Lorsqu'il s'agit d'enceintes de biosécurité (ESB), le filtre est l'un des éléments les plus cruciaux du système car il joue un rôle clé en garantissant que les exigences de sécurité au travail, l'environnement local et la qualité de l'air intérieur ne sont pas affectés.Le choix du filtre, sa durée de vie et la fréquence à laquelle il devra être remplacé font également partie des décisions les plus importantes lorsqu'il s'agit de déterminer le coût du cycle de vie d'un BSC.
Les filtres à particules d'air à haute efficacité (HEPA) sont le filtre de choix pour de nombreux BSC et se retrouvent régulièrement dans la classe la plus courante de BSC, la classe II BSC.Les filtres HEPA sont composés d'un certain nombre de fibres ultrafines qui collectent les particules et les éliminent de l'air.Les filtres HEPA sont des systèmes très efficaces et peuvent piéger jusqu'à 99,7 % des particules de 0,3 micron ou moins de diamètre dans l'air et peuvent être utilisés pour piéger les particules dangereuses (y compris les bactéries et les virus).
Comprendre comment un filtre HEPA va se comporter et rester fonctionnel est essentiel pour garantir la sécurité et à des fins de calcul des coûts.Cependant, savoir combien de temps durera le filtre n’est pas une réponse simple.Un certain nombre de facteurs peuvent affecter la durée de vie d'un filtre HEPA et la durée de vie du filtre sera différente en fonction de l'environnement de laboratoire dans lequel le BSC est utilisé. Cela signifie que la durée de vie du filtre sera différente pour chaque installation et pourrait théoriquement durer pour toujours si les conditions étaient réunies.
Du point de vue de la sécurité, les filtres HEPA doivent être conformes aux normes NSF et les filtres doivent être changés si les exigences d'utilisation ― les exigences NSF/ANSI 49 ― ne sont pas respectées pour le BSC.Les filtres peuvent être testés à l'aide de tests en aérosol pour déterminer l'efficacité d'un filtre à des tailles spécifiques, mais si les tests montrent qu'un filtre BSC n'est pas conforme aux normes, il devra alors être changé.Ainsi, bien qu'il s'agisse d'un moyen définitif de déterminer si un filtre doit être changé, savoir à quoi s'attendre en termes de changement de filtre avant d'acheter un BSC est un atout utile dans le parcours d'achat, ainsi que dans l'entretien général du BSC.
Les facteurs qui régissent la durée de vie du filtre HEPA
De nombreux facteurs peuvent affecter et avoir un impact sur la durée de vie utile d'un filtre HEPA dans un BSC.Si un filtre HEPA est installé dans une salle blanche, il peut théoriquement durer éternellement, mais s'il se trouve dans un environnement contenant beaucoup de particules, sa durée de vie sera beaucoup plus courte.Le filtre HEPA moyen à l’intérieur d’un BSC de classe II dure généralement environ 7 ans dans un laboratoire normal.
Au fil des années, différentes certifications ont été mises en place pour déterminer la durée de vie moyenne d'un filtre HEPA.Bien que les directives aient changé au fil des années pour s'adapter aux progrès technologiques, elles continuent de fournir une base de référence sur la durée de vie du filtre.
La plupart des domaines pris en compte pour les spécifications concernent les différents débits d'air dans l'armoire, les performances du ventilateur et du moteur dans le BSC, les chutes de pression à l'intérieur du BSC et la capacité de chargement du filtre lui-même (quelle quantité de particules peut être retenue). dans le filtre).Tous ces facteurs de spécification, en particulier les niveaux de particules, l'efficacité du moteur, la vitesse et le débit du flux d'air, ainsi que la capacité à résister aux chutes de pression à l'intérieur du BSC, ont un impact sur la durée de vie d'un filtre HEPA.
Combien de temps doit durer un filtre ?
Il n’y a pas de réponse définitive quant à la durée de vie d’un filtre.Comme mentionné précédemment, un certain nombre de facteurs entrent en jeu pour déterminer la durée de vie d’un filtre.Cependant, la quantité d'utilisation et la quantité de particules qui le traversent ont une incidence majeure sur la durée de vie d'un filtre pendant la période théorique définie dans les spécifications de la NSF.
Dans un laboratoire standard, 7 ans est la moyenne ;ceci a été déterminé à l'aide des spécifications en vigueur et suppose que le BSC ne subira pas une diminution de plus de 10 % du débit d'air total lorsqu'il y a une augmentation de 180 % de la chute de pression/pression statique à l'intérieur du BSC.Cependant, la capacité d'un système de distribution d'air BSC à résister à des chutes de pression plus élevées sans perdre plus de 10 % du débit d'air peut prolonger la durée de vie du filtre.
La base de référence des spécifications utilise une diminution de 10 % du débit d'air total (en tant que perte de débit d'air maximale autorisée) pour mesurer la durée de vie du filtre, et la chute de pression mesurée la plus faible dans les directives est de 50 %.Si un système BSC ne peut pas résister à une chute de pression de 50 % sans perdre plus de 10 % du débit d'air, il ne répondra pas aux exigences standard.Ainsi, à l’extrémité inférieure, si un système de filtration perd plus de 10 % de débit d’air avec une chute de pression de 50 %, alors les directives sont qu’il ne durera qu’environ 3 ans.C’est pourquoi disposer d’un système de filtration capable de résister jusqu’à 180 % de chute de pression est désormais devenu la norme dans l’industrie.
D’un autre côté, si le système de filtrage peut résister à un degré plus élevé de chute de pression, tout en perdant 10 % ou moins de débit d’air, alors la durée de vie du filtre peut être prolongée au-delà de la moyenne.Par exemple, si vous disposez d’un BSC pouvant supporter jusqu’à 250 % de chute de pression, alors le filtre durera probablement environ 10 ans au lieu de 7 (selon les niveaux de particules).
Les performances du BSC à cet égard dépendent principalement de la conception du moteur au sein du BSC et de son efficacité.Alors, comment déterminer la durée de vie d’un filtre ?Il existe des tests permettant de déterminer les niveaux de chute de pression auxquels un BSC peut résister.En prenant ces données et la conception du moteur, une comparaison peut être effectuée avec les données historiques pour donner une idée approximative de la durée de vie du filtre.Ce n'est pas une valeur absolue, car la durée de vie réelle dépendra de la charge du filtre, mais elle vous donnera une idée de la probabilité que le filtre dure 3 ou 10 ans - et si vous essayez de déterminer un coût du cycle de vie d'un BSC, alors avoir une ligne directrice approximative, mais généralement précise, de la durée de vie du filtre peut être un atout utile.
Comment la durée de vie d'un filtre peut être améliorée
Comme nous l'avons vu dans la dernière section, la conception du moteur a un impact important sur la capacité d'un BSC à subir une chute de pression plus importante et à prolonger la durée de vie du filtre.Le principal moyen d'améliorer la durée de vie d'un filtre au-delà de sa conception standard dans un BSC est d'utiliser une conception de moteur plus efficace.De nouvelles technologies de moteur, telles que les moteurs DC ECM, sont désormais disponibles pour les utilisateurs de BSC pour, entre autres, améliorer la durée de vie du filtre HEPA.
Les nouveaux moteurs DC ECM augmentent la capacité de charge et la durée de vie d'un filtre HEPA, et réduisent simultanément la consommation d'énergie du BSC par rapport aux moteurs plus anciens, jusqu'à 50 % de réduction.Ces moteurs à courant continu n'ont pas de couple accru (n'améliorent donc pas la capacité de chargement de cette manière comme le font la plupart des avancées de moteurs), mais ils utilisent un système de contrôle de boucle de rétroaction du flux d'air ou un système de contrôle de rétroaction du moteur pour augmenter la vitesse (en tr/min) du ventilateur.Ces systèmes de contrôle et l'augmentation de la vitesse des ventilateurs peuvent être utilisés pour réduire la capacité de charge du filtre du système, mais le moteur et le ventilateur peuvent toujours répondre aux exigences NSF en termes de performances acceptables.
Le moteur DC ECM est doté d'un ventilateur spécifique incurvé vers l'avant pour s'adapter à la largeur du BSC dans lequel il est utilisé. L'augmentation de la capacité de chargement du filtre, grâce à une vitesse accrue, signifie que des chutes de pression plus élevées (250 %) sont possibles avec ces moteurs. contrairement à la plupart des moteurs conventionnels utilisés, ce qui permet d'obtenir des durées de vie de filtre plus longues.Parmi tous les moteurs utilisés dans les BSC, y compris les anciens PSC AC et autres moteurs DC, l'ECM DC présente le coût de cycle de vie le plus bas en termes d'énergie, de capacité de charge du filtre et de fiabilité.
Conclusion
Il n'existe pas de réponse unique aux questions « Quand dois-je changer mon filtre ? » et « Combien de temps durera mon filtre ? » Il peut y avoir une grande différence dans la durée de vie des filtres HEPA en fonction du niveau de particules qui seront être exposé au filtre, l'efficacité du moteur utilisé pour fournir le flux d'air de l'armoire et le niveau de chute de pression qu'un BSC peut supporter sans trop perdre en performances de flux d'air.
Cependant, avoir une idée, même si elle est approximative, de la durée de vie réaliste d'un filtre HEPA (et de la fréquence à laquelle vous devrez le changer) est crucial si vous cherchez à déterminer le coût du cycle de vie et la proposition de valeur. d'un BSC pour votre laboratoire.Sans cela, vous manquerez une partie clé du coût en matière de maintenance et de remplacement de pièces.
Des méthodes ont été développées en utilisant ces facteurs (en particulier les capacités de chute de pression) pour fournir une estimation approximative de la durée de vie d'un filtre basée sur les performances du moteur dans le BSC et l'environnement de laboratoire dans lequel le BSC sera utilisé. La norme industrielle moyenne est d'environ 7 ans, mais cela peut être aussi bas que 3 ans sur la base du niveau de performance acceptable le plus bas, ou aussi élevé que 10 ans si une nouvelle technologie de moteur est utilisée.
