ISO 11933-4:2001

Components for containment enclosures — Part 4: Ventilation and gas-cleaning systems such as filters, traps, safety and regulation valves, control and protection devices

Composants pour enceintes de confinement — Partie 4: Systèmes de ventilation et d'épuration tels que filtres, pièges, vannes de régulation et de sécurité, organes de contrôle et de protection

La présente partie de l'ISO 11933 spécifie les principes de conception et les caractéristiques des différents composants utilisables pour assurer les fonctions de ventilation et d'épuration dans les enceintes de confinement. Ces composants peuvent être soit fixés directement sur la paroi d'enceinte de confinement, soit à proximité d'une enceinte ou d'une ligne d'enceintes, qui peut être blindée ou non. Ces composants peuvent être utilisés seuls ou en association avec des composants mécaniques tels que ceux décrits dans l'ISO 11933-1 et l'ISO 11933-3. La présente partie de l'ISO 11933 s'applique : - aux dispositifs de filtration, y compris les filtres à très haute efficacité (THE), et aux pièges à iode, - aux organes de régulation et de sécurité, - aux dispositifs assurant la protection mécanique d'enceintes de confinement, - aux organes de contrôle et de mesure de la pression. NOTE Les éléments constituant l'ossature de l'enceinte de confinement proprement dite (structures rigides, parois métalliques, panneaux transparents, etc.) sont traités dans l'ISO 10604-1.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 30-May-2001
• ICS: 13.280 - Radiation protection
• Technical Committee: ISO/TC 85/SC 2 - Radiological protection
• Drafting Committee: ISO/TC 85/SC 2 - Radiological protection
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 11-Oct-2022
• Completion Date: 14-Feb-2026

Overview

ISO 11933-4:2001 outlines the design criteria and operational requirements for components of ventilation and gas-cleaning systems used in containment enclosures. These systems are vital for maintaining the safety, cleanliness, and operational integrity within environments handling hazardous or sensitive materials, such as laboratories, nuclear facilities, and industrial settings. Part 4 of the ISO 11933 series specifically covers components like filters, traps, safety and regulation valves, and devices for control and protection, aiming to promote interoperability and enhance system reliability.

Key Topics

• Ventilation System Functions: The primary role of containment ventilation is to enhance safety by controlling air movement, thus preventing the spread of contaminants. Ventilation also maintains suitable internal atmospheric conditions (e.g., temperature, humidity) to protect both materials and personnel.
• Gas-Cleaning Components: Includes devices such as high-efficiency particulate air (HEPA) filters, iodine traps, prefilters, control and pressure-measurement devices, and protective valves.
• Containment: Ventilation systems establish negative pressure environments to prevent contaminant escape, with controlled airflow to mitigate risks from containment breaches.
• Fire and Safety Considerations: The standard emphasizes fire prevention, detection, and intervention, including selection of fire-resistant materials and the integration of safety devices (like hydraulic and mechanical safety valves) to protect against overpressure or vacuum conditions.
• Operational Criteria: Specifies routines for pressure testing, filter maintenance, flow-rate measurements, and safe operation to ensure ongoing performance and regulatory compliance.

Applications

ISO 11933-4:2001 is commonly applied in industries where hazardous particulate, chemical, or radioactive contamination must be controlled, such as:

• Nuclear Facilities: For the protection against radiological hazards during material handling and processing.
• Pharmaceutical and Biotech Laboratories: To ensure sterile, contaminant-free working environments.
• Chemical Processing: Where toxic or volatile substances require regulated atmospheric containment.
• Research Institutions: Supporting advanced materials work and controlled environment experiments.

Typical applications include the use of gas-cleaning systems in gloveboxes, hot cells, and shielded enclosures. The standard supports the safe integration of filtration stages, pressure monitoring, flow control, and emergency protection mechanisms. Ensuring compatibility and interchangeability of these components not only improves safety but also streamlines maintenance and upgrades.

Related Standards

ISO 11933-4:2001 is part of a broader family of standards on containment enclosures. Key related documents include:

• ISO 10648-1: Containment enclosures - Part 1: Design principles. Lays the foundational guidelines for the physical design and structure of containment enclosures.
• ISO 10648-2: Containment enclosures - Part 2: Classification according to leak tightness and associated checking methods. Defines required leak tightness and test methods.
• ISO 11933-1: Covers glove/bag ports and associated components.
• ISO 11933-2: Specifications for gloves, welded bags, and gaiters.
• ISO 11933-3: Guidance on transfer systems and leak-tight waste connections.
• ISO 11933-5: Interfaces for electrical and fluid circuit penetrations in enclosures.

Practical Value

Implementing ISO 11933-4:2001 ensures:

• Enhanced Contaminant Control: Effective filtration and negative pressure environments minimize the risk of hazardous releases.
• Personnel and Product Protection: Consistent atmospheric conditions and robust safety mechanisms safeguard operators and sensitive materials.
• Interchangeability: Standardized components simplify integration, maintenance, and future upgrades.
• Compliance: Supports adherence to national and international safety and environmental regulations.

Adopting this standard is a proactive step towards operational excellence and safety in facilities where containment and air quality are mission-critical.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11933-4
First edition
2001-05-15
Components for containment enclosures —
Part 4:
Ventilation and gas-cleaning systems such
as filters, traps, safety and regulation
valves, control and protection devices
Composants pour enceintes de confinement —
Partie 4: Systèmes de ventilation et d’épuration tels que filtres, pièges,
vannes de régulation et de sécurité, organes de contrôle et de protection
Reference number
©
ISO 2001
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Printed in Switzerland
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Contents Page
Foreword.v
Introduction.vi
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms, definitions and symbols.2
4 Functions of ventilation and gas-cleaning systems .5
4.1 Purpose.5
4.2 Containment.5
4.3 Gas cleaning and dilution .5
4.4 Filtration and trapping.5
4.5 System limitations .6
5 Safety and protection principles and requirements.6
5.1 General.6
5.2 Safety .6
5.3 Protection of material and handled products .6
5.4 Fire protection.6
6 Basic data relevant to ventilation and gas cleaning .8
6.1 General.8
6.2 Enclosure network.8
6.3 General extraction network .9
7 Design .9
7.1 Types of enclosure network .9
7.2 Permanency during filter exchange.11
7.3 Location of extraction filters on shielded enclosures .18
7.4 Reservation for flow rate measurement .19
7.5 Dimensioning of purification stations .19
8 Dimensioning of ventilation and gas-cleaning systems.19
8.1 Principle.19
8.2 Filters .19
8.3 Activated carbon (iodine) traps.20
8.4 Linking (connection) devices .21
8.5 Control devices.22
8.6 Fans.22
9 Regulation devices .22
9.1 General.22
9.2 Actuating fluids.23
9.3 Positioning .23
9.4 Regulation devices — Examples.23
10 Safety-flow-rate systems .33
10.1 General.33
10.2 Safety valves — Examples.33
11 Protection devices.41
11.1 General.41
11.2 Positioning .42
11.3 Hydraulic valves — Examples.42
11.4 Mechanical valves .45
12 Air-cleaning systems.45
12.1 Filters .45
12.2 Trapping devices .56
12.3 Filter housings .59
13 Pressure measurement devices (manometers, pressure controllers).64
13.1 General.64
13.2 Manometers.65
13.3 Pressure controller .67
14 Operation, control and maintenance of ventilation and air-cleaning systems .67
14.1 Checking ventilation flow rates.67
14.2 Checking protection valve liquid levels .68
14.3 Gas-cleaning-device maintenance (checking filter clogging).68
14.4 Filter replacement .69
Annex A (normative) Containment enclosures.73
Annex B (informative) Ventilation filter standardization .76
Bibliography .80
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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 3.
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 part of ISO 11933 may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 11933-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 85, Nuclear energy,
Subcommittee SC 2, Radiation protection.
ISO 11933 consists of the following parts, under the general title Components for containment enclosures:
� Part 1: Glove/bag ports, bungs for glove/bag ports, enclosure rings and interchangeable units
� Part 2: Gloves, welded bags, gaiters for remote-handling tongs and for manipulators
� Part 3: Transfer systems such as plain doors, airlock chambers, double door transfer systems, leaktight
connections for waste drums
� Part 4: Ventilation and gas-cleaning systems such as filters, traps, safety and regulation valves, control and
protection devices
� Part 5: Penetrations for electrical and fluid circuits
Annex A forms a normative part of this part of ISO 11933. Annex B is for information only.
Introduction
A great number of components or systems used for ventilation and gas-cleaning in containment enclosures are
presently offered on the market. These components or systems can:
� have different geometrical dimensions;
� differ by their design criteria;
� require holes of different diameters for installation on the containment enclosure wall;
� be attached to the wall by different methods;
� use different mounting techniques for their corresponding leak tightness.
These components or systems are generally not mutually compatible, but nevertheless often have the same
performance level; therefore it was not possible to select only one component or system as the standard.
As a consequence, the aim of this part of ISO 11933 is to present general principles of design and operation, and
to fully describe the most common components or systems in use, in order to:
� avoid new, parallel components or systems based on identical principles and differing only in details or
geometrical dimensions;
� make possible interchangeability between existing devices;
� demonstrate consistency among the various parts of the same system such as a ventilation basic element or
gas-cleaning associated element.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 11933-4:2001(E)
Components for containment enclosures —
Part 4:
Ventilation and gas-cleaning systems such as filters, traps, safety
and regulation valves, control and protection devices
1 Scope
This part of ISO 11933 specifies the design criteria and the characteristics of various components used for
ventilation and gas-cleaning in containment enclosures. These components are either directly fixed to the
containment enclosure wall, or used in the environment of a shielded or unshielded containment enclosure or line
of such enclosures. They can be used alone or in conjunction with other mechanical components, including those
specified in ISO 11933-1 and ISO 11933-3.
This part of ISO 11933 is applicable to:
� filtering devices, including high-efficiency particulate air (HEPA) filters and iodine traps;
� safety valves and pressure regulators;
� systems ensuring the mechanical protection of containment enclosures;
� control and pressure-measurement devices.
NOTE The elements constituting the framework of containment enclosures (e.g. metallic walls, framework and transparent
panels) are dealt with in ISO 10648-1.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 11933. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 11933 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 10648-1, Containment enclosures — Part 1: Design principles.
ISO 10648-2, Containment enclosures — Part 2: Classification according to leak tightness and associated checking
methods.
3 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this part of ISO 11933, the terms and definitions given in ISO 10648-1 and ISO 10648-2, and
the following terms, definitions and symbols, apply.
3.1
activated carbon
carbon of vegetable or mineral origin, submitted to special activation treatment to create highly specific surfaces,
and to impregnation treatment to enable it to adsorb specific chemical forms of iodine, used in adsorbent material
for trapping volatile components of radioactive iodine (see iodine trap)
3.2
ventilation flow rate
F
1)
volume of fluid passing through the containment enclosure per time unit, whose temperature and pressure are
considered at that time
3.3
safety flow rate
Q
s
volume of fluid passing through the containment enclosure per time unit, which, by an occasional or accidental
opening, permits an air velocity sufficient to either limit the back-scattering of contaminant products (radioactive or
other) or avoid pollution from handled products
3.4
gas cleaning
action taken to decrease the content of the given constituents of a fluid
EXAMPLE Filtration of aerosols, trapping of iodine.
3.5
tightness
characteristics of a containment enclosure that prevent fluids, gases or dusts from passing from the external
through to the internal environment, or from the internal to the external environment, or both
NOTE In practice, tightness is defined by the leak rate (see ISO 10648-2), under a defined pressure, of an undesirable
element through a wall of the enclosure.
3.6
filtration
separation by a filter of the solid or liquid particles of a gaseous flow when in suspension
3.7
filter
device that removes specific particulate contaminants, liquid or solid, from the atmosphere passing through it
3.8
pressure drop
loss of total pressure due to air or gas passing through a duct or filter, etc.
3.9
trapping
action taken to lower by chemical reaction or adsorption the concentration of undesirable volatile components from
a gaseous flow
1) Unless otherwise mentioned, the unit of pressure used in this part of ISO 11933 is the decapascal (daPa) or pascal (Pa):
1daPa=1mmWG.
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3.10
iodine trap
activated carbon trap
scrubbing device, usually carbon-base activated (see activated carbon), for trapping the volatile components of
radioactive iodine in air or ventilation gases
3.11
prefilter
a filtering unit installed ahead of a filter to protect it from rapid clogging caused by high dust concentration or other
environmental conditions
3.12
regulation
action taken to permanently compare the value of a measured parameter with its set value, so that an automatic
correction can be carried out
3.13
air/gas complete change rate
R
n
ratio between the ventilation flow rate, F, during normal operating conditions and the volume, V, of the containment
enclosure, so that
F
–1
R=(h)
n
V
3.14
ventilation
organization of air and other gas flows within a facility and at the borders of its environment
3.15
filter housing
closed envelope placed around a filter of a containment enclosure to protect it against shock and thus allow its
replacement without breaking containment
NOTE All filter housings of a containment enclosure are fitted with a removable cover.
3.16
filter casing
rigid element surrounding a filter element that together with it forms the filter or filter cartridge
NOTE Filter casings may be open, closed or perforated.
3.17
filter element
part of a filter having rigid cell sides and containing the filtering medium
NOTE The leak tightness between the rigid cell sides and the filtering medium is realized by luting, while the filter element
is generally mounted inside a housing that allows connection with ventilation ducts.
3.18
filtering medium
material with porous or fibrous structure used as a filtering barrier
3.19
isolation device
device for starting or stopping the fluid flow inside a duct, which can be used in an adjustment function (see
adjustment device)
3.20
protection device
device used to protect the containment enclosures against the risk of excessively high or low pressures (explosion
or implosion)
NOTE These devices can be hydraulic or mechanical, and include the following types: mechanical valve, bursting
membrane, rupture disc, hydraulic valve and hydraulic protection, oil protection, protection chamber and safety valve.
3.21
adjustment device
device allowing adjustment (generally manual) of a parameter to a pre-determined value
NOTE By design, such units do not perform an insulation function. Included in this category of device are all types
of cocks and valves, as well as throttles and incliners.
3.22
regulation device
device used for permanently comparing the value of a measured parameter with its set value, enabling automatic
correction to be carried out and, specifically, containment-enclosure or ventilation-network depression regulation
3.23
safety device
yes/no-mode device used to maintain safety flow rate in case of inadvertent containment-breaking (e.g. wrenching
of a glove)
3.24
efficiency
E
ratio, expressed as a percentage, of the particle concentration arrested by the filter to the particle concentration fed
to the filter (expressed in %), and calculated as:
Nn�
��
E=1�00
��
��
N
where
N is the number of particles upstream from the filter
n is the number of particles downstream from the filter
3.25
average arrestance
A
m
ratio, expressed as a percentage, of the weight of synthetic dust arrested by the filter to the weight of the dust fed
to the filter
3.26
penetration
P
ratio, expressed as a percentage, of the particle concentration downstream from the filter to that upstream from the
filter
3.27
decontamination factor
DF
term used by some sectors of industry, and especially the nuclear industry, to describe the efficiency of a filter:
normally expressed as a whole number (DF = 100/penetration)
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Table 1 — Functional diagram symbols and their meanings
High pressure alarm
Small HEPA filter Protective device
(e.g. 5 daPa)
Low pressure alarm
Flange HEPA filter under housing
(e.g. 80 daPa)
HEPA filter Pressure reducing valve Analysis and alarm
Motorized valve Isolation valve Regulated pressure
All-or-nothing controlled
Non-return valve Regulation device
pressure
Yes/no device ensuring safety
Adjustment valve Indicated pressure
flow rate
Alarm pressure
Indicated flow rate
4 Functions of ventilation and gas-cleaning systems
4.1 Purpose
The role of ventilation in containment enclosures is to ensure:
� the enhancement of safety, by helping keep personnel and environment free from contamination;
� the protection of materials and handled products, indirectly contributing to safety, by keeping the internal
atmosphere (temperature, humidity, physical/chemical composition) in a status compatible with their proposed
use.
Ventilation or gas-cleaning systems serve the functions described in 4.2, 4.3 and 4.4, but possess the limitations
mentioned in 4.5.
4.2 Containment
The ventilation systems act dynamically in order to set a negative pressure gradient between different containment
enclosures of a set and between the enclosure and the room atmosphere. This pressure difference, creating an
aspiration, prevents the diffusion of the contamination through imperfections in the leak tightness of the static
containment. The systems also provide an air flow of a rate sufficient to mitigate the intentional or accidental
breaking of the static containment formed by walls and filters.
4.3 Gas cleaning and dilution
The ventilation systems participate in the air cleaning and dilution (or renewal) of the internal atmosphere by
flushing gas through the containment enclosure in order to remove contamination and keep the enclosure
atmosphere in a satisfactory state.
4.4 Filtration and trapping
Components associated with ventilation systems such as filters and traps enable the assembly, at specific and
controlled locations, of dust, aerosols and volatile components for collection, treatment or disposal.
4.5 System limitations
The components and systems described in this part of ISO 11933 do not normally ensure the cooling of the
equipment, but partially or totally cool only the containment’s internal atmosphere. When needed, each piece of
internal equipment shall have its own cooling system. Similarly, the systems do not provide sufficient protection
against fire, explosion or similar hazards. The total control of such hazards can be ensured by appropriate process-
ventilation systems (see 5.3).
5 Safety and protection principles and requirements
5.1 General
The following design and operational requirements related to safety (5.2), the protection of materials and handled
products (5.3) and fire protection (5.4) are aimed at ensuring that ventilation and gas-cleaning components and
systems perform with maximum efficiency.
5.2 Safety
To avoid networks becoming a source of exposure or contamination, the ventilation and gas-cleaning shall:
� contain contamination as close as possible to its source;
� trap contamination as completely as possible.
Ventilation and gas-cleaning components and systems shall be designed to:
� limit the consequences of any accumulation of dangerous material;
� help in monitoring the facility;
� prevent breaking of the containment, particularly during filter replacement or the occasional, or accidental,
opening of the containment enclosure and its network.
5.3 Protection of material and handled products
The characteristics of the atmosphere (see 7.1.2) shall be kept within the normal operating range of each process.
Where there is a risk of accident or production disturbance due to excessive modification of these characteristics, a
control device shall be available to halt the process run.
5.4 Fire protection
5.4.1 General
The design of a ventilation or gas-cleaning system for containment enclosures shall take into account the risk of fire
associated with the processes and operations conducted within the containment enclosure. Its design shall ensure
that any outbreak of fire within a containment enclosure is limited either to the enclosure’s static containment or to
the premises containing the first envelope; or that a fire’s spreading and the consequent release of radioactive
contamination into the local work environment are prevented or severely limited.
Enclosure ventilation networks are part of the overall ventilation system protecting workers, the general public and
the exterior environment. Protection against fire hazard cannot be separated from the protection of the system and
its environment (the containment enclosure, general ventilation network, the building and overall installation
premises).
Fire protection consists of prevention (5.4.2), detection (5.4.3) and intervention (5.4.4).
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5.4.2 Prevention
In order to reduce or suppress the risk of fire, the ventilation of containment enclosures can be realized using an
inert gas and a semi-open or closed network (see clause 6). Air flow rate is also to be taken into account, notably in
respect of:
� the presence of a heat source, whose calories shall be extracted continuously;
� the production or use of gases or vapours that can react with air to produce corrosive, inflammable or
explosive mixtures.
In order to avoid the propagation and extension of a fire, the ventilation system shall be designed to remain in
operation and maintain it functions for as long as possible. In order that this can be achieved:
� the materials used in the construction of the ventilation networks shall be chosen according to their positive fire
behaviour;
� the possibility of the release of corrosive, toxic or radiotoxic products shall be evaluated;
� the location, thermal isolation and arrangement of the ventilation networks shall be studied in order to avoid
propagation due to conduction or radiance effects;
� the geometry of the ventilation ducts, their cross-section, the nature of their internal covering and the velocity
of the transported air should be designed in such a way as to prevent any deposits of flammable dust, debris
or particles on their internal parts.
When open networks are used, fire prevention shall be enhanced by the selection of fire-proof or fire-resistant
materials of construction that minimize the total fire loading per unit area. More generally, the same requirement for
reducing the total fire loading shall apply to the design of the containment enclosure itself. This includes the
material constituting the structure of the containment enclosure, the equipment, process material and end products
handled or stored in the enclosure.
If these precautions are considered insufficient, and if any possible fire could not be stopped by static means, the
containment enclosure and its associated ventilation networks can be considered to be vulnerable. Fire prevention
measures is then to be applied to the local work environment instead of the containment enclosure and its
associated networks.
5.4.3 Detection
Where necessary, a suitable fire detection system shall be installed in order to detect fires as rapidly as possible
and permit immediate intervention with automatic or manual fire-extinguishing equipment.
5.4.4 Intervention
When a fire is detected in a containment enclosure, the ventilation may either be maintained or stopped, depending
on the evolution of the fire, fire-resistance of the containment walls, filtration barriers, type of extinguisher available
and means of protection applicable to the local work environment.
The impact of maintaining, stopping, or restarting ventilation networks in the event of a fire shall be analysed at the
design stage. To this end, a safety analysis shall be implemented and the results of the analysis recorded and
registered in the operating procedures.
NOTE The means of intervention depend on the type of fire.
6 Basic data relevant to ventilation and gas cleaning
6.1 General
The ventilation of a containment enclosure is necessarily carried out through a network called the enclosure
network. This is most often connected to what is referred to as a general extraction network, which acts as the
collector for the enclosure network and whose function is distinct from ambient ventilation (cell or laboratory).
The following fundamental data related to the enclosure (6.2) and general extraction networks (6.3) shall be taken
into account and corresponding recommendations and requirements acted upon wherever possible.
6.2 Enclosure network
6.2.1 Normal operating flow rate
The normal operating flow rate is the rate extracted from the containment enclosure, and the most relevant value
related to the enclosure network, Q , is defined as the air or gas volume extracted per time unit, expressed in cubic
n
3 3 � –1
metres per hour (m /h or m h ).
6.2.2 Air- or gas-change rate
Depending on the nature of contained products and work carried out, the recommended air/gas-change rate (R )
n
values are:
� between 3 and 10 complete changes per hour for regular enclosures ventilated with ambient air;
� between 1 and 3 complete changes per hour for enclosures ventilated with dry air or neutral gas.
These recommended values can be modified by other considerations such as perturbation due to glove
movements, variation of volume in the containment enclosure, and changes in the level of impurities in the neutral
atmosphere, or in accordance with local safety regulations.
EXAMPLE Local safety regulations exist for enclosures containing tritium: 30 < R < 40; for low level of impurities: 10 < R
n n
< 20; for oxide powder, with dry air: 3 < R < 5; for oxide powder, with neutral gas: R <1.
n n
6.2.3 Number of filtering stages and choice of trapping devices
The number of filtering stages required to protect the extraction network and work environment will depend on the
containment enclosure class (see Annex A), while the choice of a trapping device will be specific to the nature of
gases released by the process. In certain cases, in order to increase the lifetime of the HEPA filters, a prefilter
should be installed upstream from the enclosure extraction filter to protect the latter against rapid clogging due to
particles and dust, or the deposit of flammable components. This prefilter is usually less efficient than the filter it
protects in filtering the finest particles present in the aerosol. If needed, a safety study shall be made to dimension
such components. (See annex B.)
6.2.4 Underpressure
For the handling of radioactive or toxic products, the enclosure is required to be at a negative pressure in relation to
the room. This underpressure, the only one of such values easily monitored, is expressed in pascals (Pa) or
decapascals (daPa), and generally ranges from 20 daPa to 50 daPa below room pressure. Its measurement
enables a hierarchy of pressure to be maintained when different enclosures are connected.
6.2.5 Safety flow rate
Either to protect the operators or materials and handled products, a safety study shall be performed that will set the
value of the safety flow rate, Q , and thus that of the resultant velocity of the air flow.
s
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Normal velocities shall be no less than 0,5 m/s, to avoid the spread of contamination. However, velocities of up to
2�
1,5 m�s may be used, depending on the nature of the material being handled, for example, Pu, tritium .
Velocities higher than 1,5 m/s can cause unusual turbulent flow eddies in the containment system that could
negate the desired containment.
6.3 General extraction network
6.3.1 Underpressure
The total underpressure of the network is applied to the connection point of the fan. The following shall be taken
into account in respect of the flow rates specified in 6.3.2:
� the underpressure of the containment enclosures;
� a clogging reserve of the filtration device (the recommended values are 5 daPa for the admission circuit and
from 5daPato50 daPafor theextractioncircuit);
� the pressure drops of the filtration stages of the network and of served enclosures;
� the pressure drops of the downstream fan network and of accessories.
6.3.2 Operating flow rates
The following shall be taken into account when evaluating the capacity of the network to operate in different
working conditions:
� the sum of the instant unit flow rates of the containment enclosures;
� the considered safety flow rates (the total flow rate is defined by the probability of simultaneous trip of the
elementary safety flows);
� the need for the flow to continue in all network components in the event of a single component failure.
7 Design
7.1 Types of enclosure network
7.1.1 General
Depending on the potential risk of the handled products, the following parameters shall be determined and then used
for deciding on whether an open, semi-open or closed network is required:
� characteristics of atmosphere and kind of enclosure;
� ventilation function to be performed;
� ventilation system specific to each enclosure;
� minimum equipment needed for ventilation;
� need to regulate inlet or outlet flow;
� need to maintain safety flow.
2� Safety flow-rate values are generally given in national regulations.
7.1.2 Open network
This type of network takes filtered ambient air from the room, passes it by direct transfer through the containment
enclosure and, after filtration or the trapping of toxic and undesirable products exhausts it through the building or
site stack or shaft. It is suitable for containment enclosures of class 4, 3 or 2 (see Table 3 and annex A).
NOTE The classification of containment enclosures is specified in ISO 10648-2.
7.1.3 Semi-open network
This type of network uses treated air, gas or a gaseous mixture directly from storage or a station, which is
exhausted after the filtration or trapping of toxic and undesirable products, through the building or site stack or
shaft.
This type of network is suitable for containment enclosures of class 3, 2, 1b or 1c (see Table 4 and annex A).
7.1.4 Closed network
This is a network using a gas or gaseous mixture that is recycled after filtration or the trapping of toxic or
undesirable products or both.
The use of this network is justified by the obligation to keep products or materials under a determined atmosphere,
the fact that re-use of ventilation fluid is considered the most inexpensive solution, and the possibility it gives to
reduce gaseous effluents.
This type of network is suitable for containment enclosures of class 1a, 1b, 1c or 2 (see Table 5 and annex A).
NOTE 1 Depending on need, the same enclosure can have several operating modes (e.g. a containment enclosure of
class 3 could be equipped to operate in an open or semi-open network).
NOTE 2 When pyrophoric or explosive products are used in a containment enclosure, the safety flow could induce additional
risk. In this case, avoidance of the safety circuit for the containment enclosure is recommended.
7.1.5 Atmosphere
The internal atmosphere of a containment enclosure is determined by the type of operation for which it is intended,
safety considerations, or both. The characteristics of the atmosphere will depend, too, on the physical aspects of
the materials to be handled. Table 2 presents the characteristics of the internal atmosphere of the containment
enclosure, with respect to the kind of network and nature of the gas.
The following considerations shall be taken into account for the containment enclosure atmosphere:
� nature (normal air, controlled atmosphere, vacuum vessel);
� purity (dry air with less than 200 ppm relative humidity, argon or helium with less than 100 ppm total impurity);
� internal pressure (for normal and emergency conditions);
� normal change rate and safety flow rate, when needed.
Annex A gives recommendations concerning the choice of atmosphere with respect to the classification of the
containment enclosures according to ISO 10648-2.
7.1.6 Functional diagrams
Table 1 defines the meaning of the symbols used in the functional diagrams for the open, semi-open and closed
enclosure networks of different classes shown in Tables 3 to 5.
10 © ISO 2001 – All rights reserved

Table 2 — Characteristics of the internal atmosphere
Type of network
Characteristic Nature of internal gas
Open Semi-open Closed
Ambient air X
Oxidant
Treated air X X
Nitrogen X X
Argon X X
Argon without impurity of oxygen, humidity X X
Neutral
Argon without impurity of oxygen, humidity, XX
nitrogen
Helium X X
Mixture of nitrogen and hydrogen X
Reducing
Mixture of argon and hydrogen X
7.2 Permanency during filter exchange
7.2.1 Permanency of filtration
Where labile products are manipulated, and in order to avoid any deposit of contamination in the parts of the circuits
located beside the HEPA filters, the safety authority can require permanency of the filtration instead of permanency of
the nominal flow during filter exchange. In this case, the following shall be respected.
a) Inlet with one HEPA-filter stage. A second filter shall be installed, either in a series of the first filtering stage
or in parallel with it. For cost reasons, and depending on the available space around the enclosure, it is
recommended this second filter be installed outside the enclosure, in series with the first filter.
b) Inlet with two HEPA-filter stages. This is equivalent to the configuration described in a) and fulfils the
corresponding requirements.
c) Outlet with two HEPA-filter stages. A second extraction circuit in parallel with the first, equipped like it with
two stages of HEPA filters, shall be installed to meet the obligation of permanency of filtration. This
configuration allows for two extraction circuits: one that can be used as a “normal” circuit, and the another that
can be kept on stand-by and used only for the replacement of a clogged filter located on the normal circuit.
d) Outlet with single HEPA-filter stage. When radioactive products are to be handled, two-stage HEPA filters
only are recommended, with the configuration to c) corresponding.
7.2.2 Permanency of containment
The safety authority will generally require continuity of containment during filter exchange without interruption of the
ventilation function. For this purpose, it is recommended that the technique of mounting filters in housings with a
lateral outlet, in association with vinyl bags, be used. This allows replacement of the filtering media without
breaking containment.
Table 3 — Open networks
Class 4 containment enclosures
Without additional safety system With additional safety system
12 © ISO 2001 – All rights reserved
WITH REGULATION SYSTEM WITH REGULATION SYSTEM WITHOUT REGULATION SYSTEM
ON EXTRACTION (OUTLET) ON EXTRACTION (OUTLET)

Table 3 (continued)
Class 3 or 2 containment enclosures
Without additional safety system With additional safety system
WITH REGULATION SYSTEM WITH REGULATION SYSTEM WITHOUT REGULATION SYSTEM
ON EXTRACTION (OUTLET) ON EXTRACTION (OUTLET)

Table 3 (continued)
The total safety flow is the sum of flows coming from the normal extraction circuit (the HEPA extraction filter
being considered clogged) and from the additional safety circuit. This additional safety circuit is only
necessary when the required safety flow rate cannot be obtained by the normal extraction circuit, even if the
filter on this line is clogged. The extraction circuit shall be dimensioned accordingly. Depending on the results
of a safety analysis, a second HEPA filter on the additional safety circuit may be necessary.
For containment enclosures of class 4, the second HEPA filter on the extraction is optional, however it is
recommended if radioactive products are to be handled. The safety analysis can lead to it becoming
compulsory.
For containment enclosures of classes 3 and 2, the second HEPA filter on the admission is optional, but is
recommended if radioactive products have to be handled.
The filters outside the enclosure shall be, if possible, located inside a gas-tight housing in order to ensure the
containment continuity during the replacement. Any housing that cannot ensure this shall be excluded for that
function.
Compliance with control standards determines the position of isolation valves: upstream from the filters for
admission; downstream from the filters for extraction.
The underpressure of the general e
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 11933-4
Première édition
2001-05-15
Composants pour enceintes de
confinement —
Partie 4:
Systèmes de ventilation et d'épuration tels
que filtres, pièges, vannes de régulation et
de sécurité, organes de contrôle et de
protection
Components for containment enclosures —
Part 4: Ventilation and gas-cleaning systems such as filters, traps, safety
and regulation valves, control and protection devices
Numéro de référence
©
ISO 2001
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Sommaire Page
Avant-propos.v
Introduction.vi
1 Domaine d'application.1
2Références normatives .1
3 Termes, définitions et symboles.2
4 Fonction des systèmesdeventilation et d'épuration.5
4.1 Objectifs.5
4.2 Confinement.5
4.3 Assainissement et renouvellement.6
4.4 Filtration et piégeage.6
4.5 Limites du système.6
5Principesdesûreté et de protection, et exigences.6
5.1 Généralités .6
5.2 Sûreté.6
5.3 Protection du matériel et des produits manipulés.6
5.4 Prévention contre l'incendie.7
6 Données de base concernant la ventilation et l'épuration.8
6.1 Généralités .8
6.2 Réseau «enceinte».8
6.3 Réseau général d'extraction.9
7 Conception .10
7.1 Choixdu typede réseau «enceinte».10
7.2 Permanence pendant le changement de filtres.12
7.3 Implantation des filtres d'extraction sur les enceintes blindées.12
7.4 Réservations pour appareils de mesure de débit .12
7.5 Dimensionnement des bancs de purification.19
8 Dimensionnement des systèmesdeventilation et d'épuration.20
8.1 Principe.20
8.2 Filtres .20
8.3 Pièges à charbon actif/iode .21
8.4 Organes de liaison.22
8.5 Organes de contrôle.22
8.6 Ventilateurs .23
9 Organes de régulation.23
9.1 Généralités .23
9.2 Fluides moteurs de régulation .24
9.3 Implantation.24
9.4 Organes de régulation — Exemples .24
10 Systèmes assurant le débit de sécurité .34
10.1 Généralités .34
10.2 Organes de sécurité— Exemples.35
11 Organes de protection .42
11.1 Généralités .42
11.2 Implantation.43
11.3 Soupapes hydrauliques — Exemples.43
11.4 Soupapes mécaniques.45
12 Dispositifs d'épuration .46
12.1 Filtres .46
12.2 Dispositifs de piégeage.58
12.3 Boîtiers pour filtres d'enceintes de confinement .60
13 Organes de contrôle de pression (manomètres, pressostats) .66
13.1 Généralités.66
13.2 Manomètres.66
13.3 Pressostats.68
14 Exploitation, conduite et maintenance des systèmesdeventilation et d'épuration .68
14.1 Contrôle des débits de ventilation .68
14.2 Contrôle des niveaux de liquide des soupapes de protection.69
14.3 Maintenance des dispositifs d'épuration (vérification du colmatage des filtres) .69
14.4 Remplacement des filtres .70
Annexe A (normative) Enceintes de confinement .74
Annexe B (informative) Normalisation des filtres de ventilation.77
Bibliographie .82
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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 confiéeaux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude aledroit de fairepartie ducomité
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 Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
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 delaprésente partie de l’ISO 11933 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.
La Norme internationale ISO 11933-4 a étéélaborée par le comité technique ISO/TC 85, Énergie nucléaire,
sous-comité SC 2, Radioprotection.
L'ISO 11933 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Composants pour enceintes de
confinement:
� Partie 1: Ronds de gant et de sac, obturateurs de ronds de gant et de sac, bagues d'enceintes et éléments
interchangeables à distance
� Partie 2: Gants, sacs à souder, manches de protection pour pinces à distance et télémanipulateurs
� Partie 3: Systèmes de transfert tels que portes, sas, doubles portes de transfert étanche, connexions étanches
pour fûts de déchets
� Partie 4: Systèmes de ventilation et d'épuration tels que filtres, pièges, vannes de régulation et de sécurité,
organes de contrôle et de protection
� Partie 5: Traversées de paroi pour circuits électriques et circuits de fluide
L’annexe A constitue un élément normatif de la présentepartiedel’ISO 11933. L’annexe B est donnée uniquement
à titre d’information.
Introduction
Il existe sur le marché un grand nombre de composants ou de systèmes permettant de réaliser les fonctions de
ventilation et d'épuration dans les enceintes de confinement. Ces composants ou systèmes:
� peuvent avoir différentes dimensions géométriques;
� peuvent différer entre eux par leur principe de conception;
� peuvent nécessiter d'ouvertures de différents diamètres dans les parois d'enceintes de confinement;
� peuvent être assemblés de manière différente sur les parois d'enceintes de confinement;
� peuvent mettre en œuvre différents procédés de montage permettant d'obtenir l'étanchéité requise.
Ces composants ou systèmes sont généralement incompatibles entre eux, mais néanmoins offrent des
performances équivalentes; aussi n'est-il pas possible, de ne retenir qu'un seul composant ou système standard.
L'objectif de la présente partie de l'ISO 11933 consiste de ce fait à présenter, outre les principes généraux de
conception et d'utilisation des différents composants ou systèmes existants, leur description détailléedefaçon à:
� éviter la création de nouveaux composants ou systèmes parallèles utilisant les mêmes principes et ne différant
que par des détails ou des dimensions géométriques;
� rendre possible une éventuelle interchangeabilité entre les différents composants existants;
� démontrer la cohérence entre les différents composants d'un même système, tels que les éléments de
ventilation et/ou les éléments d'épuration associés.
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NORME INTERNATIONALE ISO 11933-4:2001(F)
Composants pour enceintes de confinement —
Partie 4:
Systèmes de ventilation et d'épuration tels que filtres, pièges,
vannes de régulation et de sécurité, organes de contrôle et de
protection
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 11933 spécifie les principes de conception et les caractéristiques des différents
composants utilisables pour assurer les fonctions de ventilation et d'épuration dans les enceintes de confinement.
Ces composants peuvent être soit fixés directement sur la paroi d'enceinte de confinement, soit à proximité d'une
enceinte ou d'une ligne d'enceintes, qui peut être blindée ou non. Ces composants peuvent être utilisés seuls ou
en association avec des composants mécaniques tels que ceux décrits dans l'ISO 11933-1 et l’ISO 11933-3.
La présente partie de l’ISO 11933 s'applique:
� aux dispositifs de filtration, y compris les filtres à très haute efficacité (THE), et aux pièges à iode,
� aux organes de régulation et de sécurité,
� aux dispositifs assurant la protection mécanique d'enceintes de confinement,
� aux organes de contrôle et de mesure de la pression.
NOTE Les éléments constituant l'ossature de l'enceinte de confinement proprement dite (structures rigides, parois
métalliques, panneaux transparents, etc.) sont traités dans l’ISO 10604-1.
2Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 11933. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 11933 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 10648-1, Enceintes de confinement — Partie 1: Principes de conception.
ISO 10648-2, Enceintes de confinement — Partie 2: Classification selon leur étanchéité et méthodes de contrôle
associées.
3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 11933, les termes et définitions donnés dans l’ISO 10648-1 et l’ISO
10648-2, ainsi que le termes, définitions et symboles suivants s'appliquent.
3.1
charbon actif
charbon d'origine végétale ou minérale qui a subi un traitement spécial d'activation de manière à le transformer
pour développer des surfaces spécifiques élevées, et un traitement d'imprégnation pour permettre l'adsorption de
certaines formes chimiques de l'iode, utilisé en particulier pour le piégeage des composés volatils de l'iode
radioactif (voir piège à iode)
3.2
débit de ventilation
F
volume de fluide traversant l'enceinte par unité de temps, le fluide étant considéré dans les conditions de
1)
température et de pression où il se trouve à son passage dans ladite enceinte
3.3
débit de sécurité
Q
s
débit permettant d'obtenir, à travers une ouverture occasionnelle ou accidentelle, une vitesse de passage de l'air
suffisante pour, soit limiter la rétrodiffusion des produits contaminants (radioactifs ou autre), soit éviter la pollution
des produits manipulés
3.4
épuration
action consistant à diminuer la teneur de certains constituants d'un fluide
EXEMPLE Filtration des aérosols et piégeage de l'iode.
3.5
étanchéité
caractéristique d'une enceinte de confinement d'empêcher le passage de fluides, gaz ou poussières, de l'extérieur
vers l'intérieur de son volume ou de l'intérieur vers l'extérieur ou les deux à la fois
NOTE L'étanchéité se définit en fait par un débit de fuite (voir ISO 10648-2), sous une pression définie, d'un élément
indésirable au travers d'une paroi.
3.6
filtration
séparation au moyen d'un filtre, des particules solides ou liquides d'un courant gazeux dans lequel elles sont en
suspension
3.7
filtre
dispositif visant à arrêter les contaminants sous forme de particules (liquides ou solides) dispersésdans
l'atmosphère qui le traverse
3.8
perte de charge
diminution de pression totale que subit l'air ou le gaz du fait de son écoulement dans un conduit, un filtre, etc.
1) Sauf indication contraire, l’unité de pression utiliséedan la présente partie de l’ISO 11933 est le décapascal (daPa) ou le
pascal (Pa): 1 daPa = 1 mm CE.
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3.9
piégeage
action consistant à abaisser par réaction chimique ou par adsorption la concentration des composés volatils indésirables
d'un courant gazeux
3.10
piège à iode
dispositif d'épuration, le plus souvent à base de charbon (voir charbon actif), permettant d'arrêter les composés
volatils d'iode radioactif dans l'air ou les gaz de ventilation
3.11
préfiltre
dispositif de filtration implanté en amont d’un filtre destinéà protéger ce dernier contre un colmatage rapide dûà de
fortes concentrations de poussièresoudeparticulesoud’autres composants atmosphériques
3.12
régulation
action consistant à comparer en permanence la valeur d'un paramètre mesuréà sa valeur de consigne et capable
d'effectuer une correction automatique
3.13
taux de renouvellement horaire
R
n
rapport entre le débit de ventilation, F, dans les conditions normales d'utilisation et le volume, V, de ladite enceinte
de confinement, soit:
F
–1
R=(h)
n
V
3.14
ventilation
organisation des écoulements de l'air et autres gaz à l'intérieur d'une installation et aux frontières de son
environnement
3.15
boîtier de filtre
enveloppe fermée, disposée autour d'un filtre d'enceinte de confinement, destinée à protéger le filtre contre les
chocs et permettant le changement de ce dernier sans rupture de confinement
NOTE Les boîtiers de filtre d'enceinte de confinement sont tous munis d'un couvercle amovible.
3.16
carter de filtre
élément rigide entourant un élément filtrant, les deux constituant ensemble le filtre ou la cartouche filtrante
NOTE Les carters de filtre peuvent être ouverts, fermés ou perforés.
3.17
élément filtrant
partie d’un filtre comprenant un cadre métallique rigide dans lequel est incorporé un média filtrant
NOTE L’étanchéité entre le média filtrant et le cadre métallique est réalisé au moyen d’un lut. Les éléments filtrants sont
généralement montésdansdescarters étanches permettant leur raccordement aux conduits de ventilation.
3.18
média filtrant
matériau ayant une structure poreuse ou à base de fibres, utilisé comme barrière de filtration
3.19
organe d’isolement
dispositif permettant d'établir ou de suspendre l'écoulement d'un fluide dans une canalisation et pouvant
éventuellement être utilisé pour assurer la fonction réglage (voir organe de réglage)
3.20
organe de protection
appareil utilisé pour protéger les enceintes étanches des risques de surpression ou de dépression excessive,
(explosion ou implosion)
NOTE Ces appareils peuvent être hydrauliques ou mécaniques et incluent les types suivants: vanne mécanique,
membrane d'éclatement, disque de rupture, vanne hydraulique, garde hydraulique, garde à huile, pot de garde et clapet de
sécurité.
3.21
organe de réglage
organe permettant d'ajuster (en général manuellement) un paramètre à une valeur préalablement définie
NOTE Par construction, ces organes ne permettent pas d'assurer la fonction isolement. Entrent dans cette catégorie tous
les types de robinets, de registres, d'inclineurs, etc.
3.22
organe de régulation
organe permettant de comparer en permanence la valeur d'un paramètre mesuréà sa valeur de consigne, capable
d'une correction automatique et permettant d'assurer la régulation de dépression dans les enceintes de
confinement ou les réseaux de ventilation
3.23
organe de sécurité
organe tout ou rien concourant à l'obtention du débit de sécurité en cas de rupture intempestive du confinement
(arrachage d'un gant par exemple)
3.24
efficacité
E
rapport, exprimé en pourcentage, de la concentration en particules retenue par le filtre à la concentration en
particules atteignant le filtre, calculé comme suit:
Nn-
��
E=1�00
��
��
N
où
N est le nombre de particules en amont du filtre;
n est le nombre de particules en aval du filtre
3.25
rendement moyen
A
m
rapport, exprimé en pourcentage, de la masse de poussière artificielle arrêtée par le filtre à la masse de poussière
atteignant le filtre
3.26
pénétration
perméance
P
rapport, exprimé en pourcentage, entre la concentration de particules en nombre en aval du filtre et la
concentration en nombre en amont du filtre
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3.27
facteur de décontamination
coefficient d’épuration
FD
terme utilisé par certains utilisateurs dans le domaine industriel (domaine nucléaire en particulier) pour décrire
l’efficacité d’un filtre; normalement exprimé comme un nombre sans dimension (FD = 100/pénétration)
Tableau 1 — Schémas fonctionnels des symboles et leur signification
Alarme de pression haute
Filtre scaphandre Organe de protection
(par exemple 5 daPa)
Alarme de pression basse
Bride Filtre THE sous boîtier
(par exemple 80 daPa)
Filtre THE Détendeur Analyse et alarme
Robinet motorisé Robinet d’isolement Pression régulée
Pression contrôlée
Clapet de non retour Organe de régulation
«tout ou rien»
Organe tout ou rien assurant le
Robinet de réglage Pression indiquée
débit de sécurité
Pression alarme
Débit indiqué
4 Fonction des systèmesdeventilationetd'épuration
4.1 Objectifs
La ventilation des enceintes de confinement joue un rôle de:
� sûreté en contribuant à maintenir le personnel et l'environnement hors d'atteinte de la contamination;
� protection du matériel et des produits manipulés (et indirectement de sûreté) en maintenant l'atmosphère
interne (température, humidité, composition physico-chimique) dans un état compatible avec l'utilisation
proposée.
Les systèmes de ventilation et d'épuration assurent les fonctions décrites de 4.2 à 4.4 mais ils sont soumis aux
limites mentionnées en 4.5.
4.2 Confinement
Les systèmes de ventilation agissent de façon dynamique afin d'établir une hiérarchie de pression entre différentes
enceintes de confinement d'un ensemble et entre l'enceinte et l'atmosphère du local. Cette différence de pression,
en créant une aspiration, empêche une diffusion de la contamination au travers des défauts d'étanchéité du
confinement statique. Les systèmes assurent un écoulement d'air à une vitesse suffisante pour pallier les ruptures
volontaires ou accidentelles du confinement statique constitué par les parois et les filtres.
4.3 Assainissement et renouvellement
Les systèmes de ventilation contribuent à l'assainissement et au renouvellement d'air de l'atmosphère interne en
effectuant le balayage de l'enceinte de confinement par un courant gazeux afin d'évacuer la contamination et de
maintenir l'atmosphère de l'enceinte dans un état satisfaisant.
4.4 Filtration et piégeage
Les filtres et les pièges associés aux systèmes de ventilation permettent de rassembler, en des points précis et
contrôlés, les poussières, aérosols, composés volatils, en vue de leur collecte, leur traitement ou leur élimination.
4.5 Limites du système
Les systèmes de ventilation décritsdanslaprésente partie de l'ISO 11933 n'ont pas pour vocation d'assurer la
fonction d'évacuation thermique des équipements internes; seule l'évacuation thermique de l'atmosphère ambiante
est partiellement ou totalement assurée. Si nécessaire, chaque appareil utilisé doit posséder son propre système
d'évacuation de la chaleur. De même les systèmes n'assurent pas un renouvellement suffisant de l'atmosphère
pour prévenir les risques d'incendie, d'explosion, de corrosion, etc. La maîtrise totale de ces risques pourrait être
assurée par des systèmes de ventilation appropriés (voir 5.3).
5 Principes de sûreté et de protection, et exigences
5.1 Généralités
Afin que les systèmes de ventilation et d'épuration remplissent au mieux leurs fonctions, les principes suivants de
conception ainsi que les exigences relatives à la sûreté (5.2), à la protection du matériel et des produits manipulés
(5.3) et à la prévention contre l'incendie (5.4) doivent être mis en œuvre.
5.2 Sûreté
Pour que les réseaux ne deviennent pas des sources d'exposition ou de contamination, la ventilation et l'épuration
doivent:
� confiner la contamination au plus près delasource;
� la piéger le plus complètement possible.
Le système de ventilation et d'épuration doit être conçu également pour contribuer à:
� limiter les conséquences de toute accumulation de matières dangereuses;
� participer à la surveillance de l'installation;
� empêcher la rupture du confinement notamment en cas de changement de filtres ou d'ouverture occasionnelle
ou accidentelle de l'enceinte et de son réseau.
5.3 Protection du matériel et des produits manipulés
Les caractéristiques de l'atmosphère (voir 7.1.2) doivent être maintenues dans la plage de fonctionnement normal
du procédé; en cas de risque d'accident ou de perturbation de la production dûà une modification excessive de
ces caractéristiques, un dispositif de contrôle doit interrompre la marche du procédé.
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5.4 Prévention contre l'incendie
5.4.1 Généralités
La conception des systèmes de ventilation et d'épuration pour enceintes de confinement doit prendre en compte le
risque incendie associé aux opérations ou procédés effectué(e)s dans ces enceintes. La conception doit garantir
qu’un feu éventuel se déclarant à l’intérieur de l’enceinte de confinement puisse être contenu par la barrière
statique constituée par la paroi de confinement ou les parois du local englobant ces dernières, ou que l’extension
de l’incendie hors de l’enceinte et la propagation de la contamination radioactive au local environnant soient
réduites ou sévèrement limitées.
Les réseaux de ventilation des enceintes font partie d’un système global de ventilation conçu pour protéger les
travailleurs, le public et l’environnement. C’est pourquoi, la protection contre l’incendie ne peut être dissociéede
celle du système de ventilation global et de celle de son environnement (enceintes, locaux, bâtiments, réseau
général d’extraction.
La protection contre l’incendie comporte la prévention (5.4.2), la surveillance (5.4.3) et l’intervention (5.4.4).
5.4.2 Prévention
Pour réduire ou supprimer le risque d’inflammation, la ventilation des enceintes peut être assurée par un gaz inerte
en réseau fermé ou semi-ouvert (voir article 6). Le débit de ventilation est aussi un critère à prendre en compte,
notamment dans les deux cas suivants:
� présence d’une source de chaleur dont les calories doivent être évacuées en permanence;
� production ou utilisation de gaz ou de vapeurs capables de produire avec l’air des mélanges corrosifs,
inflammables ou détonants.
Pour empêcher la propagation et l’extension d’un incendie éventuel, l’installation de ventilation de l’enceinte en
cause doit être conçue de manière à pouvoir continuer à assurer sa fonction aussi longtemps que possible. Pour
cela:
� les matériaux utilisés pour la constitution des éléments du réseau de ventilation seront choisis en fonction de
leur comportement au feu;
� le risque de libération de produits corrosifs, toxiques ou radiotoxiques lors d’un incendie, devra être évalué;
� le parcours, l’isolation et l’aménagement des réseaux de ventilation seront étudiés pour éviter la propagation
d’un incendie par conduction ou par rayonnement;
� la forme des conduits, leur section, la nature de leur revêtement interne et la vitesse d’écoulement du gaz
doivent être telles que le dépôt des poussières et de particules incandescentes à l’intérieur soit réduit le plus
possible.
Lorsque des réseaux ouverts sont utilisés, la prévention contre l’incendie doit être assurée par le choix de
matériaux présentant un bon comportement au feu ou une résistance au feu élevée de manière à réduire la charge
calorifique totale. Plus généralement, la même exigence consistant à réduire la charge calorifique totale s’applique
à l’enceinte de confinement elle-même. Cette charge calorique totale inclut les matériaux constitutifs de la structure
de l’enceinte, ses équipements internes ainsi que les produits ou procédéscontenusdansl’enceinte.
Si les précautions ci-dessus ne sont pas suffisantes et si un incendie possible ne peut être arrêté par des moyens
statiques, l’enceinte de confinement et les réseaux de ventilation associésdoivent être considérésvulnérables. La
maîtrise de la prévention contre l'incendie doit être portée dans ce cas sur le local environnant et non sur l’enceinte
de confinement et les réseaux associés.
5.4.3 Surveillance
Dans certains cas, un système de détection d'incendie approprié doit être installée de manière à détecter la
combustion dès les premières manifestations et à déclencher le processus d’intervention par des équipements
d’extinction automatiques ou manuels appropriés.
5.4.4 Intervention
Lorsqu'un incendie prend naissance dans une enceinte de confinement, la ventilation peut être stoppéeou
maintenue en service. Le choix dépend de l’évolution du feu, de la résistance au feu des parois de confinement,
des barrières de filtration, de la nature des systèmes d’extinction disponibles et des mesures de protection prises
au niveau du local environnant.
Les séquences de maintien, d’arrêt etderemiseenmarchedes réseaux de ventilation doivent faire l’objet d’une
analyse lors de l’étape conception. Pour cela, une analyse de sûreté doit être effectuée, et les résultats de cette
analyse doivent être formalisésetinclusdans lesrègles générales d’exploitation.
NOTE Les moyens d’intervention sont fonction du type de feu.
6 Données de base concernant la ventilation et l'épuration
6.1 Généralités
La ventilation d'une enceinte de confinement s'effectue obligatoirement au moyen d'un réseau dit «enceinte».Ce
réseau est raccordé le plus souvent à un réseau général d'extraction qui agit comme collecteur des réseaux
«enceinte» distinct de la ventilation ambiance (cellule ou laboratoire).
Les données de base suivantes concernant le réseau «enceinte» (6.2) et le réseau général d'extraction (6.3)
doivent être prises en compte et les recommandations et exigences correspondantes doivent être suivies chaque
fois que cela est possible.
6.2 Réseau «enceinte»
6.2.1 Débit normal de fonctionnement
Le débit normal de fonctionnement est le débit extrait de l'enceinte et la valeur la plus pertinente concernant le
réseau «enceinte», Q ,estdéfinie par le volume d'air ou de gaz extrait par unité de temps. Ce débit est exprimé en
n
3 –1
mètres cubes par heure (m �h ).
6.2.2 Taux de renouvellement
Le taux de renouvellement (R ) est fonction de la nature des produits utilisés ainsi que des travaux effectuéset ses
n
valeurs recommandées sont:
� entre 3 et 10 renouvellements par heure pour les enceintes courantes ventilées en air ambiant,
� entre 1 et 3 renouvellements par heure pour les enceintes ventilées en air sec ou en gaz neutre.
Ces valeurs recommandées peuvent être modifiées, par la prise en compte d'autres considérations telles que les
perturbations entraînées par les mouvements de gants, la variation du volume interne de l'enceinte, les
modifications du taux d'impureté dans l'atmosphère neutre de l'enceinte, etc. ou par les exigences locales de
sûreté (voir les exemples suivants).
EXEMPLE Exigences locales de sûreté pour enceinte de manipulation de tritium: 30 < R < 40; pour enceinte nécessitant
n
un faible taux d'impuretés: 10 < R < 20; pour enceinte de manipulation de poudre, sous air sec : 3 < R < 5; pour enceinte de
n n
manipulation de poudre, sous gaz neutre: R <1.
n
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6.2.3 Nombre d'étages de filtration et de dispositifs de piégeage
Le choix du dispositif de piégeage est spécifique à la nature des gaz émis par le procédé. Le nombre d'étages de
filtration est imposé par la classe de l'enceinte (voir annexe A). Le choix des dispositifs de piégeage dépend de la
nature des gaz relâchés par le procédé. Dans certaines cas, de façon à augmenter la durée de vie des filtres THE,
des préfiltres seront installés en amont des filtres d'extraction d'enceintes afin de les protéger contre un rapide
colmatage du aux particules et poussières et contre tout dépôt de particules incandescentes. Le préfiltre a
généralement une efficacité aux particules fines présentes dans les aérosols, moindre que celle du filtre qu’il est
réputé protéger. Le cas échéant, une étude de sûreté doit être mise en œuvre pour dimensionner les équipements
correspondants. (Voir annexe B).
6.2.4 Dépression
Dans le cas de la manipulation de produits radioactifs ou toxiques l'enceinte doit êtreendépression par rapport au
local. Cette dépression qui est la seule valeur que l'on puisse surveiller aisément est exprimée en pascals (Pa) ou
en décapascals (daPa). Elle est généralement de l'ordre de 20 daPa à 50 daPa inférieure à la pression du local.
Ces valeurs permettront de maintenir une hiérarchie de pression lorsque plusieurs enceintes sont connectées entre
elles.
6.2.5 Débit de sécurité
Une étude de sûreté doit permettre de fixer la valeur du débit de sécurité (Q ), et donc de la vitesse de passage de
s
l'air résultante, soit pour protéger le local soit pour protéger les produits manipulés.
–1
Les vitesses de passage de l'air ne doivent pas être inférieures à 0,5 m�s afin d’éviter la rétrodiffusion de la
–1
contamination. Des vitesses jusqu'à 1,5 m�s peuvent être nécessaires et requises en fonction de la nature des
2�
produits manipulés, par exemple le Pu ou le tritium .
–1
Desvitessessupérieures à 1,5 m�s peuvent occasionner des turbulences excessives au niveau des ouvertures
dans les enceintes ce qui est contraire à l'objectif désiré et ne pas garantir des flux laminaires.
6.3 Réseau général d'extraction
6.3.1 Dépression
La dépression totale du réseau s'exerce au point de raccordement du ventilateur. Elle doit tenir compte, pour les
débits spécifiésen6.3.2:
� de la dépression des enceintes de confinement,
� de la réserve de colmatage des systèmes de filtration (les valeurs recommandées sont 5 daPa pour le filtre
d'admission et entre 5 daPa et 50 daPa pour le filtre d'extraction),
� des pertes de charge des étages de filtration du réseau et des enceintes desservies,
� des pertes de charge du réseau aval ventilateur et des accessoires.
6.3.2 Débits de fonctionnement
Le débit du réseau doit être capable de s'adapter à tous les régimes possibles de fonctionnement et doit prendre
en compte:
� la somme des débits unitaires instantanés des enceintes de confinement,
2�
Ces valeurs de débits de sécurité sont généralement précisées dans les réglementations nationales.
� les débits de sécurité pris en considération (le débit total est défini par la probabilité de déclenchement
simultané des débits de sécuritéélémentaires),
� la nécessité d'assurer le débit requis à travers tous les composants du réseau général d'extraction, en cas de
défaillance sur une enceinte individuelle.
7 Conception
7.1 Choixdutypederéseau «enceinte»
7.1.1 Généralités
En fonction du potentiel de risque des produits manipulés, les paramètres suivants doivent être déterminéset
ensuite utiliséspourdéfinir letype de typederéseau «enceinte» requis [choix entre réseau ouvert, réseau semi-
ouvert ou réseau fermé]:
� l'atmosphère et le type d'enceinte,
� la fonction de ventilation à assurer,
� le système de ventilation propre à chaque enceinte,
� les équipements minimum nécessaires à la ventilation,
� la nécessité d'une régulation à l'admission ou à l'extraction,
� la nécessité d'un débit de sécurité.
7.1.2 Réseau ouvert
Par le réseau ouvert on admet, par transfert direct à travers l'enceinte de confinement, l'air ambiant du local, que
l'on rejette après filtration ou piégeage des produits toxiques et/ou indésirables, à la cheminéedubâtiment ou du
site.Cetype deréseau convient pour les enceintes de confinement de classes 4, 3 ou 2 (voir Tableau 3 et
annexe A).
NOTE La classification des enceintes de confinement est spécifiée dans l'ISO 10648-2.
7.1.3 Réseau semi-ouvert
Le réseau semi-ouvert utilise de l'air traité, un gaz ou un mélange gazeux, provenant d'un stockage ou d'une
centrale, que l'on rejette après filtration ou piégeage des produits toxiques et/ou indésirables à la cheminéedu
bâtiment ou du site.
Ce type de réseau convient pour les enceintes de confinement de classes 3, 2, 1b ou 1c (voir Tableau 4 et
annexe A).
7.1.4 Réseau fermé
Le réseau fermé utilise un gaz ou un mélange gazeux que l'on recycle après filtration ou piégeage des produits
toxiques et/ou indésirables.
L'utilisation de ce réseau se justifie par l'obligation de maintenir des produits ou du matériel dans une atmosphère
déterminée, la réutilisation du fluide de ventilation étant considérée comme la plus économique, et pouvant
participer aussi à la réduction des effluents gazeux.
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Ce type de réseau convient pour les enceintes de confinement de classes 1a, 1b, 1c ou 2 (voir Tableau 5 et
annexe A).
NOTE 1 Suivant les besoins, une même enceinte peut accepter plusieurs modes de fonctionnement (par exemple: une
enceinte de classe 3 peut être équipée pour fonctionner en réseau ouvert ou en réseau semi-ouvert).
NOTE 2 Lorsque des produits pyrophoriques ou explosifs sont utilisés dans une enceinte de confinement, le débit de sécurité
pourrait induire des risques supplémentaires. Dans ce cas, un réseau fermé doit être relié au réseau général d'extraction par
l'intermédiaire d'un organe assurant le débit de sécurité.
7.1.5 Atmosphère
L'atmosphère intérieure d'une enceinte peut être imposée par le type d'opération à réaliser dans cette enceinte ou
par des impératifs de sécurité. Les données concernant l'atmosphère peuvent également ressortir de la forme
physique des matières manipulées. Le Tableau 2 donne les recommandations générales relatives au choix des
caractéristiques de l'atmosphère interne, en fonction du type de réseau et la nature du gaz.
Les points suivants doivent être pris en compte pour l'atmosphère de l'enceinte de confinement:
� la nature (air ordinaire, atmosphère contrôlée, enceintes sous vide),
� la pureté (air sec avec moins de 200 ppm d'humidité relative, argon ou hélium avec moins de 100 ppm
d'impuretés totales),
� la pression interne (pour le fonctionnement normal et les conditions accidentelles),
� le taux de renouvellement et le débit de sécurité, si requis.
Tableau 2 — Caractéristiques de l'atmosphère interne
Type de réseau
Caractéristique Nature des gaz internes
Ouvert Semi-ouvert Fermé
Air ambiant X
Oxydante
Air traité XX
Azote X X
Argon X X
Argon (sans traces d’oxygène,
XX
Neutre ni humidité)
Argon (sans traces d’oxygène,
XX
ni humidité,niazote)
Hélium X X
Mélange d'azote et d'hydrogène X
Réductrice
Mélange d'argon et d'hydrogène X
L'annexe A donne des recommandations concernant le choix du type d'atmosphère, en fonction de la classe
d'étanchéité de l'enceinte de confinement, conformément à l'ISO 10648-2.
7.1.6 Schémas fonctionnels
Le Tableau 1 définit la signification des symboles utilisés dans les schémas fonctionnels pour les réseaux ouverts,
semi-ouverts et fermés des enceintes de confinement de différentes classes, présentés dans les Tableaux 3 à 5.
7.2 Permanence pendant le changement de filtres
7.2.1 Permanence de la filtration
Dans le cas de la manipulation de produits labiles et afin d'éviter le dépôt de contamination dans les portions de
circuits situés en aval des filtres THE, les autoritésde sûreté peuvent exiger la permanence de la filtration au lieu
de la permanence du débit au cours des opérations de changement de filtre. À cet effet, les recommandations
suivantes doivent être respectées.
a) Circuit d'admission avec un niveau de filtration THE. Dans ce cas, il est recommandé d'installer un second
filtre THE soit en série avec le premier niveau de filtration, soit en parallèle avec le pré
...