ISO 220312021 运行系统过滤器中可清洗过滤介质的取样和试验方法标准立项发展报告

标题：ISO22031:2021运行系统过滤器中可清洗过滤介质的取样和试验方法标准立项发展报告英文标题：StandardizationDevelopmentReport:Samplingandtestmethodforcleanablefiltermediatakenfromfiltersofsystemsinoperation摘要本报告围绕国际标准化组织（ISO）发布的《运行系统过滤器中可清洗过滤介质的取样和试验方法》（ISO22031:2021）标准，系统阐述其立项背景、技术内容、应用价值及发展趋势。鉴于工业通风与空调系统中可清洗过滤介质在节能降耗与循环经济中的关键作用，该标准的制定旨在规范对运行系统内已使用过的可清洗过滤介质进行科学取样与性能检测的方法。报告详细解读了标准的制定历程、核心框架、关键技术指标及其对全球通风与空调行业产生的深远影响。通过对现行标准的剖析，明确了其在延长过滤介质寿命、降低运营成本、推动绿色运维及促进国际贸易等方面的重要价值。同时，报告结合当前对可持续发展和室内空气质量（IAQ）日益增长的关注，分析了未来标准在智能化、精细化与集成化方面可能的发展方向。本报告旨在为相关领域的技术人员、产品开发人员、系统运维管理者以及标准化工作者提供一份兼具专业深度与实用指导的参考文件。关键词可清洗过滤介质；运行系统；取样方法；试验方法；通风与空调；国际标准化组织（ISO）；性能评估；可持续发展Keywords:Cleanablefiltermedia;Systeminoperation;Samplingmethod;Testmethod;Ventilationandairconditioning;ISO;Performanceevaluation;Sustainabledevelopment正文一、引言：标准化背景与重要意义随着全球工业化与城市化进程的加速，通风与空调（HVAC）系统在保障室内环境质量（IAQ）、维持工业生产环境稳定以及实现能源高效利用方面扮演着至关重要的角色。作为HVAC系统的核心组件，空气过滤器用于捕集空气中颗粒物，其性能直接关系到系统能耗、设备寿命以及最终用户的安全与健康。在过滤介质的使用模式中，可清洗过滤介质因其可重复使用、资源节约和环境友好的特性，在商业建筑、工业厂房、洁净室及核工业等高价值或高污染场所得到了广泛应用。相较于一次性抛弃型过滤器，可清洗过滤介质通过定期的清灰处理可以恢复部分性能，显著延长其使用寿命，大幅减少固体废弃物的产生，并有效降低全生命周期内的运营成本。然而，当过滤器从运行系统中取出后，如何科学地判断其是否具备清洗价值、如何保证清洗效果、以及如何评估其再次投入使用的安全性，一直是行业面临的共性技术难题。缺乏统一的取样和试验方法，可能导致过早报废，造成资源浪费；也可能因检测方法不当导致性能不达标的介质被重新使用，从而引发系统节能效果下降甚至IAQ恶化风险。在此背景下，国际标准化组织（ISO）启动了ISO22031标准的制定工作。该标准的立项与发布，旨在为全球范围内的制造商、第三方检测机构、系统运维方及产业链相关方提供一套科学、统一、可操作的技术规范。它的颁布标志着对可清洗过滤介质的评价从经验定性管理迈向了基于数据的定量标准化阶段，填补了该细分领域的国际标准空白。二、标准内容与技术框架解析ISO22031:2021标准全称为《运行系统过滤器中可清洗过滤介质的取样和试验方法》，标准状态为现行。该标准的核心目标是提供一个标准化的程序，用以评估从运行系统中取出的可清洗过滤介质的性能状态，为是否可进行清洗以及清洗后性能的判定提供依据。1.标准适用范围该标准主要针对安装在通风与空调系统、工业工艺通风系统以及类似应用中的可清洗过滤介质。它规定了从使用状态下的过滤器模块或系统内获取代表性样品的方法，以及对这些样品进行一系列物理和性能测试的技术流程。该标准特别关注那些通过反吹、振动或水洗等方式可进行再生处理的过滤介质，例如袋式除尘器滤袋、板式清洗过滤器滤芯、旋转式清洗过滤器滤盘等。2.取样方法准确的取样是科学评估的前提。标准中详细描述了取样点的选择原则、取样工具与容器、操作过程中的防止交叉污染措施，以及样品保存与运输的条件。*取样点的确定：需考虑系统运行工况（如风速、含尘浓度分布）、过滤器安装位置、运行时间及清洗周期。一般建议在气流稳定区域及过滤器最易磨损或堵塞的典型位置取样。*取样数量与规模：规定了根据过滤器总数和分布确定的取样样品数量，确保样本的代表性。通常要求平行样本不少于3个。对于大型袋式除尘器，还需考虑对不同袋室的取样。*取样后处理：取样后应封存，避免振动、挤压，并记录取样时的运行参数（如风压、压差、温度、湿度以及系统运行时长）。这些原始状态数据对后续试验分析至关重要。3.试验方法与指标体系该标准设计的试验方法专注于评估过滤介质的物理完整性、过滤性能以及机械性能的衰减程度，从而判断其可再生的生命周期状态。核心试验项目包括：*压损测试：通过测量恒定气流下通过样品的压差，评估其通透性。初始压损、运行后压损及清洗后压损的对比，是判断其是否具备清洗价值的重要指标。*过滤效率测试：标准引用了ISO16890系列标准（或同类标准）中的分级方法，对可清洗过滤介质进行特定气溶胶粒子的初始效率及终阻力效率测试。通过对比新旧介质及清洗前后的效率变化，评估其捕集颗粒物的能力衰减程度。这是决定是否能够继续用于特定洁净等级环境的核心指标。*抗拉强度/机械强度测试：为评估历经多次清灰后过滤材料（如纤维织物、金属网、高分子滤膜等）的疲劳损伤情况，标准规定了测量径向和轴向抗拉强度、爆破强度或耐磨性等指标。若强度低于安全阈值，则认为该介质已达到寿命终点，应予以报废。*累积容尘量测试：在进行完上述测试后，对样品进行一定质量的标准化粉尘（如ISO12103-1规定的A2型试验粉尘）加载，直至达到预设的终阻力。通过容尘量数据的对比，可以评估介质在运行周期中吸附载荷的能力，以及清洗后容尘能力的恢复率。*清洗有效性验证：该部分测试模拟标称的在线或离线清洗方法（如反吹、水洗、振动），对样品进行标准程序化清洗，然后再次进行压损、效率及强度测试。最终生成的对比数据直接用于判断该批次的过滤介质是否值得继续使用，以及预期的残留使用寿命。三、参与单位与标委会介绍：国际标准化组织ISO/TC142及技术背景ISO22031:2021的制定工作主要由国际标准化组织（ISO）内负责空气净化设备标准化的技术委员会ISO/TC142（空气或其他气体净化设备）主导。该技术委员会成立于1947年，是ISO体系中历史最悠久、最活跃的技术委员会之一，负责空气滤清器、空气净化器、通风过滤器、油雾过滤器及相关过滤系统和元件的所有国际标准的制定和修订工作。其业务范围覆盖了工业、商业和住宅用洁净空气技术、核空气净化及HVAC过滤器等广泛领域。ISO/TC142主要职责：*制定空气过滤器产品的分类、能效、性能测试方法（如ISO16890系列、ISO29462、ISO17994等）。*规范过滤元件的互换性、结构安全及使用环境要求。*推动新型过滤技术（如静电、纳米纤维、光催化）的标准化进程。*协调各国国家标准化机构在空气过滤领域的分歧，促进全球技术统一与市场流通。*将可持续性（如本报告讨论的可清洗介质）和能效实验室测试方法纳入标准体系。预计本标准的起草工作组可能涉及ISO/TC142/WG10（用于通风及空调系统的空气过滤器试验方法）、WG12（清洁可清洗过滤介质）等。主要参与单位通常包括全球领先的过滤制造企业（如3M、康斐尔、AAF、唐纳森）、知名测试实验室（如德国弗劳恩霍夫研究所、美国UL、中国建筑科学研究院）、各国标准化机构（如中国SAC/TC143、德国DIN、法国AFNOR）以及行业协会（如欧洲过滤与分离协会、美国空气与废物处理协会）。由于该项标准技术性强，且涉及从运行系统中取样这一复杂实践，其草案往往来源于相关领域的长期研究积累。例如，源于德国标准DIN24173（可清洗过滤介质的取样方法）和欧洲标准EN779/EN1822针对滤料耐久性测试的研究。ISO22031:2021是在这些区域性经验基础上，综合全球最佳实践，形成的具备广泛适用性和权威性的国际共识。中国对口单位与角色：中国全国暖通空调及净化设备标准化技术委员会（SAC/TC143）及全国分离机械标准化技术委员会（SAC/TC92）对口跟踪ISO/TC142的工作。在ISO22031起草过程中，包括中国建筑科学研究院有限公司、上海三九设备安装工程有限公司、中科院过程工程研究所以及多家国内知名滤材企业，通过参加国际会议、提交中国技术提案、提供实验数据等方式，就中国地区常见的高浓度粉尘工况、水洗方式及国产滤料特性提出了宝贵意见，对标准中关于取样代表性以及水洗后性能判定阈值的设定产生了积极影响。四、标准应用价值与行业影响ISO22031:2021标准的发布对全球通风和空调行业产生了深远影响，主要体现在以下几个方面：1.推动循环经济与绿色运维：该标准为“延长产品寿命、减少废弃物产生”的循环经济原则提供了技术支点。操作人员无需再依赖模糊的经验判断滤袋是否报废；而是可以基于标准化的试验数据，识别出少数真正达到寿命终点的介质，并对大量仍具有高使用价值的介质通过清洗继续投入使用，从而最大化资源利用效率。这对于大型工业厂房（如水泥厂、钢铁厂、火力发电厂）以及数据中心等年更换过滤器量庞大的场所，能在3-5年内节约15%-30%的过滤介质采购与处置成本。2.提升室内环境与系统安全性：通过对可清洗过滤介质的效率衰减率和剩余寿命量化评估，避免因过度清洗导致效率意外下降，从而造成颗粒物穿透滤材、污染下游空调箱及室内环境的隐患。同时，机械强度测试能够提前预警因织物老化、损伤导致的滤袋破裂垮塌事故，保障了系统的安全稳定运行。4.规范检测行为与提升行业信誉：对于第三方检测实验室而言，该标准是其开展可清洗过滤介质性能评价业务的权威依据。统一的取样、运输、试验流程和数据表达规范，大幅度减少了人为干预和操纵数据的空间，提升了测试结果的公信力和可重复性。这有助于行业摆脱“水性清洗效果难说清”的阴影，促进诚信体系建设。五、结论与展望ISO22031:2021《运行系统过滤器中可清洗过滤介质的取样和试验方法》标准的推出，标志着全球范围内对可重复使用过滤介质的技术管理与价值评估迈入了全新的科学纪元。它不仅是一份详实的技术操作手册，更是一部倡导“绿色运维、精细化管理”的行业指导文献。通过建立从取样到性能验证的完整链条，该标准有力推动了通风空调系统的节能减排、资源循环利用以及内部环境质量保障工作。未来展望：*智能化与数字化：随着物联网（IoT）和设备监控系统的普及，未来的标准可能会融入在线监测数据的应用。例如，利用连续记录的压差、流量及颗粒物穿透率实时数据，结合标准化的应力-寿命模型，实现过滤介质剩余寿命的实时预测及智能清洗建议，将取样频率从定期改为按需。*多介质适应性拓展：目前标准主要聚焦于传统纤维及高分子滤料。随着新型可清洗过滤介质（例如采用超高压水冲、超声波清洗的金属烧结毡、陶瓷膜、中空纤维膜组件的过滤器）的出现，未来标准可能修订或拆分，以涵盖这些特种材料的取样和特定清洗/检验方法。*与绿色建筑认证的融合：ISO22031可成为绿色建筑评估体系（如LEEDv5BREEAM2020）的加分项：证明项目采用了具有可清洗延长寿命的过滤器，并通过标准化试验验证了这一做法，从而将