at the boundary areas and within the components of the test filter (sealant,

filter frame, seal of the filter mounting assembly) can lead locally to an increase in the particle flow rate on the

downstream side of the test filter.
2 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 29463-4:2011(E)

For the leakage test, the particle flow distribution shall be determined on the downstream side of the filter in

order to check where the limit values are exceeded. The coordinates of these positions shall be recorded.

The scanning tracks shall also cover the area of the filter frame, the corners, the sealant between filter frame

and the gasket, so that possible leaks in these areas can also be detected. It is advisable to scan filters for

leaks with their original gasket mounted and in the same mounting position and airflow direction as they are

installed on site.

In order to measure the downstream particle flow distribution, a probe with defined geometry shall be used on

the downstream side to take a specified partial flow as sample. From this partial flow, a sample volume flow

rate shall be directed to a particle counter, which counts the particles and displays the results as a function of

time. During the testing, the probe moves at a defined speed in adjoining or overlapping tracks without gaps

(see C.3.2 and C.3.3) close to the downstream side of the filter element. The measuring period for the

downstream particle flow distribution can be shortened by using several measuring systems (partial flow

extractors/particle counters) operating in parallel.

The measurement of the coordinates of the probe, a defined probe speed, and measurement of the particle

flow rate at sufficiently short intervals allow the localization of leaks. In a further test step, the local penetration

shall be measured at this position using a stationary probe.

The leakage tests shall always be conducted using MPPS particles (see ISO 29463-3), except for filters with

membrane medium in accordance with Annex E. The size distribution of the aerosol particles can be checked

using a particle size analysis system (for example, a differential mobility particle sizer, DMPS).

The leakage testing can be carried out using either a mono-disperse or poly-disperse test aerosol. It shall be

ensured that the mean particle diameter corresponds to the most penetrating particle size (MPPS) particle

diameter, at which the filter medium has its minimum efficiency.

When testing with a mono-disperse aerosol, the total particle counting method may be used with a

condensation particle counter (CPC) or an optical particle counter (OPC; e.g. a laser particle counter).

When using a poly-disperse aerosol, an optical particle counter that counts the particles and measures their

size distribution shall be used.
5 Test filter

A test filter shall be used for the leak testing that does not show any visible signs of damage or other

irregularities and that can be sealed in position and subjected to air flow in accordance with requirements. The

temperature of the test filter during the tests shall correspond to the temperature of the test air. The test filter

element shall be handled with care and shall be clearly and permanently marked with the following details:

a) designation of the test filter element;
b) upstream side of the filter element.
6 Test apparatus
6.1 Set-up of the test apparatus

Figure 1 shows the set-up of the test apparatus. This layout is valid for tests with a mono-disperse or with a

poly-disperse aerosol. The only differences between these lie in the technique used to measure the particles

and the way the aerosol is generated.
© ISO 2011 – All rights reserved 3
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ISO 29463-4:2011(E)
Key
1 pre-filter for the test air
2 fan with speed regulator
3 air heater
4 aerosol inlet in the duct
5 aerosol generator with conditioning of supply air and aerosol flow regulator
6 measurement of atmospheric pressure, temperature and relative humidity
7 upstream side mixing section
8 sampling point for upstream particle counting
9 dilution system (optional)
10 particle counter, upstream
11 sheath flow (optional)
12 test filter
13 sampling point and partial flow extraction, downstream
14 traversing system for probe
15 volume flow rate measurement
16 particle counter, downstream
17 computer for control and data storage
18 measuring system to check the test aerosol
19 measurement of differential pressure
Figure 1 — Diagram of test apparatus
4 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 29463-4:2011(E)

An example of a test rig, without particle measuring equipment, is shown in Figure 2.

Key
1 coarse dust filter
2 fine dust filter
3 fan
4 air heater
5 dampers to adjust test and sheath air
6 high-efficiency air filter for the test air
7 aerosol inlet in the duct
8 test airflow
9 sheath airflow
10 effective pressure measuring device
11 differential pressure
12 atmospheric pressure
13 temperature measurement
14 hygrometer
15 sampling point for particle size analysis
16 sampling point, upstream
17 high-efficiency air filter for the sheath air
18 measurement of pressure drop
19 measurement of sheath air speed
20 test filter
21 flow equalizer for the sheath airflow
22 filter mounting assembly
23 screening (linked to the filter mounting assembly during the testing)
24 traversing probe arm with downstream sampling probe
25 probe traversing system
26 downstream sampling point
Figure 2 — Test duct for scan testing
© ISO 2011 – All rights reserved 5
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ISO 29463-4:2011(E)

The basic details for the generation and neutralization of the aerosol, together with the details of suitable types

of equipment and detailed descriptions of measuring instruments needed for the testing, are given in

ISO 29463-2.
6.2 Test duct
6.2.1 Test air conditioning

The test air conditioning unit contains the equipment required to condition the test airflow (see Clause 7).

The test airflow shall be so prepared that it is in accordance with Clause 7 and does not exceed the limit

values specified during the course of the efficiency testing.
6.2.2 Adjustment of the volume flow rate

It shall be possible by means of a suitable provision (e.g. changes to the speed of the fan, or by dampers) to

produce the volume flow rate with a reproducibility of 3 %. The nominal volume flow rate shall then remain in

this range throughout the testing.
6.2.3 Measurement of the volume flow rate

The volume flow rate shall be measured using a standardized or calibrated method (e.g. measurement of the

pressure drop using standardized damper equipment such as orifice plates, nozzles, Venturi tubes in

accordance with ISO 5167-1).
The limit error of measurement shall not exceed 5 % of the measured value.
6.2.4 Aerosol mixing duct

The aerosol input and the mixing duct (see example in Figure 2) shall be so constructed that the aerosol

concentration measured at individual points of the duct cross-section directly in front of the test filter does not

deviate by more than 10 % from the mean value obtained from at least 10 measuring points spread evenly

over the duct cross-section.
6.2.5 Test filter mounting assembly

The test filter mounting assembly shall ensure that the test filter can be sealed and subjected to flow in

accordance with requirements. It shall not obstruct any part of the media area of the filter.

It is advisable to scan filters for leaks in the same mounting position and airflow direction as they are installed

on site.
6.2.6 Measuring points for the pressure difference

The measuring points for pressure shall be so arranged that the mean value of the difference between static

pressure in the upstream flow and the pressure of the surrounding air can be measured. The plane of the

pressure measurements shall be positioned in a region of uniform flow.

In rectangular or square test ducts, smooth holes with a diameter of 1 mm to 2 mm for the pressure

measurements shall be bored in the middle of the duct walls, normal to the direction of flow. The four

measurement holes shall be interconnected with a circular pipe.
6 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 29463-4:2011(E)
6.2.7 Sampling, upstream

Samples are taken upstream by means of one or more sampling probes in front of the test filter. The probe

diameter shall be chosen such that, at an average flow velocity, isokinetic conditions pertain at the given

volume flow rate for the sample. Sampling errors that arise due to higher or lower flow velocities in the duct

can be disregarded due to the small size of the particles in the test aerosol. The tubing connections to the

particle counter shall be as short as possible.

The sampling shall be representative, i.e. the aerosol concentration measured from the sample shall not

deviate by more than 10 % from the mean value determined in accordance with 6.2.4.

The mean aerosol concentrations determined at the upstream and downstream sampling points without the

test filter in position shall not differ from each other by more than 5 %.
6.2.8 Screening

The downstream side of the test filter shall be completely screened from impurities in the surrounding air.

Furthermore, for the correct detection and localization of leaks in the edges of the filter, in the gasket, the filter

frame or the sealant, the particles emitted in these sections shall be swept away from the section that is

covered by scanning. This can be achieved, for example, if the outer sides of the filter frame are enclosed by

a shrouding flow of particle-free air flowing in the downstream direction.

The scanning tracks shall also cover the area of the filter frame, the corners, and the sealant between filter

frame and the gasket so that possible leaks in these areas are detected. A validation of the test rig shall be

performed to verify that leaks in these areas are detected with the same probability and sensitivity as media

leaks, being located in the middle of the filter.
6.3 Scanning assembly

In addition to the automated testing for leaks, manual scanning is also permitted, provided that there is

adherence to the most important parameters for the test procedure.

However, when the probe is moved manually, it is not possible to avoid irregularities, since the movement

over the filter surface cannot be smooth and even. As a result, quantitative assessments are usually possible

only to a limited extent, if at all. Furthermore, it is extremely time-consuming to keep a record of the

coordinates of leaks and particularly to evaluate the particle counts.
The remainder of 6.3 describes an automatic scanning apparatus.
6.3.1 Sampling — Downstream

The sampling conditions affect the local resolution for the determination of the particle flow distribution on the

downstream side. In order to ensure the comparability of the measurements for the local value of the

penetration, the sampling shall be carried out under standardized conditions.

The geometry of the probe aperture may be rectangular or circular. The relationship between the sides of a

rectangular probe shall not exceed 15 to 1. The inlet area of the probe shall be 9 cm  1 cm . The volume

flow rate in the probe shall be chosen so that the speed at the probe aperture does not differ by more than

25 % from the face velocity of the filter (see C.5).

If the probes have a rectangular aperture, then the measuring time can be shortened by using several probes

next to each other (for several particle counters).

The probe shall be positioned at a distance of 10 mm to 50 mm from the downstream face of the filter element.

For specially constructed filter forms and extremely high face velocities, it is permissible to deviate from the

dimensional requirements specified here. However, it is then possible to arrive at only a conditional

determination of the local efficiency within the meaning of this part of ISO 29463.

The alternative method of testing with the aerosol photometer is found in Annex B.

© ISO 2011 – All rights reserved 7
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ISO 29463-4:2011(E)
6.3.2 Probe arm

The partial flow probe on the downstream side shall be fixed to a moveable probe arm. This probe arm shall

be designed in such a way that neither the arm nor the provisions made to move the arm disturb the airflow in

the proximity of the filter.
6.3.3 Aerosol transport lines

The aerosol transport lines downstream shall lead the particles to the measuring chamber of the particle

counter with the least possible delay and without losses. The lines shall, therefore, be as short as possible

and without tight bends. They shall be made of a conductive material and have smooth surfaces that do not

emit particles.
6.3.4 Provisions to move the probe

These provisions include drive, guidance and control to move the probe arm at right angles to the direction of

flow with a constant probe speed.

The speed of the probe may be selected and shall not exceed a maximum of 10 cm/s (see C.6). During a run,

the speed shall not deviate from the set value by more than 10 %.

Suitable provisions shall also be made to measure the position of the probe in the coordinates X, Y and Z

during the probe run, and also to reposition the probe over a leak determined during a run. The accuracy of

repositioning to any point in the downstream cross-section of the test filter shall be at least 1 mm.

6.4 Aerosol generation and measurement techniques
6.4.1 General

For a poly-disperse test aerosol, the operating parameters of the aerosol generator shall be adjusted to

produce a test aerosol whose mean diameter does not deviate by more than 50 % from the MPPS for the

plane filter medium. For a mono-disperse test aerosol, the operating parameters of the aerosol generator shall

be adjusted to produce a test aerosol whose mean diameter does not deviate by more than 10 % from the

MPPS for the plane filter medium.

It shall be possible to set the mean value of the number distribution of the test aerosol within 10 %.

The particle generation rate of the aerosol generator shall be adjusted according to the test volume flow rate

and the filter efficiency so that the counting rates on the upstream and downstream sides lie under the

coincidence limits of the counters, and significantly above the zero count rate of the instruments.

The number distribution of the test aerosol may be determined using a suitable particle size analysis system

(e.g. a DMPS) or with a laser particle counter suitable for these test purposes. The limit error of the

measurement method used to determine the mean value shall not exceed 10 % relative to the measured

value.
The number of particles counted upstream and downstream shall b
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 29463-4
Première édition
2011-10-15
Filtres à haut rendement et filtres
pour l'élimination des particules
dans l'air —
Partie 4:
Méthode d'essai pour déterminer
l'étanchéité de l'élément filtrant
(méthode scan)
High-efficiency filters and filter media for removing particles in air —
Part 4: Test method for determining leakage of filter elements-Scan
method
Numéro de référence
ISO 29463-4:2011(F)
ISO 2011
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ISO 29463-4:2011(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Publié en Suisse
ii © ISO 2011 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 29463-4:2011(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

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

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

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 2

5 Filtre d'essai .............................................................................................................................................................................................................. 3

6 Appareillage d'essai .......................................................................................................................................................................................... 3

6.1 Configuration de l'appareillage d'essai .............................................................................................................................. 3

6.2 Conduit d'essai ........................................................................................................................................................................................ 5

6.2.1 Conditionnement de l'air d'essai ....................................................................................................................... 5

6.2.2 Réglage du débit volumique ................................................................................................................................... 6

6.2.3 Mesurage du débit volumique .............................................................................................................................. 6

6.2.4 Conduit de mélange d'un aérosol ...................................................................................................................... 6

6.2.5 Dispositif de montage pour filtre d'essai .................................................................................................... 6

6.2.6 Points de mesure de la différence de pression ...................................................................................... 6

6.2.7 Échantillonnage, en amont ...................................................................................................................................... 6

6.2.8 Balayage ...................................................................... ............................................................................................................. 7

6.3 Assemblage d'exploration ............................................................................................................................................................. 7

6.3.1 Échantillonnage – Aval ................................................................................................................................................ 7

6.3.2 Bras de la sonde ................................................................................................................................................................ 7

6.3.3 Conduits de transport d'aérosol ......................................................................................................................... 7

6.3.4 Dispositions pour déplacer la sonde .............................................................................................................. 8

6.4 Génération d'aérosol et techniques de mesure ........................................................................................................... 8

6.4.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 8

6.4.2 Configuration d'essai avec un aérosol d'essai monodispersé ................................................... 9

6.4.3 Configuration d'essai avec un aérosol d'essai polydispersé ....................................................... 9

7 Air d'essai..................................................................................................................................................................................................................... 9

8 Mode opératoire d'essai ............................................................................................................................................................................10

8.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................10

8.2 Contrôles préparatoires ...............................................................................................................................................................10

8.3 Démarrage du générateur d'aérosol .................................................................................................................................11

8.4 Préparation du filtre d'essai .....................................................................................................................................................11

8.4.1 Installation du filtre d'essai .................................................................................................................................11

8.4.2 Purge du filtre d'essai ...............................................................................................................................................11

8.5 Essais ............................................................................................................................................................................................................11

8.5.1 Mesure de la pression différentielle .............................................................................................................11

8.5.2 Essai avec aérosol d'essai monodispersé ................................................................................................11

8.5.3 Essai avec aérosol d'essai polydispersé ....................................................................................................12

8.5.4 Essai d’étanchéité — Pénétration locale ..................................................................................................12

9 Rapport d'essai ...................................................................................................................................................................................................12

10 Maintenance et inspection de l'appareillage d'essai ...................................................................................................13

Annexe A (normative) Essai d’étanchéité au brouillard d'huile ...........................................................................................15

Annexe B (normative) Méthode d'essai d'exploration de filtre à l'aide d'un photomètre

d'aérosol .....................................................................................................................................................................................................................17

Annexe C (normative) Détermination des paramètres d'essai ..............................................................................................22

Annexe D (informative) Exemple d'application avec évaluation ..........................................................................................30

Annexe E (informative) Essai d’étanchéité avec un aérosol solide de PSL .................................................................33

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ISO 29463-4:2011(F)

Annexe F (informative) Essai d’efficacité d'étanchéité avec des particules de 0,3 μm à 0,5 μm .........37

Annexe G (informative) Calcul de l'aérosol d'essai .............................................................................................................................39

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................41

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ISO 29463-4:2011(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 Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/

IEC, Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de

Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour

vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des

comités membres votants.

L'attention est appelée 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.

L’ISO 29463-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 142, Séparateurs aérauliques.

L'ISO 29463 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Filtres à haut rendement et

filtres pour l'élimination des particules dans l'air:
— Partie 1: Classification, essais de performance et marquage

— Partie 2: Production d'aérosol, équipement de mesure et statistique de comptage de particules

— Partie 3: Méthode d’essai des filtres à feuille plate

— Partie 4: Méthode d'essai pour déterminer l'étanchéité de l'élément filtrant (méthode scan)

— Partie 5: Méthode d'essai des éléments filtrants
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ISO 29463-4:2011(F)
Introduction

L'ISO 29463 (toutes les parties) découle de l'EN 1822 (toutes les parties) avec des changements

importants pour répondre aux demandes de membres P non membres de l'UE. Elle donne des exigences,

des principes d'essai fondamentaux et le marquage pour les filtres à air à haut rendement d'efficacité

ayant une efficacité comprise entre 95 % et 99,999 995 % et qui peuvent être utilisés pour classifier les

filtres en général ou pour un usage spécifique par accord entre utilisateurs et fournisseurs.

L'ISO 29463 (toutes les parties) définit un mode opératoire de détermination de l'efficacité de tous les

filtres, à partir d'une méthode de comptage de particules à l'aide d'un aérosol d'essai liquide (ou solide)

et permet une classification normalisée de ces filtres en fonction de leur efficacité locale et globale,

qui couvre effectivement la plupart des exigences des différentes applications. La différence entre

l'ISO 29463 (toutes les parties) et les autres normes nationales se situe au niveau de la technique utilisée

pour la détermination de l'efficacité globale. Cette technique s'appuie sur le comptage des particules

pour la taille de particule ayant la plus forte pénétration (MPPS), qui, pour les médias filtrants en

micro-verre, est généralement dans la plage de 0,12 µm à 0,25 µm, plutôt que sur les relations de masses

ou les concentrations totales. Cette méthode permet également de soumettre à essai les filtres à air à

très faible pénétration, ce qui n'était pas possible avec les méthodes d'essai précédentes en raison de

leur sensibilité insuffisante. Pour les médias filtrants à membrane, des règles différentes s'appliquent;

celles-ci sont décrites dans l'ISO 29463-5:2011, Annexe B. Bien qu'aucun mode opératoire d’essai

équivalent ne soit spécifié pour les essais des filtres munis de médias chargés, une méthode pour traiter

ces types de filtres est décrite dans l'ISO 29463-5:2011, Annexe C. Les exigences spécifiques concernant

la méthode d'essai, la fréquence et les exigences de déclaration peuvent être modifiées par accord entre

le fournisseur et le client. Pour les filtres à faible efficacité (groupe H, tel que décrit ci-dessous), d'autres

méthodes d'essais d'étanchéité, décrites dans l'Annexe A de la présente partie de l’ISO 29463, peuvent

être utilisées par accord spécifique entre le fournisseur et le client, mais seulement si l'utilisation de ces

autres méthodes est clairement indiquée dans les marquages des filtres, tel que décrit dans l'Annexe A

de la présente partie de l’ISO 29463.

Il existe des différences entre l'ISO 29463 (toutes les parties) et d'autres pratiques normatives courantes

dans plusieurs pays. Par exemple, plusieurs de ces pratiques s'appuient sur les concentrations totales

d'aérosols plutôt que sur les particules individuelles. À titre informatif, une description succincte de ces

méthodes et leurs normes de référence sont fournies dans l'ISO 29463-5:2011, Annexe A.

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NORME INTERNATIONALE ISO 29463-4:2011(F)
Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des
particules dans l'air —
Partie 4:
Méthode d'essai pour déterminer l'étanchéité de l'élément
filtrant (méthode scan)
1 Domaine d'application

La présente partie de l'ISO 29463 spécifie le mode opératoire d'essai de la «méthode scan», considérée

comme la méthode de référence pour déterminer l'étanchéité des éléments filtrants. Elle s'applique

aux filtres appartenant aux classes ISO 35 H à ISO 75 U. Elle décrit également les autres méthodes

normatives, l’essai d'étanchéité au brouillard d'huile (voir Annexe A) et l'essai d’étanchéité au photomètre

(voir Annexe B), applicable aux filtres HEPA de classes ISO 35 H à ISO 45 H, et l'essai d’étanchéité avec

un aérosol solide de latex (PSL) (voir Annexe E). Elle est destinée à être utilisée conjointement avec

l'ISO 29463-1, l'ISO 29463-2, l'ISO 29463-3 et l'ISO 29463-5.
2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application de ce 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 5167-1, Mesure de débit des fluides au moyen d'appareils déprimogènes insérés dans des conduites en

charge de section circulaire — Partie 1: Principes généraux et exigences générales

ISO 29463-1:2011, Filtres à haut rendement et filtres pour l’élimination des particules dans l’air — Partie 1:

Classification, essais de performance et marquage

ISO 29463-2:2011, Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans l'air — Partie 2:

Production d'aérosol, équipement de mesure et statistique de comptage de particules

ISO 29463-3, Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans l'air — Partie 3:

Méthode d'essai des filtres à feuille plate

ISO 29463-5:2011, Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans l'air — Partie 5:

Méthode d'essai des éléments filtrants
ISO 29464, Épuration de l’air et autres gaz — Terminologie
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 29463-1, l’ISO 29463-2,

l’ISO 29463-3, l’ISO 29463-5, l’ISO 29464 ainsi que les suivants, s'appliquent.
3.1
durée d'échantillonnage

période pendant laquelle les particules dans l'échantillon sont comptées en amont et en aval

1) À publier.
© ISO 2011 – Tous droits réservés 1
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ISO 29463-4:2011(F)
3.2
méthode de comptage total de particules

méthode de comptage de particules selon laquelle le nombre total de particules dans un certain volume

d'échantillonnage est déterminé sans classification selon la taille
EXEMPLE En utilisant un compteur de noyaux de condensation.
3.3
méthode de comptage et de dimensionnement des particules

méthode de comptage des particules permettant à la fois la détermination du nombre de particules et la

classification des particules selon la taille
EXEMPLE En utilisant un compteur optique de particules.
3.4
débit de particules

nombre de particules mesurées ou qui s'écoulent dans une section spécifiée par unité de temps

3.5
distribution du débit de particules

distribution du débit de particules sur un plan perpendiculaire à la direction du débit

3.6
photomètre d'aérosol

appareil à diffusion de la lumière de mesure de la concentration en masse de particules en suspension

dans l'air, utilisant une chambre optique à diffusion de la lumière vers l'avant pour effectuer le mesurage

4 Principe

Pour la plupart des applications utilisant des filtres à haute efficacité, un filtre étanche est essentiel.

L'essai d'étanchéité de référence est utilisé pour soumettre à essai l'élément filtrant pour les valeurs

de pénétration locale et pour déterminer si il dépasse les niveaux admissibles (voir ISO 29463-1).

Pour les filtres du groupe H, des méthodes autres que la méthode scan de référence permettent une

détermination équivalente des fuites des filtres et sont décrites comme étant des méthodes alternatives

dans les Annexes A, B, E et F. Bien qu'elle ne soit pas considérée comme équivalente, la méthode de

comptage de particules utilisant un PSL de 0,3 μm à 0,5 μm, donnée à l'Annexe F, peut être utilisée à la

place de la méthode d'essai au brouillard d'huile (voir Annexe A).

Pour l'essai d'étanchéité, le filtre d'essai est installé sur le dispositif de montage et est soumis à un débit

d'air d'essai correspondant au débit d'air nominal. Après mesurage de la pression différentielle au débit

volumique nominal d'air, le filtre est purgé et l'aérosol d'essai produit par le générateur d'aérosol est

mélangé à l'air d'essai préparé le long d'un conduit de mélange de sorte qu'il soit réparti de manière

homogène sur la section transversale du conduit.

Le débit de particules en aval du filtre d'essai est plus faible que le débit de particules atteignant le filtre

en amont, du facteur de pénétration moyenne.

Les irrégularités de fabrication du média filtrant ou les fuites entraînent une variation du débit de

particules sur la surface frontale totale du filtre. En outre, les fuites au niveau des zones limitrophes et

au sein des composants du filtre d'essai (matériau d'étanchéité, cadre du filtre, étanchéité du dispositif

de montage pour filtre) peuvent entraîner localement une augmentation du débit des particules en aval

du filtre d'essai.

Pour l'essai d’étanchéité, la distribution du débit des particules doit être déterminée en aval du filtre

afin de vérifier où les valeurs limites sont dépassées. Les coordonnées de ces positions doivent être

consignées.

L'appareillage d'exploration doit également balayer la zone du cadre du filtre, les coins, le matériau

d'étanchéité entre le cadre du filtre et le joint afin de détecter également les fuites éventuelles dans ces

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ISO 29463-4:2011(F)

zones. Pour vérifier l'étanchéité, il est conseillé de scanner les filtres, avec leur joint d'origine, dans la

position de montage et avec la direction du débit d'air correspondants à leur installation sur site.

Afin de mesurer la distribution du débit des particules en aval, une sonde à géométrie définie doit être

utilisée en aval pour prendre comme échantillon un débit spécifié de prélèvement. À partir de ce débit

de prélèvement, un débit volumique d'échantillon doit être dirigé vers un compteur de particules qui

dénombre les particules et affiche les résultats en fonction du temps. Au cours de l'essai, la sonde se

déplace à une vitesse définie en jouxtant ou en recouvrant les pistes sans vide (voir C.3.2 et C.3.3),

à proximité de l'aval de l'élément filtrant. La période de mesure de la distribution du débit des

particules en aval peut être écourtée en utilisant plusieurs systèmes de mesure (extracteurs de débit de

prélèvement/compteurs de particules) fonctionnant en parallèle.

La mesure des coordonnées de la sonde, d'une vitesse définie de la sonde, et du débit des particules à

des intervalles suffisamment courts permettent de localiser les fuites. Au cours d'une nouvelle étape de

l'essai, la pénétration locale doit être mesurée à cette position en utilisant une sonde stationnaire.

Les essais de fuite doivent toujours être effectués en utilisant des particules MPPS (voir l'ISO 29463-3),

excepté pour les filtres avec un média à membrane conformément à l'Annexe E. La distribution en taille

des particules d'aérosol peut être vérifiée en utilisant un système d'analyse de la taille des particules

(par exemple, un granulomètre à mobilité différentielle, DMPS).

L'essai d’étanchéité peut être réalisé en utilisant un aérosol d'essai monodispersé ou polydispersé. Il

doit être garanti que le diamètre moyen des particules correspond à la taille de particule ayant la plus

forte pénétration (MPPS), pour laquelle le média filtrant présente son efficacité minimale.

Lors d'essais avec un aérosol monodispersé, la méthode de comptage total de particules peut être

utilisée avec un compteur de particules de condensation (CPC) ou un compteur optique de particules

(OPC; par exemple, un compteur de particules à laser).

Lorsqu'un aérosol polydispersé est utilisé, un compteur optique de particules qui dénombre les

particules et mesure leur granulométrie doit être utilisé.
5 Filtre d'essai

Un filtre d'essai doit être utilisé pour l'essai d'étanchéité qui ne présente aucun signe visible

d'endommagement ou autres irrégularités, et qui peut être scellé en position et soumis à un débit d'air

conformément aux exigences. La température du filtre d'essai au cours des essais doit correspondre à la

température de l'air d'essai. L'élément filtrant d'essai doit être manipulé avec précaution, et doit porter

un marquage clair et permanent contenant les informations suivantes:
a) la désignation de l'élément filtrant d'essai;
b) le côté amont de l'élément filtrant.
6 Appareillage d'essai
6.1 Configuration de l'appareillage d'essai

La Figure 1 illustre la configuration de l'appareillage d'essai. Cette configuration est valable pour les

essais avec un aérosol monodispersé ou polydispersé. Les seules différences entre eux résident dans la

technique utilisée pour mesurer les particules ainsi que dans la manière dont l'aérosol est généré.

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ISO 29463-4:2011(F)
Légende
1 préfiltre pour l'air d'essai 11 écoulement gainé (facultatif)
2 ventilateur avec régulateur de vitesse 12 filtre d'essai
3 chauffage de l'air 13 point d'échantillonnage et extraction du débit de
prélèvement, en aval
4 entrée d'aérosol dans le conduit 14 système traversant pour la sonde

5 générateur d’aérosol avec conditionnement de l'air 15 mesure du débit volumique

fourni et régulateur de débit de l'aérosol
6 mesure de la pression atmosphérique, de la 16 compteur de particules, en aval
température et de l'humidité relative

7 section de mélange en amont 17 ordinateur de contrôle et de stockage des données

8 point de prélèvement pour le comptage des 18 système de mesure afin de vérifier l'aérosol d'essai

particules en amont
9 système de dilution (facultatif) 19 mesure de la pression différentielle
10 compteur de particules, en amont
Figure 1 — Diagramme de l'appareillage d'essai

Un exemple de banc d'essai, sans équipement de mesure de particules, est présenté à la Figure 2.

4 © ISO 2011 – Tous droits réservés
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ISO 29463-4:2011(F)
Légende
1 filtre de poussière grossière 14 hygromètre

2 filtre de poussière fine 15 point de prélèvement pour l’analyse de la taille de

particule
3 ventilateur 16 point d'échantillonnage, en amont
4 chauffage de l'air 17 filtre à air à haute efficacité pour l’air de la gaine

5 registre pour ajuster l'air d'essai et l'air de la gaine 18 mesure de la perte de charge

6 filtre à air à haute efficacité pour l'air d'essai 19 mesure de la vitesse de l'air de la gaine

7 entrée de l'aérosol dans le conduit 20 filtre d'essai
8 débit de l'air d'essai 21 redresseur de flux pour le débit d’air de la gaine
9 écoulement d’air gainé 22 dispositif de montage pour filtre

10 dispositif de mesure de la pression effective 23 balayage (relié au dispositif de montage pour filtre

pendant l'essai)
11 pression différentielle 24 bras traversant de la sonde avec sonde
d'échantillonnage en aval
12 pression atmosphérique 25 système de traversée de sonde
13 mesure de la température 26 point d'échantillonnage aval
Figure 2 — Conduit d'essai pour l'essai d'exploration

Les informations fondamentales relatives à la génération et à la neutralisation de l'aérosol, ainsi que

les informations des types d'équipement appropriés et les descriptions détaillées des instruments de

mesure nécessaires aux essais sont données dans l'ISO 29463-2.
6.2 Conduit d'essai
6.2.1 Conditionnement de l'air d'essai

L'unité de conditionnement de l'air d'essai contient l'équipement nécessaire au conditionnement du

débit d'air d'essai (voir l'Article 7).

Le débit d'air d'essai doit être préparé de sorte qu'il soit conforme à l'Article 7 et qu'il ne dépasse pas les

valeurs limites spécifiées lors des essais d'efficacité.
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ISO 29463-4:2011(F)
6.2.2 Réglage du débit volumique

Il doit être possible, au moyen d'une disposition appropriée (par exemple, modifications de la vitesse du

ventilateur, ou par registre) de produire le débit volumique avec une reproductibilité de ± 3 %. Le débit

volumique nominal doit alors demeurer dans cette plage tout au long de l'essai.
6.2.3 Mesurage du débit volumique

Le débit volumique doit être mesuré en utilisant une méthode normalisée ou étalonnée (par exemple,

mesure de la perte de charge à l'aide d'un système de registres normalisé tels que diaphragmes, buses

et tubes de Venturi conformes à l'ISO 5167-1).
L'erreur limite de mesure ne doit pas dépasser 5 % de la valeur mesurée.
6.2.4 Conduit de mélange d'un aérosol

L'entrée de l'aérosol et le conduit de mélange (voir exemple à la Figure 2) doivent être construits de

sorte que la concentration d'aérosol mesurée aux points individuels de la section droite du conduit

directement à l'avant du filtre d'essai ne varie pas de plus de 10 % par rapport à la valeur moyenne

obtenue à partir d'au moins 10 points de mesure répartis régulièrement sur la section droite du conduit.

6.2.5 Dispositif de montage pour filtre d'essai

Le dispositif de montage pour filtre d'essai doit garantir que le filtre d'essai peut être scellé et soumis au

débit conformément aux exigences. Il ne doit obstruer aucune partie de la surface des médias du filtre.

Il est conseillé d’analyser l'étanchéité des filtres dans la position de montage et dans la direction du

débit d'air correspondant à leur installation sur site.
6.2.6 Points de mesure de la différence de pression
Les points de mesure d
...

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