ISO 13137:2013
(Main)Workplace atmospheres — Pumps for personal sampling of chemical and biological agents — Requirements and test methods
Workplace atmospheres — Pumps for personal sampling of chemical and biological agents — Requirements and test methods
ISO 13137:2013 specifies performance requirements for battery powered pumps used for personal sampling of chemical and biological agents in workplace air. It also specifies test methods in order to determine the performance characteristics of such pumps under prescribed laboratory conditions. ISO 13137:2013 is applicable to battery powered pumps having a nominal volume flow rate above 10 ml ⋅ min−1, as used with combinations of sampler and collection substrate for sampling of gases, vapours, dusts, fumes, mists and fibres. ISO 13137:2013 is primarily intended for flow-controlled pumps.
Air des lieux de travail — Pompes pour le prélèvement individuel des agents chimiques et biologiques — Exigences et méthodes d'essai
L'ISO 13137:2013 spécifie les exigences de performance relatives aux pompes autonomes utilisées pour le prélèvement individuel des agents chimiques et biologiques dans l'air des lieux de travail. Elle spécifie également des méthodes d'essai pour déterminer les caractéristiques de performance de ces pompes dans des conditions de laboratoire prescrites. L'ISO 13137:2013 s'applique aux pompes autonomes ayant un débit volumique nominal supérieur à 10 ml⋅min−1 et utilisées avec des combinaisons de dispositif de prélèvement et de substrat de collecte pour le prélèvement de gaz, vapeurs, poussières, fumées, brouillards et fibres. L'ISO 13137:2013 s'applique en premier lieu aux pompes à débit contrôlé.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13137
First edition
2013-10-15
Workplace atmospheres — Pumps for
personal sampling of chemical and
biological agents — Requirements
and test methods
Air des lieux de travail — Pompes pour le prélèvement individuel des
agents chimiques et biologiques — Exigences et méthodes d’essai
Reference number
ISO 13137:2013(E)
©
ISO 2013
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ISO 13137:2013(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 13137:2013(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Types of pump . 3
5 Requirements . 3
5.1 Features . 3
5.2 Mass . 3
5.3 Design safety . 4
5.4 Operating time. 4
5.5 Start-up and long-term performance . 4
5.6 Short-term interruption of air flow . . 4
5.7 Temperature dependence. 4
5.8 Mechanical strength . 5
5.9 Pulsation of flow rate (for type P pumps only) . 5
5.10 Flow rate stability under increasing pressure drop . 5
5.11 Timer accuracy. 5
5.12 Electromagnetic compatibility . 5
5.13 Explosion hazard . 6
6 Test conditions . 6
6.1 Number of test objects . 6
6.2 Test instruments . 6
6.3 Preconditioning and sequence of tests . 7
6.4 Adjustment of volume flow rate and pressure drop . 7
6.5 Test set-up and performance . 7
7 Test methods . 8
7.1 Features . 8
7.2 Mass . 8
7.3 Design safety . 8
7.4 Operating time. 8
7.5 Start-up and long-term performance . 8
7.6 Short-term interruption of air flow . . 9
7.7 Temperature dependence.10
7.8 Mechanical strength .11
7.9 Pulsation of flow rate (for type P pumps only) .12
7.10 Flow rate stability under increasing pressure drop .14
7.11 Timer accuracy.15
7.12 Electromagnetic compatibility .15
7.13 Explosion hazard .15
8 Test report .15
9 Instructions for use .16
10 Charger .16
10.1 Requirements .16
10.2 Testing .16
11 Marking .17
Annex A (informative) Types of pump mechanism and control system
.18
Annex B (informative) Internal sensors of sampling pumps .21
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ISO 13137:2013(E)
Annex C (informative) User tests for pumps and flow meters .23
Annex D (informative) Pressure drop due to collection substrates .26
Annex E (informative) Test instruments .30
Bibliography .31
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ISO 13137:2013(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, 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, 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.
The committee responsible for this document is ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 2,
Workplace atmospheres.
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ISO 13137:2013(E)
Introduction
Many different methods are used to determine the concentration of chemical and biological agents in
workplace air. Many of these methods involve the use of a pump and sampler connected by a flexible
tube. Air is drawn through the sampler and chemical and biological agents are trapped, e.g. on a filter,
sorbent tube or long-term detector tube, or in a gas washing bottle. In personal sampling, the pump and
sampler are attached to the worker so as to collect chemical and biological agents in the breathing zone.
The volume of air drawn by the pump during the sampling period is one of the quantities in the calculation
of the concentration of the chemical and biological agents in air. Therefore, the volume of air sampled
should be determined accurately and, in order to facilitate this, the flow rate should be maintained
within acceptable limits throughout the sampling period. For particle size selective sampling, the short-
term fluctuation of the flow rate should also be maintained within acceptable limits in order to ensure
that the sampler exhibits the required collection characteristics.
[1]
EN 482 specifies general performance criteria for methods for measuring the concentration of
chemical and biological agents in workplace air. These performance criteria include maximum values of
expanded uncertainty that are not to be exceeded under prescribed laboratory conditions. In addition,
the performance criteria should also be met under a wider variety of environmental influences,
representative of workplace conditions. The contribution of the sampling pump to measurement
uncertainty should be kept to a minimum.
This International Standard is intended to enable manufacturers and users of personal sampling pumps to
adopt a consistent approach to, and provide a framework for, the assessment of the specified performance
criteria. Manufacturers are urged to ensure that pumps meet the requirements laid down in this
International Standard, including environmental influences which can be expected to affect performance.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 13137:2013(E)
Workplace atmospheres — Pumps for personal sampling
of chemical and biological agents — Requirements and test
methods
1 Scope
This International Standard specifies performance requirements for battery powered pumps used for
personal sampling of chemical and biological agents in workplace air. It also specifies test methods in order
to determine the performance characteristics of such pumps under prescribed laboratory conditions.
This International Standard is applicable to battery powered pumps having a nominal volume flow rate
−1
above 10 ml ⋅ min , as used with combinations of sampler and collection substrate for sampling of
gases, vapours, dusts, fumes, mists and fibres.
This International Standard is primarily intended for flow-controlled pumps.
2 Normative references
The following referenced documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document
and are indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60079-0, Explosive atmospheres — Part 0: Equipment — General requirements
IEC 61000-6-1, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 6-1: Generic standards — Immunity for
residential, commercial and light-industrial environments
IEC 61000-6-3, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 6-3: Generic standards — Emission standard
for residential, commercial and light-industrial environments
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
biological agent
bacteria, viruses, fungi and other micro-organisms or parts of them and their associated toxins, including
those which have been genetically modified, cell cultures or endoparasites which are potentially
hazardous to human health
Note 1 to entry: Dusts of organic origin, e.g. pollen, flour dust and wood dust, are not considered to be biological
agents and are therefore not covered by this definition.
2
[SOURCE: EN 1540:2011, definition 2.1.1]
3.2
chemical agent
any chemical element or compound on its own or admixed as it occurs in the natural state or as produced,
used, or released, including release as waste, by any work activity, whether or not produced intentionally
and whether or not placed on the market
2
[SOURCE: EN 1540:2011, definition 2.1.2]
© ISO 2013 – All rights reserved 1
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ISO 13137:2013(E)
3.3
airborne particles
fine matter, in solid or liquid form, dispersed in air
Note 1 to entry: Smoke, fume, mist and fog consist of airborne particles.
2
[SOURCE: EN 1540:2011, definition 2.2.3]
3.4
air sampler
sampler
device for separating chemical and/or biological agents from the surrounding air
Note 1 to entry: Air samplers are generally designed for a particular purpose, e.g. for sampling gases and vapours
or for sampling airborne particles.
2
[SOURCE: EN 1540:2011, definition 3.2.1, modified — synonyms placed on separate lines]
3.5
personal sampler
sampler, attached to a person, that collects gases, vapours or airborne particles in the breathing zone to
determine exposure to chemical and/or biological agents
2
[SOURCE: EN 1540:2011, definition 3.2.2]
3.6
personal sampling
process of (air) sampling carried out using a personal sampler
2
[SOURCE: EN 1540:2011, definition 3.3.3]
3.7
breathing zone
space around the nose and mouth from which breath is taken
Note 1 to entry: Technically the breathing zone corresponds to a hemisphere (generally accepted to be 30 cm
in radius) extending in front of the human face, centred on the midpoint of a line joining the ears. The base of
the hemisphere is a plane through this line, the top of the head and the larynx. This technical description is not
applicable when respiratory protective equipment is used.
2
[SOURCE: EN 1540:2011, definition 2.4.5]
3.8
sorbent tube
device, usually made of metal or glass, containing a collection substrate such as a sorbent or a support
impregnated with reagent
Note 1 to entry: Some sorbent tubes are intended for use as active samplers and some as passive samplers.
2
[SOURCE: EN 1540:2011, definition 3.2.5]
3.9
pressure drop
difference between ambient pressure and the pressure at the inlet of the pump, for a
constant volume flow rate setting
Note 1 to entry: The pressure drop, sometimes referred to as back pressure, is measured across the sampler, the
collection substrate and the tubing.
3.10
flow-controlled pump
pump with nominally constant flow rate provided by an automatic flow control system
2 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 13137:2013(E)
3.11
nominal flow rate range
range of volume flow rate values, adjustable at the pump, at which the manufacturer claims that the
pump can operate at a constant flow rate up to the maximum value of the required pressure drop range
for the operating time
3.12
operating time
period during which the pump can be operated at specified flow rate and pressure drop without
recharging or replacing the battery
3.13
pulsation
short-term relative variation of volume flow rate at a given flow rate
4 Types of pump
Sampling pumps are classified according to their intended use as follows:
— type P: pumps for personal sampling of airborne particles;
— type G: pumps for personal sampling of gases and vapours.
NOTE 1 Type P pumps can be used for personal sampling of gases and vapours as long as they comply with the
type G pump requirements.
NOTE 2 For types of pump mechanism and control system. see Annex A.
5 Requirements
5.1 Features
The pump shall have the following features:
a) an automatic control which keeps the volume flow rate nominally constant;
b) a means to reduce the likelihood of unintentional or unauthorized adjustment of any pump control,
such that it is concealed beneath a cover, can only be actuated with the aid of a tool or requires
specialized knowledge for operation;
c) either a malfunction indicator which, following completion of sampling, indicates that the air flow
has been reduced or interrupted during sampling, or an automatic cut-out which stops the pump if
the flow rate is reduced or interrupted;
d) a fuse or resettable breaker which interrupts the current in the electrical circuit of the pump in the
case of excessive current drain;
e) a filter which prevents particles from being drawn into the mechanism of the pump;
f) a means to secure the pump on a person (integrated or available as an accessory).
NOTE Some pumps use internal sensors to provide atmospheric, pressure and air flow data. Information on
the use of these sensors is given in Annex B.
5.2 Mass
The mass of the pump, including batteries and integral holders, shall not exceed 1,2 kg for sampling
−1
pumps with a flow rate of less or equal than 5 l ⋅ min and 2,5 kg for sampling pumps with a flow rate
−1
above 5 l ⋅ min .
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ISO 13137:2013(E)
5.3 Design safety
The outer case of the pump shall be so designed that there are no sharp corners or other uncomfortable
protruding parts.
5.4 Operating time
The operating time shall be at least 1 h and should preferably be greater than 8 h. This applies to the
complete nominal flow rate range against the pressure drops as specified in Table 4 at (5 ± 2) °C.
NOTE The capacity of a battery increases with temperature. Therefore, the test is performed towards the
lower end of the temperature range in which the pump is likely to be used.
For the duration of the operating time, the flow rate shall not deviate by more than 5 % from the initial value.
The manufacturer shall report, in the instructions for use, the operating time at the specified pressure
drop according to 5.10 for the flow rates given in Table 1 at (5 ± 2) °C.
Table 1 — Flow rates for reporting by the manufacturer of the operating time
Nominal flow rate range Flow rate setting
Pump type
−1 −1
ml ⋅ min ml ⋅ min
2 000
≤5 000
Maximum value of the nominal flow
rate range of the pump
P
Minimum value of the nominal flow
rate range of the pump
>5 000
Maximum value of the nominal flow
rate range of the pump
50
≤300
Maximum value of the nominal flow
rate range of the pump
G
300
>300
Maximum value of the nominal flow
rate range of the pump
NOTE For regular user tests to maintain pumps and flow meters, see Annex C.
5.5 Start-up and long-term performance
During operation of the pump at (5 ± 2) °C and in the range from 20 °C to 25 °C, the flow rate shall not deviate
by more than 5 % from the value measured at the start of the determination of the long-term performance.
5.6 Short-term interruption of air flow
When the air flow is fully blocked, the pump shall cut out or the malfunction indicator activate. The
pump may try to restart automatically after the airflow is becoming blocked. If the air flow is blocked
for more than (120 ± 10) s, the pump shall not restart automatically or the malfunction indicator shall
remain activated until reset.
5.7 Temperature dependence
When the flow rate is set within the temperature range from 20 °C to 25°C in accordance with 7.7, it shall
not deviate by more than 5 % after cooling down the sampling train to (5 ± 2) °C within about 2 h and
running for a period of (60 ± 1) min when the temperature is changed to the next (fixed) value within
the range from 5 °C to 40 °C as stated in 7.7.3.
4 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 13137:2013(E)
5.8 Mechanical strength
The general function of the pump shall not be impaired by shock treatment (see 7.8). No mechanical
damage or electrical defect shall occur.
After shock treatment, the flow rate measured shall not deviate by more than 5 % from the value
measured prior to shock treatment.
5.9 Pulsation of flow rate (for type P pumps only)
For type P pumps, the pulsation shall not exceed 10 % of the flow rate.
By recording the time curve of the flow rate the pulsation P is given by Formula (1):
T
2
1
ft − ftd
()
∫
T
0
P = ×100 (1)
f
where
−1
f(t) is the volume flow rate over time t, in litre per minute (l ⋅ min ), calculated from the meas-
urement of velocity;
−1
is the mean volume flow rate over time T, calculated in litre per minute (l ⋅ min ), from the
f
measurement of velocity;
t is the time, in seconds (s);
T is the time period of pulsation, in seconds (s).
The quantity f(t) is not necessarily the absolute air flow, but shall have a direct linear relationship to
the flow rate.
NOTE P can be measured in several ways. See 7.9 for examples.
5.10 Flow rate stability under increasing pressure drop
−1
5.10.1 Pumps with a nominal flow rate range less or equal than 5 000 ml · min
When set within the nominal flow rate range of the pump, the flow rate shall not deviate by more than
±5 % from the initial value on changing the pressure drop within the range specified in Table 2.
−1
5.10.2 Pumps with a nominal flow rate range above 5 000 ml · min
When set within the nominal flow rate range of the pump, the flow rate shall not deviate by more than
±5 % from the initial value on changing the pressure drop within the nominal pressure drop range
specified by the pump manufacturer.
5.11 Timer accuracy
If the pump has an internal timer, the indicated time shall not deviate by more than ±0,5 % from that of
a calibrated timer.
5.12 Electromagnetic compatibility
The pump shall meet the requirements for electromagnetic compatibility according to IEC 61000-6-1
and IEC 61000-6-3.
© ISO 2013 – All rights reserved 5
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ISO 13137:2013(E)
5.13 Explosion hazard
If the pump is claimed to be suitable for use in areas subject to explosion hazard, the pump shall comply
with the requirements of IEC 60079-0.
Table 2 — Required pressure drop range
Adjusted flow rate Required pressure drop range
Pump type
−1
ml ⋅ min kPa
1 000 0,1 to 4,0
2 000 0,3 to 4,0
P 3 000 0,4 to 4,0
4 000 0,6 to 5,0
5 000 0,7 to 6,25
10 0,02 to 0,2
50 0,1 to 1,2
100 0,2 to 2,6
G
200 0,5 to 6,0
300 1,0 to 10,0
500 2,0 to 10,0
NOTE The upper and lower values specified for the required pressure drop range for type P pumps are typical for an
unloaded and heavily loaded filter. The values specified for required pressure drop for type G pumps are typical for one
sorbent tube with low flow resistance up to two sorbent tubes in line. See Annex D.
6 Test conditions
6.1 Number of test objects
The tests given in Clause 7 may be carried out with one pump only unless otherwise stated in the
specific test clause.
6.2 Test instruments
The uncertainty of the test instruments shall be in accordance with Table 3.
Table 3 — Uncertainty of test instruments used
Test instrument Uncertainty
Volume flow meter within ±2 %
Volume meter within ±2 %
Pressure gauge within ±5 %
Timer within ±0,1 %
Thermometer within ±1 °C
For a rapidly responding flow meter, e.g. a hot-wire anemometer, the response time shall be less than
4,5 ms from t to t
10 90.
NOTE 1 Times t and t are those at which 10 % and 90 % of the final reading of the anemometer signal is
10 90
reached when a step signal is applied.
The temperature stability of the climatic chamber used shall be at least ±2 °C.
6 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 13137:2013(E)
All test instruments listed in Table 3 shall have calibrations that are traceable to national standards.
NOTE 2 Annex E lists typical test instruments.
6.3 Preconditioning and sequence of tests
Prior to the technical tests (see Clause 7), precondition the pump by performing an appropriate number
of charging and operating cycles (see Clause 10 for charger).
For pumps with a nickel–cadmium (NiCd) battery, perform at least five cycles. Wherever possible, the
use of this battery type should be avoided for reasons of environmental protection and to avoid problems
with battery memory effects.
For pumps with a nickel–metal hydride (NiMH) battery or a lithium-ion (Li-ion) type battery, perform
at least three cycles.
Fully charge the battery in accordance with the manufacturer’s instructions and run the pump until it
automatically shuts down due to low battery status.
To r
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13137
Première édition
2013-10-15
Air des lieux de travail — Pompes
pour le prélèvement individuel des
agents chimiques et biologiques —
Exigences et méthodes d’essai
Workplace atmospheres — Pumps for personal sampling of chemical
and biological agents — Requirements and test methods
Numéro de référence
ISO 13137:2013(F)
©
ISO 2013
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ISO 13137:2013(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2013
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Fax + 41 22 749 09 47
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Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 13137:2013(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Types de pompes . 3
5 Exigences . 3
5.1 Caractéristiques . 3
5.2 Masse . 4
5.3 Sécurité de conception . 4
5.4 Autonomie de fonctionnement . 4
5.5 Démarrage et performance sur une longue durée . 4
5.6 Interruption du débit d’air sur une courte durée . 4
5.7 Influence de la température . 5
5.8 Résistance mécanique . 5
5.9 Pulsation du débit d’air (uniquement pour les pompes de type P) . 5
5.10 Stabilité du débit en cas d’augmentation de la perte de charge . 5
5.11 Exactitude de l’horloge . 6
5.12 Compatibilité électromagnétique . 6
5.13 Danger d’explosion . 6
6 Conditions d’essai . 6
6.1 Nombre d’objets soumis à essai . 6
6.2 Instruments d’essai . 6
6.3 Préconditionnement et séquence d’essais . 7
6.4 Réglage du débit volumique et de la perte de charge . 7
6.5 Configuration et conduite de l’essai . 8
7 Méthodes d’essai . 8
7.1 Caractéristiques . 8
7.2 Masse . 8
7.3 Sécurité de conception . 9
7.4 Autonomie de fonctionnement . 9
7.5 Démarrage et performance sur une longue durée . 9
7.6 Interruption du débit d’air sur une courte durée .10
7.7 Influence de la température .10
7.8 Résistance mécanique .11
7.9 Pulsation du débit d’air (uniquement pour les pompes de type P) .13
7.10 Stabilité du débit en cas d’augmentation de la perte de charge .15
7.11 Exactitude de l’horloge .16
7.12 Compatibilité électromagnétique .16
7.13 Danger d’explosion .16
8 Rapport d’essai .16
9 Instructions d’utilisation .16
10 Chargeur .17
10.1 Exigences .17
10.2 Essais .17
11 Marquage .17
Annexe A (informative) Types de mécanismes et de systèmes de commande de pompes
.19
Annexe B (informative) Capteurs internes de pompes de prélèvement.23
© ISO 2013 – Tous droits réservés iii
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ISO 13137:2013(F)
Annexe C (informative) Essais réalisés par l’utilisateur sur les pompes et les débitmètres .25
Annexe D (informative) Perte de charge due aux substrats de collecte.28
Annexe E (informative) Instruments d’essai .32
Bibliographie .33
iv © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 13137:2013(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 (CEI) 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/CEI, 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/CEI, Partie 2, www.iso.
org/directives.
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. 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 sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues,
www.iso.org/brevets.
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 146, Qualité de l’air, sous-comité
SC 2, Atmosphères des lieux de travail.
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ISO 13137:2013(F)
Introduction
Il existe une grande diversité de méthodes pour déterminer la concentration des agents chimiques
et biologiques dans l’atmosphère du lieu de travail. Plusieurs de ces méthodes impliquent l’utilisation
d’une pompe et d’un dispositif de prélèvement raccordés par un tube flexible. L’air est aspiré à travers le
dispositif de prélèvement et les agents chimiques et biologiques sont piégés, par exemple par un filtre, un
tube à adsorption, un tube détecteur de longue durée ou un barboteur. Lors du prélèvement individuel,
la pompe et le dispositif de prélèvement sont fixés sur le travailleur dans sa zone respiratoire de manière
à collecter les agents chimiques et biologiques.
Le volume d’air aspiré par la pompe pendant la période de prélèvement fait partie des grandeurs
impliquées dans le calcul de la concentration des agents chimiques et biologiques dans l’air. Par
conséquent, il convient que le volume d’air prélevé soit déterminé avec précision; pour cela, il convient
de maintenir le débit dans des limites acceptables pendant toute la période de prélèvement. En ce qui
concerne l’échantillonnage sélectif en fonction de la taille des particules, il convient que la fluctuation sur
une courte durée du débit soit maintenue dans des limites acceptables afin de s’assurer que le dispositif
de prélèvement présente les caractéristiques de prélèvement requises.
[1]
L’EN 482 spécifie les critères de performance générale pour les méthodes de mesure de la concentration
des agents chimiques et biologiques dans l’air des lieux de travail. Ces critères de performance
comprennent des valeurs maximales d’incertitude élargie qui ne doivent pas être dépassées dans
des conditions de laboratoire spécifiées. En outre, il convient également de respecter les critères de
performance pour des conditions environnementales plus variées, représentatives des conditions du
lieu de travail. Il convient que la contribution de la pompe de prélèvement à l’incertitude de mesure soit
maintenue à un niveau minimal.
La présente Norme internationale est destinée à permettre aux fabricants et aux utilisateurs de pompes
pour le prélèvement individuel d’adopter une approche cohérente et de fournir un cadre pour l’évaluation
des critères de performance spécifiés. Les fabricants sont incités à s’assurer que les pompes satisfont aux
exigences spécifiées dans la présente Norme internationale, y compris les influences environnementales
censées avoir une incidence sur la performance.
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NORME INTERNATIONALE ISO 13137:2013(F)
Air des lieux de travail — Pompes pour le prélèvement
individuel des agents chimiques et biologiques —
Exigences et méthodes d’essai
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les exigences de performance relatives aux pompes
autonomes utilisées pour le prélèvement individuel des agents chimiques et biologiques dans l’air des
lieux de travail. Elle spécifie également des méthodes d’essai pour déterminer les caractéristiques de
performance de ces pompes dans des conditions de laboratoire prescrites.
La présente Norme internationale s’applique aux pompes autonomes ayant un débit volumique nominal
−1
supérieur à 10 ml ⋅ min et utilisées avec des combinaisons de dispositif de prélèvement et de substrat
de collecte pour le prélèvement de gaz, vapeurs, poussières, fumées, brouillards et fibres.
La présente Norme internationale s’applique en premier lieu aux pompes à débit contrôlé.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. 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).
CEI 60079-0, Atmosphères explosives — Partie 0: Matériel — Exigences générales
CEI 61000-6-1, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 6-1: Normes génériques — Immunité pour
les environnements résidentiels, commerciaux et de l’industrie légère
CEI 61000-6-3, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 6-3: Normes génériques — Norme sur
l’émission pour les environnements résidentiels, commerciaux et de l’industrie légère
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
agent biologique
bactéries, virus, champignons et autres micro-organismes ou parties de ceux-ci et toxines qui leur sont
associés, y compris ceux qui ont été génétiquement modifiés, cultures cellulaires ou endoparasites qui
sont potentiellement dangereux pour la santé humaine
Note 1 à l’article: Les poussières d’origine organique, par exemple le pollen, la poussière de farine et la poussière de
bois, ne sont pas considérées comme étant des agents biologiques et ne sont donc pas couverts par cette définition.
[SOURCE: EN 1540:2011, définition 2.1.1]
3.2
agent chimique
élément ou composé chimique, seul ou mélangé, tel qu’il se présente à l’état naturel ou tel qu’il est produit,
utilisé ou libéré, y compris sous forme de déchet, du fait d’une activité professionnelle, qu’il soit ou non
produit intentionnellement et qu’il soit ou non mis sur le marché
[SOURCE: EN 1540:2011, définition 2.1.2]
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3.3
particules en suspension dans l’air
matière fine, sous forme solide ou liquide, dispersée dans l’air
Note 1 à l’article: La fumée, la brume et le brouillard sont constitués de particules en suspension dans l’air.
[SOURCE: EN 1540:2011, définition 2.2.3]
3.4
dispositif de prélèvement d’air
dispositif de prélèvement
dispositif permettant de séparer les agents chimiques et/ou biologiques de l’air qui les renferme
Note 1 à l’article: Les dispositifs de prélèvement d’air sont généralement conçus pour un usage particulier, par
exemple pour prélever des gaz et des vapeurs ou pour prélever des particules en suspension dans l’air.
[SOURCE: EN 1540:2011, définition 3.2.1, modifiée — synonymes placés sur des lignes séparées]
3.5
dispositif de prélèvement individuel
dispositif de prélèvement fixé sur une personne qui collecte les gaz, les vapeurs ou les particules en
suspension dans l’air dans sa zone respiratoire en vue de déterminer l’exposition aux agents chimiques
et/ou biologiques
[SOURCE: EN 1540:2011, définition 3.2.2]
3.6
prélèvement individuel
processus de prélèvement (d’air) exécuté en utilisant un dispositif de prélèvement individuel
[SOURCE: EN 1540:2011, définition 3.3.3]
3.7
zone respiratoire
espace autour du nez et de la bouche dans lequel la respiration a lieu
Note 1 à l’article: Techniquement, la zone respiratoire correspond à un hémisphère (généralement de rayon 30 cm)
s’étendant devant la face de la personne, centrée sur le milieu du segment qui joint les deux oreilles. La base de
l’hémisphère est un plan passant par ce segment, le sommet de la tête et le larynx. Cette description technique est
inapplicable quand un équipement de protection respiratoire est utilisé.
[SOURCE: EN 1540:2011, définition 2.4.5]
3.8
tube à adsorption
dispositif, généralement en métal ou en verre, contenant un substrat de collecte tel qu’un adsorbant ou
un support imprégné de réactif
Note 1 à l’article: Certains tubes à adsorption sont destinés à être utilisés comme des dispositifs de prélèvement
actifs et d’autres comme des dispositifs de prélèvement passifs.
[SOURCE: EN 1540:2011, définition 3.2.5]
3.9
perte de charge
différence entre la pression ambiante et la pression à l’entrée de la
pompe, pour un débit volumique constant
Note 1 à l’article: La perte de charge, parfois appelée contre-pression, est mesurée à travers le dispositif de
prélèvement, le substrat de collecte et le tube.
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3.10
pompe à débit contrôlé
pompe à débit nominal constant, munie d’un système de commande automatique du débit
3.11
étendue nominale de débit
étendue de valeurs du débit volumique, réglable au niveau de la pompe, pour lequel le fabricant annonce
que la pompe peut fonctionner à un débit constant jusqu’à la valeur maximale de l’étendue de la perte de
charge requise pendant la durée de l’autonomie de fonctionnement
3.12
autonomie de fonctionnement
période durant laquelle la pompe peut fonctionner à un débit et avec une perte de charge spécifiés sans
recharger ni remplacer les batteries
3.13
pulsation
variation relative à court terme du débit volumique à un débit donné
4 Types de pompes
Les pompes de prélèvement sont classées selon leur utilisation prévue, comme suit:
— type P: pompes pour le prélèvement individuel de particules en suspension dans l’air;
— type G: pompes pour le prélèvement individuel de gaz et de vapeurs.
NOTE 1 Les pompes de type P peuvent être utilisées pour le prélèvement individuel de gaz et de vapeurs, à
condition qu’elles soient conformes aux exigences relatives aux pompes de type G.
NOTE 2 Pour les types de mécanismes de pompes et les systèmes de commande, voir l’Annexe A.
5 Exigences
5.1 Caractéristiques
La pompe doit avoir les caractéristiques suivantes:
a) un dispositif de commande automatique qui maintient le débit volumique nominalement constant;
b) un moyen pour réduire la possibilité d’un réglage involontaire ou non autorisé de tout dispositif de
commande de pompe, de sorte qu’il soit dissimulé sous un capot, qu’il ne puisse être actionné qu’au
moyen d’un outil ou que son fonctionnement exige des connaissances spéciales;
c) soit un indicateur de défaillance qui, une fois le prélèvement terminé, indique que le débit d’air a été
réduit ou interrompu lors du prélèvement, soit un dispositif de coupure automatique qui arrête la
pompe en cas de réduction ou d’interruption du débit;
d) un fusible ou un disjoncteur réenclenchable qui coupe le courant dans le circuit électrique de la
pompe en cas de courant de décharge excessif;
e) un filtre qui empêche les particules d’être aspirées dans le mécanisme de la pompe;
f) un dispositif permettant d’attacher la pompe sur une personne (intégré ou en accessoire).
NOTE Certaines pompes utilisent des capteurs internes destinés à fournir des données relatives au milieu
ambiant, à la pression et au débit d’air. L’Annexe B fournit des informations sur l’utilisation de ces capteurs.
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5.2 Masse
La masse de la pompe, y compris les batteries et les supports intégrés, ne doit pas dépasser 1,2 kg pour
−1
les pompes de prélèvement ayant un débit inférieur ou égal à 5 l ⋅ min et 2,5 kg pour les pompes de
−1
prélèvement ayant un débit supérieur à 5 l ⋅ min .
5.3 Sécurité de conception
Le boîtier externe de la pompe doit être conçu de sorte qu’il n’y ait ni angles vifs ni autres parties en
saillie susceptibles de gêner.
5.4 Autonomie de fonctionnement
L’autonomie de fonctionnement doit être d’au moins 1 h, mais de préférence supérieure à 8 h. Cette
exigence s’applique à toute l’étendue nominale de débit par rapport aux pertes de charge spécifiées dans
le Tableau 4 à (5 ± 2) °C.
NOTE La capacité d’une batterie augmente avec la température. Par conséquent, l’essai est effectué aux
alentours de la limite inférieure de la plage de température dans laquelle la pompe est censée être utilisée.
Pendant l’autonomie de fonctionnement, le débit ne doit pas s’écarter de plus de 5 % de la valeur initiale.
Le fabricant doit indiquer, dans la notice d’utilisation, l’autonomie de fonctionnement à la perte de charge
spécifiée conformément à 5.10 pour les débits donnés dans le Tableau 1 à (5 ± 2) °C.
Tableau 1 — Débits pour l’indication de l’autonomie de fonctionnement par le fabricant
Étendue nominale de débit Réglage de débit
Type de pompe
−1 −1
ml ⋅ min ml ⋅ min
2 000
≤ 5 000
Valeur maximale de l’étendue nomi-
nale de débit de la pompe
P
Valeur minimale de l’étendue nomi-
nale de débit de la pompe
> 5 000
Valeur maximale de l’étendue nomi-
nale de débit de la pompe
50
≤ 300
Valeur maximale de l’étendue nomi-
nale de débit de la pompe
G
300
> 300
Valeur maximale de l’étendue nomi-
nale de débit de la pompe
NOTE En ce qui concerne les essais périodiques réalisés par l’utilisateur dans le cadre de l’entretien des pompes et des
débitmètres, voir l’Annexe C.
5.5 Démarrage et performance sur une longue durée
Lorsque la pompe fonctionne à (5 ± 2) °C et dans la plage comprise entre 20 °C et 25 °C, le débit ne doit
pas s’écarter de plus de 5 % de la valeur mesurée au début de la détermination des performances sur
une longue durée.
5.6 Interruption du débit d’air sur une courte durée
Lorsque le débit d’air est complètement interrompu, la pompe doit s’arrêter ou l’indicateur de
défaillance doit se déclencher. Il est possible que la pompe essaie de redémarrer automatiquement après
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l’interruption du débit d’air. Si le débit d’air est interrompu pendant plus de (120 ± 10) s, la pompe ne doit
pas redémarrer automatiquement, ou bien l’indicateur de défaillance doit rester activé jusqu’à ce qu’il
soit inactivé.
5.7 Influence de la température
Lorsque le débit est réglé pour la plage de température comprise entre 20 °C et 25°C conformément à 7.7,
il ne doit pas s’écarter de plus de 5 % après avoir refroidi l’ensemble pompe et dispositif de prélèvement
à (5 ± 2) °C pendant environ 2 h, et après l’avoir fait fonctionner pendant une période de (60 ± 1) min,
lorsque la température passe à la valeur (fixe) suivante dans la plage comprise entre 5 °C et 40 °C comme
indiqué en 7.7.3.
5.8 Résistance mécanique
Le fonctionnement général de la pompe ne doit pas être affecté par l’essai de résistance aux chocs
(voir 7.8). Il ne doit en résulter aucun dommage mécanique ni défaut électrique.
Après l’essai de résistance aux chocs, le débit mesuré ne doit pas s’écarter de plus de 5 % de la valeur
mesurée avant l’essai de résistance aux chocs.
5.9 Pulsation du débit d’air (uniquement pour les pompes de type P)
Pour les pompes de type P, la pulsation ne doit pas dépasser 10 % du débit d’air.
En traçant la courbe de variation du débit en fonction du temps, la pulsation P est donnée par la Formule (1):
T
2
1
ft − ftd
()
∫
T
0
P = ×100 (1)
f
où
−1
f(t) est le débit volumique en fonction du temps t, en litres par minute (l ⋅ min ), calculé à
partir de la mesure de la vitesse;
est le débit volumique moyen en fonction du temps T, calculé en litres par minute
f
−1
(l ⋅ min ), à partir de la mesure de la vitesse;
t est le temps, en secondes (s);
T est la durée de la pulsation, en secondes (s).
La grandeur f(t) n’est pas nécessairement le débit d’air absolu, mais il doit avoir une relation linéaire
directe avec le débit d’air.
NOTE P peut être mesurée de plusieurs manières. Voir 7.9 pour des exemples.
5.10 Stabilité du débit en cas d’augmentation de la perte de charge
−1
5.10.1 Pompes avec une étendue nominale de débit inférieure ou égale à 5 000 ml · min
Lorsqu’il est réglé dans les limites de l’étendue nominale de débit de la pompe, le débit ne doit pas
s’écarter de ± 5 % de sa valeur initiale lors d’une variation de la perte de charge dans les limites de
l’étendue spécifiée dans le Tableau 2.
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Tableau 2 — Étendue requise de la perte de charge
Type de pompe Débit ajusté Étendue requise de la
perte de charge
−1
ml ⋅ min kPa
1 000 0,1 à 4,0
2 000 0,3 à 4,0
P 3 000 0,4 à 4,0
4 000 0,6 à 5,0
5 000 0,7 à 6,25
10 0,02 à 0,2
50 0,1 à 1,2
100 0,2 à 2,6
G
200 0,5 à 6,0
300 1,0 à 10,0
500 2,0 à 10,0
NOTE Les valeurs supérieures et inférieure spécifiées pour l’étendue requise de la perte
de pression pour les pompes de type P sont caractéristiques d’un filtre non chargé ou très
chargé. Les valeurs spécifiées pour la perte de charge requise pour les pompes de type G
sont caractéristiques d’un tube à adsorption à faible perte de charge, voire de deux tubes à
adsorption en ligne. Voir l’Annexe D.
−1
5.10.2 Pompes avec une étendue nominale de débit supérieure à 5 000 ml · min
Lorsqu’il est réglé dans les limites de l’étendue nominale de débit de la pompe, le débit ne doit pas
s’écarter de plus de ± 5 % de sa valeur initiale lors d’une variation de la perte de charge dans les limites
de l’étendue nominale de la
...
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