ISO 23137-1:2024
(Main)Requirements for aerosol filters used in nuclear facilities against specified severe conditions — Part 1: General requirements
Requirements for aerosol filters used in nuclear facilities against specified severe conditions — Part 1: General requirements
This document provides the general requirements associated with the specific characteristics of high efficiency particulate air (HEPA) filters used in nuclear facilities. This document provides the manufacturer with general requirements for the performance, design, construction, acceptance testing and quality assurance for HEPA filters used in nuclear facilities (for qualification and production tests). All types of HEPA filter used in such applications are covered, from the large size HEPA filters in exhaust HVAC systems to small size low flow rate cylindrical HEPA filters for glove boxes. The design, fabrication, inspection and testing, certificates with regards to their expected performances are mentioned. This document does not provide the specific conditions against which the nuclear filters are designed, tested and qualified. This document applies only to the filters used for nuclear heating ventilation air conditioning (HVAC) or control rooms habitability applications or applications related to the exposure to radioactive ionizing radiations (e.g. medical or radioactive aerosols applications) in the severe conditions (e.g. fire, high radioactive challenge). Filter housing qualification is not part of this document.
Exigences pour les filtres à aérosols utilisés dans les installations nucléaires dans des conditions sévères spécifiées — Partie 1: Exigences générales
Le présent document fournit les exigences générales associées aux caractéristiques spécifiques des filtres à air à très haute efficacité (HEPA) utilisés dans les installations nucléaires. Le présent document fournit au fabricant des exigences générales pour la performance, la conception, la construction, les essais d’acceptation, et l’assurance qualité des filtres HEPA utilisés dans les installations nucléaires (pour la qualification et les essais de production). Tous les types de filtres HEPA utilisés dans ce type d’applications sont couverts, des filtres HEPA de grande taille dans les systèmes d’extraction CVCA aux filtres HEPA cylindriques de petite taille à faible débit pour les boîtes à gants. La conception, la fabrication, l’inspection et les essais, les certificats relatifs à leurs performances attendues sont mentionnés. Le présent document ne fournit pas les conditions spécifiques dans lesquelles les filtres nucléaires sont conçus, soumis à essais et qualifiés. Le présent document ne s’applique qu’aux filtres utilisés pour le chauffage, la ventilation et le conditionnement d'air (CVCA) nucléaire ou les applications d’habitabilité des salles de contrôle ou les applications liées à l’exposition aux rayonnements ionisants radioactifs (par exemple, applications médicales ou pour aérosols radioactifs) dans des conditions sévères (par exemple, incendie, essai hautement radioactif, etc.). La qualification de l’enveloppe des filtres ne fait pas partie de ce document.
General Information
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 23137-1
First edition
Requirements for aerosol filters
2024-04
used in nuclear facilities against
specified severe conditions —
Part 1:
General requirements
Exigences pour les filtres à aérosols utilisés dans les installations
nucléaires dans des conditions sévères spécifiées —
Partie 1: Exigences générales
Reference number
© ISO 2024
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 General requirements . 2
4.1 General design requirements of the filters .2
4.1.1 Layout requirements .2
4.1.2 Materials .3
4.1.3 Nominal air volume flow rate .3
4.1.4 Pressure difference .3
4.1.5 Filtration performance .3
4.1.6 Filter lifetime .4
4.2 General qualification principles .4
5 General performances against loads. 6
5.1 Introduction .6
5.2 Visual inspection .6
5.3 Resistance to air flow and initial efficiency performance .6
5.4 Exposure to loads . .6
5.5 Specific performances related to environment likely to be present in nuclear facilities .7
6 Qualification of the test rig used for the filter loading performance . 7
6.1 General .7
6.2 Qualification of the test rigs .7
6.3 Capabilities of the test rigs with regards to certification filtration performances .7
7 General conditions for the shipping and storage of filters . 8
7.1 Packaging and shipping .8
7.2 Storage of HEPA filters.8
8 Reporting, evaluation and report . 8
Annex A (informative) General overview of the loads characterization and their combinations
on the filters used in nuclear facilities . 9
Annex B (informative) Examples of general sizes and layout used for aerosol filtration in
nuclear facilities . 10
Annex C (normative) Conformity compliance report template .11
Annex D (informative) Packaging, shipping and storage .12
Annex E (informative) Service life . 14
Bibliography .15
iii
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 document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 142, Cleaning equipment for air and other gases.
A list of all parts in the ISO 23137 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
In the nuclear industry, as well as in many other applications using radioactive materials, some dangerous
products are used/handled/stored/produced. The radioactive particles can be in aerosol form which implies
the need for aerosol filters on the ventilation systems used at the exhaust of the facilities in order to protect
workers, the members of the public and the environment against the risks of spread of radioactive materials.
These aerosol filters are used in normal operation for process filtration systems (e.g. for glove boxes, hoods,
fume cupboards…), or on buildings ventilation systems. These aerosol filters are also used to cope with
accidents conditions, creating severe specified conditions on the filters.
Some standards exist on the requirements to be associated with the filters used on these ventilation or
[1] [2]
process systems (e.g. ISO 17873, ISO 26802 ). These standards propose some specifications related to
the need for high efficiency particulate air (HEPA) filters, their classification, the number of HEPA filters in
series and on their monitoring.
Many nuclear operators have their own process for qualified filters with regards to those specified severe
conditions. But no standard exists on the requirements associated with the conditions in which the filters
are used against specific loads (e.g. high radioactive environment, fire conditions).
In the ISO 23137 series, ISO 23137-1 provides only the general requirements (e.g. types of filters to be tested,
standardised sizes, principles for the qualification of the tests against loads such as repetition of tests,
need for filter certificates, etc.). Other parts of the ISO 23137 series are intended to specify the expected
performances, the detailed requirements, with regards to the loads for which the filters need to be qualified.
The loads against which the filters will have to be designed/fabricated/tested/certified, are reported in
Annex A for information. This document covers the fundamental qualification requirements for HEPA filters for
use in nuclear/radiological facilities while the other parts are intended to cover specific hazards in more detail.
In each part of the ISO 23137 series, specific detailed loads applicable to the HEPA filters are intended to
be described, every part being related to a different type of loads. Every part will intend to present how
the expected performances against these specific loads are, in order to specify how they will have to be
designed, fabricated, tested and verified according to the technical specifications. Examples of loads that are
intended to be specified in the series are presented in Annex A, such as:
— thermal loads (heated air flow, spot flame resistance) or pressure load (resistance to pressure, dust
loading, water spray, air flow increase);
— radiation and radioactive contamination deposits;
— chemical loads;
— vibration/seismic/rough handling loads;
— combined loads (e.g. in a fire thermal loads are combined with dust loading and humidity).
These other parts of the series are intended to refer to this document for the general requirements (e.g.
qualification requirements for filter being verified against technical specifications).
The specificities of process ventilation system protecting the workers inside the facilities are intended to be
specified by another part of the ISO 23137 series.
v
International Standard ISO 23137-1:2024(en)
Requirements for aerosol filters used in nuclear facilities
against specified severe conditions —
Part 1:
General requirements
1 Scope
This document provides the general requirements associated with the specific characteristics of high
efficiency particulate air (HEPA) filters used in nuclear facilities.
This document provides the manufacturer with general requirements for the performance, design,
construction, acceptance testing and quality assurance for HEPA filters used in nuclear facilities (for
qualification and production tests).
All types of HEPA filter used in such applications are covered, from the large size HEPA filters in exhaust
HVAC systems to small size low flow rate cylindrical HEPA filters for glove boxes.
The design, fabrication, inspection and testing, certificates with regards to their expected performances are
mentioned.
This document does not provide the specific conditions against which the nuclear filters are designed, tested
and qualified.
This document applies only to the filters used for nuclear heating ventilation air conditioning (HVAC) or
control rooms habitability applications or applications related to the exposure to radioactive ionizing
radiations (e.g. medical or radioactive aerosols applications) in the severe conditions (e.g. fire, high
radioactive challenge).
Filter housing qualification is not part of this document.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 29463-1:2017, High efficiency filters and filter media for removing particles from air — Part 1: Classification,
performance, testing and marking
ISO 29463-5:2022, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 5: Test method
for filter elements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp/ ui
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
load
forces caused by any physical or chemical hazard
EXAMPLE Pressure, thermal, radiation, vibration, ground motion, humidity, clogging, chemical hazards as well as
cumulated loads such those involved in hazards such as natural or accelerated ageing.
Note 1 to entry: In nuclear facilities or in facilities handling radioactive aerosols, the confinement function of
radioactive materials is a nuclear safety function, creating confined spaces modifying the loads that can challenge
filters compared to the ones that occur in open (not confined) spaces.
3.2
loss of coolant accident
LOCA
accident scenario in nuclear facilities induced by a pipe break leading to lose the radioactive hot pressurised
coolant, and adding pressure, steam and thermal loads in the rooms served by the ventilation systems
equipped with HEPA filters
Note 1 to entry: In some nuclear reactor designs (for which the rooms are in a static confinement mode), the LOCA
would not affect directly the HEPA filters in operational conditions (except shutdown states for which the LOCA
directly expose the HEPA filters). But, in some others, the rooms where a LOCA can occur are permanently served by a
confinement system, exposing the HEPA filters to LOCA loads.
3.3
high energy line break
HELB
accident scenarios in nuclear facilities induced by a high-pressure pipe whipping onto another pipe
Note 1 to entry: When charged with hot pressurised fluids, it can lead to lose the radioactive hot pressurised coolant
from the first pipe and to the discharge into the rooms of the fluid contained in the target pipe, and to pressure, steam
and thermal loads in the rooms served by the ventilation systems equipped with HEPA filters.
3.4
most penetrating particle size
MPPS
particle size at which the minimum of the particle size efficiency curve occurs under test conditions
Note 1 to entry: This MPPS is dependent on the filter medium and the test applications conditions.
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.2.136]
3.5
most penetrating particle size range
MPPS range
particle size range covering the most penetrating particle size of the filter
Note 1 to entry: Dispersed oil particulates (not to be confused with dioctyl phthalate) of 0,3 μm mass median cover the
MPPS range for HEPA filters.
4 General requirements
4.1 General design requirements of the filters
4.1.1 Layout requirements
The filter element shall be designed or marked so as to prevent incorrect mounting (e.g. upside down).
The filter element shall be designed so that when correctly mounted in the ventilation housing, the leak that
would occur along the sealing edge does not challenge its performances.
If, for any reason, dimensions do not allow testing of a filter under standard test conditions, assembly in
parallel of two or more filters of the same type or model at the testable dimensions is permitted (as a global
resulting filter), provided it does not modify the leak that would occur in the resulting filter.
Annex B provides examples of general sizes and layout of filters used in nuclear ventilation systems.
4.1.2 Materials
The filter is comprised of the filter medium, separators, adhesive, faceguards and seals. The filter shall be
made of suitable material to withstand normal and severe usage and exposures to the loads that are likely to
be encountered (e.g. temperatures, humidity, chemical, radioactive and corrosive environments). The filter
element shall be designed so that it will withstand mechanical constraints that are likely to be encountered
during normal and severe use.
Dust or fibres released from the filter media by the air flow through the filter element shall not constitute a
nuisance for the people (or devices) potentially exposed to filtered air (e.g. when the air is recycled).
The fire and temperature resistance of the materials depends on the customer requirements with regards
to hot temperatures and fire risk in the nuclear facility. When fire and hot temperature risks are a nuclear
safety issue for a specific filter, the filter element shall have capabilities to limit its flammability or when a
flame is no longer present, the filter shall not continue its combustion.
NOTE Even though the filter medium is made with non-flammable materials, the dust loaded on the filter can still
be flammable.
The filter, including its casing, should be able to be compacted such as to minimize radioactive waste volumes.
When fire and hot temperature risks are not a nuclear safety issue for a specific filter, consideration should
be given to use materials which allows incineration for disposal.
The filter materials and its casing materials submitted to a corrosive atmosphere should be chosen or
treated to avoid corrosion.
Potential leaks from the interfacing parts between the filter and the filter housing shall not modify the filter
global efficiency or the different qualifying loads.
The filter and its casing envelope materials should be selected such as to minimize their activation (where
neutron activation is possible on the filter materials) and to allow their processing or disposal in a radioactive
waste facility.
4.1.3 Nominal air volume flow rate
The filter element shall be tested at its nominal air volume flow rate for which the filter has been designed
by the manufacturer.
4.1.4 Pressure difference
The pressure difference across the filter element is recorded at the nominal air volume flow rate. Maximum
resistance to clogging shall be defined as well as the ultimate burst structural strength as ratio functions of
their nominal pressure difference obtained when the filter is new.
4.1.5 Filtration performance
The filtration performance is expressed by the efficiency or the penetration as described by the procedures
in ISO 29463-1. After testing in accordance with ISO 29463-1:2017, Clause 7, filters used as HEPA filters in
nuclear facilities shall have an efficiency that meets or exceeds ISO 35H defined in ISO 29463-1:2017, Table 1.
Depending on national regulations required by nuclear safety authorities, the filtration performances can
also be specified according to approved national standards.
[2]
NOTE For nuclear aerosols filters used for confinement systems, ISO 26802 related to ventilation systems for
[1]
nuclear reactors and ISO 17873 related to ventilation systems for nuclear facilities other than nuclear reactors
provide general requirements on filters to be used. The minimal performance is generally set for filter and housing
at a minimal efficiency of 99,95 % for overall MPPS values (minimal decontamination factor of 2 000), even though
in most safety cases, the minimal decontamination factor at MPPS range is 1 000. The minimal efficiency of 99,95 %
corresponds to ISO 35H according to ISO 29463-1.
4.1.6 Filter lifetime
The lifetime of the filter under storage or usage in specified conditions shall be provided by the manufacturer.
Annex E provides general information related to service life or storage conditions of the filters.
Depending on national regulations required by nuclear safety authorities, the filtration service life can also
be specified according to approved national standards.
4.2 General qualification principles
HEPA filter designs shall be verified against their technical specifications. Tests shall be performed at a test
facility, based on criteria agreed between the manufacturer and the user, when criteria are not available in
existing standards.
A qualification sample of filters shall be manufactured using the same methods, materials, equipment, and
processes as will be used during production.
Each filter in the qualification sample shall be visually examined for any macroscopic defects that would
appear to question the integrity of the filter. The acceptance criterion for the filter pack is no visual
indication of damage to the filter media, no tears on the surface edge of the filter pleats, and no tears where
the filter pack is embedded in the adhesive at the frame/case. The acceptance criterion for the frame/case
and faceguards is no visual indication of dents or deformation. The acceptance criterion for the gel channel
and gasket sealing is no visual indication of dents that can interfere with proper sealing. The acceptance
criterion for the gasket seal is no visual indication of looseness or tears.
Acceptance shall be contingent on no visual indications of improper assembly, physical damage, structural
deformations and no degradation that would impair the ability of a component to perform its intended
function.
The qualification samples shall be tested for those requirements specified by the end user as critical to safety
for their systems or processes. Failure of any filter to comply with the requirements of 4.2 shall be cause for
the rejection of the qualification testing. An appropriate number of samples of a filter showing adequate
performances should be provided to allow for testing of the specified loads (generally at least four).
The verification of the compliance shall comprise all the specified loads. After the test, the filter is sent to a
qualified test rig where its performances are measured. The level of performances is measured, including its
filtration performances, and reported in a sheet certificate.
HEPA filter manufacturers shall provide evidence that qualified HEPA filters meet the test requirements
against the qualifying loads. Requalification of the filter series is required every five years in order to
continue to specify that the filter is still in compliance with its technical specifications, otherwise it shall
be demonstrated that the production process (including materials) does not change. In case there is a
same filter technology, it may be possible to qualify only a specific size, but the manufacturer shall provide
substantiated evidences that the specific selected size covers all the other sizes.
Generally, the bigger size is the one to qualify. In case a filter that is already certified does not comply with
the requirements, the agreed test laboratory shall inform the manufactur
...
Norme
internationale
ISO 23137-1
Première édition
Exigences pour les filtres à aérosols
2024-04
utilisés dans les installations
nucléaires dans des conditions
sévères spécifiées —
Partie 1:
Exigences générales
Requirements for aerosol filters used in nuclear facilities against
specified severe conditions —
Part 1: General requirements
Numéro de référence
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© ISO 2024
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Exigences générales . . 3
4.1 Exigences générales de conception des filtres .3
4.1.1 Exigences d’implantation .3
4.1.2 Matériaux .3
4.1.3 Débit volumique d’air nominal .3
4.1.4 Différence de pression .4
4.1.5 Performances de filtration .4
4.1.6 Durée de vie du filtre .4
4.2 Principes généraux de qualification .4
5 Performances générales en fonction des charges . 6
5.1 Introduction .6
5.2 Inspection visuelle .6
5.3 Résistance au flux d’air et performance d’efficacité initiale .6
5.4 Exposition aux charges .7
5.5 Performances spécifiques liées à l’environnement susceptible d’être présent dans les
installations nucléaires .7
6 Qualification du banc d’essai utilisé pour la performance de chargement du filtre . 7
6.1 Généralité .7
6.2 Qualification des bancs d’essai .7
6.3 Capacités des bancs d’essai en ce qui concerne les performances de filtration de
certification .8
7 Conditions générales pour l’expédition et le stockage des filtres. 8
7.1 Emballage et expédition . .8
7.2 Stockage de filtres HEPA .8
8 Consignation, évaluation et rapport . 9
Annexe A (informative) Aperçu général de la caractérisation des charges et de leurs
combinaisons sur les filtres utilisés dans les installations nucléaires .10
Annexe B (informative) Exemples de dimensions et d’implantation générales utilisées pour la
filtration des aérosols dans les installations nucléaires .11
Annexe C (normative) Modèle de rapport de conformité .12
Annexe D (informative) Emballage, expédition et stockage .13
Annexe E (informative) Durée de vie .16
Bibliographie . 17
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, 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/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est attirée 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 dans la liste des déclarations de brevets reçues par l'ISO
(voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 142, Séparateurs aérauliques.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 23137 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
Dans l’industrie nucléaire, ainsi que dans de nombreuses autres applications utilisant des matériaux
radioactifs, certains produits dangereux sont utilisés/manipulés/stockés/produits. Les particules
radioactives peuvent se présenter sous forme d’aérosols ce qui implique le besoin de filtres à aérosols sur les
systèmes de ventilation utilisés à l’extraction des installations afin de protéger les travailleurs, les membres
du public et l’environnement contre les risques de dissémination des matériaux radioactifs.
Ces filtres à aérosols sont utilisés en fonctionnement normal pour les systèmes de filtration de processus, ou
sur les systèmes de ventilation des bâtiments. Ces filtres à aérosols sont également utilisés pour faire face à
des conditions d’accidents, créant des conditions spécifiées sévères sur les filtres.
Des normes existent concernant les exigences à associer aux filtres utilisés sur ces systèmes de ventilation
[1] [2]
ou de traitement (par exemple, ISO 17873 , ISO 26802 ). Ces normes proposent des spécifications relatives
à la nécessité de filtres à air à très haute efficacité (HEPA), à leur classification, au nombre de filtres HEPA en
série et à leur surveillance.
De nombreux exploitants nucléaires ont leur propre processus pour les filtres qualifiés en ce qui concerne
ces conditions sévères spécifiées. Mais aucune norme n’existe sur les exigences associées aux conditions
dans lesquelles les filtres sont utilisés par rapport à des charges spécifiques (par exemple, environnement
hautement radioactif, conditions d’incendie).
Dans la série ISO 23137, l’ISO 23137-1 ne fournit que les exigences générales (par exemple, les types de filtres
à soumettre à essai, les tailles normalisées, les principes de qualification des essais par rapport aux charges
telles que la répétition des essais, la nécessité de certificats de filtres, etc.). D’autres parties de l’ISO 23137
sont destinées à spécifier les performances attendues, les exigences détaillées, en ce qui concerne les charges
pour lesquelles les filtres nécessitent d’être qualifiés.
Les charges pour lesquelles les filtres auront à être conçus/fabriqués/soumis à essai/certifiés, sont indiquées
à l’Annexe A pour information. Le présent document couvre les exigences fondamentales de qualification
pour les filtres HEPA destinés à être utilisés dans des installations nucléaires/radiologiques tandis que les
autres parties sont destinées à couvrir les phénomènes dangereux spécifiques plus en détail.
Dans chaque partie de la série ISO 23137, des charges spécifiques détaillées applicables aux filtres HEPA
sont destinées à être décrites, chaque partie étant liée à un type de charge différent. Chaque partie aura
pour objectif de présenter comment les performances attendues face à ces charges spécifiques sont,
afin de spécifier comment elles devront être conçues, fabriquées, soumises à essai et vérifiées selon les
spécifications techniques. Des exemples de charges qui sont destinées à être spécifiées dans la série sont
présentées à l’Annexe A, tels que:
— les charges thermiques (flux d’air chauffé, résistance au point chaud) ou charge de pression (résistance
à la pression, à la charge de poussière, à l'eau pulvérisée, à l'augmentation du débit d'air);
— radiation et dépôts de contamination radioactive;
— charges chimiques;
— charges de vibrations/sismique/de manipulations brutales;
— charges combinées (par exemple, dans un incendie les charges thermiques sont combinées à la poussière
de chargement et à l’humidité).
Ces autres parties de la série sont destinées à se référer au présent document pour les exigences générales
(par exemple, les exigences de qualification pour les filtres vérifiés par rapport aux spécifications
techniques).
Les spécificités des systèmes de ventilation des procédés protégeant les travailleurs à l'intérieur des
installations sont destinées à être spécifiées dans une autre partie de la série ISO 23137.
v
Norme internationale ISO 23137-1:2024(fr)
Exigences pour les filtres à aérosols utilisés dans les
installations nucléaires dans des conditions sévères
spécifiées —
Partie 1:
Exigences générales
1 Domaine d’application
Le présent document fournit les exigences générales associées aux caractéristiques spécifiques des filtres à
air à très haute efficacité (HEPA) utilisés dans les installations nucléaires.
Le présent document fournit au fabricant des exigences générales pour la performance, la conception, la
construction, les essais d’acceptation, et l’assurance qualité des filtres HEPA utilisés dans les installations
nucléaires (pour la qualification et les essais de production).
Tous les types de filtres HEPA utilisés dans ce type d’applications sont couverts, des filtres HEPA de grande
taille dans les systèmes d’extraction CVCA aux filtres HEPA cylindriques de petite taille à faible débit pour
les boîtes à gants.
La conception, la fabrication, l’inspection et les essais, les certificats relatifs à leurs performances attendues
sont mentionnés.
Le présent document ne fournit pas les conditions spécifiques dans lesquelles les filtres nucléaires sont
conçus, soumis à essais et qualifiés.
Le présent document ne s’applique qu’aux filtres utilisés pour le chauffage, la ventilation et le conditionnement
d'air (CVCA) nucléaire ou les applications d’habitabilité des salles de contrôle ou les applications liées à
l’exposition aux rayonnements ionisants radioactifs (par exemple, applications médicales ou pour aérosols
radioactifs) dans des conditions sévères (par exemple, incendie, essai hautement radioactif, etc.).
La qualification de l’enveloppe des filtres ne fait pas partie de ce document.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 29463-1:2017, Filtres et media à très haute efficacité pour la rétention particulaire — Partie 1: Classification,
essais de performance et marquage
ISO 29463-5:2022, Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans l'air — Partie 5:
Méthode d'essai des éléments filtrants
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
charge
forces causées par tout phénomène dangereux physique ou chimique
EXEMPLE Pression, thermique, rayonnements, vibrations, mouvements du sol, humidité, colmatage, phénomènes
dangereux chimiques ainsi que les charges cumulées telles que celles impliquées dans des phénomènes dangereux tels
que le vieillissement naturel ou accéléré.
Note 1 à l'article: Dans les installations nucléaires ou dans les installations manipulant des aérosols radioactifs, la
fonction de confinement des matériaux radioactifs est une fonction de sûreté nucléaire, la création d’espaces confinés
modifiant les charges qui peuvent mettre à l’épreuve les filtres par rapport à celles qui existent dans des espaces
ouverts (non confinés).
3.2
accidents de perte de réfrigérant
APRP
scénarios d’accidents dans des installations nucléaires provoqués par la rupture d’un tuyau entraînant
la perte du réfrigérant radioactif chaud sous pression, et ajoutant des charges de pression, de vapeur et
thermiques dans les pièces desservies par les systèmes de ventilation équipés de filtres HEPA
Note 1 à l'article: Dans certaines conceptions de réacteurs nucléaires (pour lesquels les pièces sont en mode de
confinement statique), l'APRP n'affecte pas directement les filtres HEPA dans des conditions opérationnelles (à
l'exception des états d'arrêt pour lesquels l'APRP expose directement les filtres HEPA). Mais dans d'autres cas, les
salles où un APRP peut se produire sont desservies en permanence par un système de confinement, exposant les filtres
HEPA à des charges d'APRP.
3.3
rupture de ligne haute énergie
HELB
scénarios d’accidents dans les installations nucléaires induits par une conduite haute pression fouettant une
autre conduite
Note 1 à l'article: Lorsqu'elles sont chargées de fluides chauds sous pression, cela peut entraîner la perte de réfrigérant
radioactif chaud sous pression de la première conduite et le déversement dans les locaux du fluide contenu dans la
conduite cible, ainsi que des charges de pression, de vapeur et thermiques dans les pièces desservies par les systèmes
de ventilation équipés de filtres HEPA.
3.4
taille de particule ayant la plus forte pénétration
MPPS
taille de particule pour laquelle le minimum de la courbe d’efficacité en fonction de la taille des particules se
produit en conditions d’essai
Note 1 à l'article: Cette MPPS dépend du média filtrant et des conditions des applications d’essai.
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.2.136]
3.5
plage de taille de particule ayant la plus forte pénétration
plage de MPPS
plage de tailles de particules couvrant la taille de particule ayant la plus forte pénétration du filtre
Note 1 à l'article: Les particules d’huile dispersées (à ne pas confondre avec le phtalate de dioctyle) de masse médiane
de 0,3 μm couvrent la plage de MPPS pour les filtres HEPA.
4 Exigences générales
4.1 Exigences générales de conception des filtres
4.1.1 Exigences d’implantation
L’élément filtrant doit être conçu ou marqué de façon à prévenir tout montage incorrect (par exemple, à
l'envers).
L’élément filtrant doit être conçu de sorte que lorsqu’il est correctement monté dans l’enveloppe de
ventilation, la fuite qui se produirait le long du bord d'étanchéité ne remet pas en cause ses performances.
Si, pour une raison quelconque, les dimensions ne permettent pas de soumettre à essai un filtre dans des
conditions d’essai normalisées, l’assemblage en parallèle de deux filtres ou plus du même type ou modèle est
permis (en tant que filtre global), à condition que cela ne modifie pas la fuite qui se produirait dans le filtre
résultant.
L’Annexe B donne des exemples de tailles et d’implantations générales de filtres utilisés dans les systèmes de
ventilation nucléaire.
4.1.2 Matériaux
Le filtre se compose du média filtrant, des séparateurs, de l’adhésif, des protections frontales, et des joints. Le
filtre doit être fait d’un matériau adapté pour résister à une utilisation normale et sévère et aux expositions à
des charges susceptibles de se produire (par exemple, températures, humidité, environnements chimiques,
radioactifs et corrosifs). L’élément filtrant doit être conçu de façon à supporter les contraintes mécaniques
susceptibles de se produire lors d’une utilisation normale et sévère.
La poussière et les fibres libérées du média filtrant par le flux d’air à travers l’élément filtrant ne doivent pas
constituer une nuisance pour les personnes (ou les dispositifs) potentiellement exposées à l’air filtré (par
exemple, lorsque l’air est recyclé).
La résistance au feu et à la température des matériaux dépend des exigences du client en ce qui concerne les
températures chaudes et le risque d’incendie dans l’installation nucléaire. Lorsque les risques d’incendie et
de températures chaudes constituent un problème de sûreté nucléaire pour un filtre spécifique, l’élément
filtrant doit être capable de limiter son inflammabilité ou lorsqu’une flamme n’est plus présente, le filtre ne
doit pas poursuivre sa combustion.
NOTE Même si le média filtrant est composé de matériaux ininflammables, la poussière chargée sur le filtre peut
toujours être inflammable.
Il convient que le filtre, y compris son enveloppe, puissent être compactés de manière à minimiser les
volumes de déchets radioactifs. Lorsque les risques d’incendie et de température chaude ne constituent pas
un problème de sûreté nucléaire pour un filtre spécifique, il convient d’envisager l’utilisation de matériaux
qui permettent l'incinération en vue de l'élimination.
Il convient que les matériaux du filtre et les matériaux de l’enveloppe soumis à une atmosphère corrosive
soient choisis ou traités de manière à éviter la corrosion.
Les fuites potentielles des éléments d’interface entre le filtre et l’enveloppe du filtre ne doivent pas modifier
l’efficacité globale du filtre ou les différentes charges qualifiantes.
Il convient que les matériaux de l’emballage du filtre et de son enveloppe soient choisis de manière à
minimiser leur activation (lorsque l'activation neutronique est possible sur les matériaux filtrants) et à
permettre leur traitement ou leur élimination dans une installation pour déchets radioactifs.
4.1.3 Débit volumique d’air nominal
L’élément filtrant doit être soumis à essai à son débit volumique d’air nominal pour lequel le filtre a été conçu
par le fabricant.
4.1.4 Différence de pression
La différence de pression aux bornes de l’élément filtrant est enregistrée au débit volumique d’air nominal. La
résistance maximale au colmatage doit être définie, ainsi que la résistance structurelle ultime à l'éclatement,
en tant que fonctions ratio de leur différence de pression nominale obtenue lorsque le filtre est neuf.
4.1.5 Performances de filtration
La performance de filtration est exprimée par l’efficacité ou la pénétration telle que décrite par les modes
opératoires de l’ISO 29463-1. Après avoir été soumis à essai conformément à l’ISO 29463-1:2017, Article 7,
les filtres utilisés comme filtres HEPA dans des installations nucléaires doivent avoir une efficacité qui
satisfait ou dépasse l’ISO 35H définie dans l’ISO 29463-1:2017, Tableau 1. En fonction des réglementations
nationales exigées par les autorités de sûreté nucléaire, les performances de filtration peuvent également
être spécifiées selon des normes nationales approuvées.
[2]
NOTE Pour les filtres à aérosols nucléaires utilisés pour les systèmes de confinement, l’ISO 26802 relative aux
[1]
systèmes de ventilation des réacteurs nucléaires et l’ISO 17873 relative aux systèmes de ventilation des installations
nucléaires autres que les réacteurs nucléaires fournissent des exigences générales sur les filtres à utiliser. La
performance minimale est généralement fixée pour le filtre et l’enveloppe à une efficacité minimale de 99,95 % pour
les valeurs MPPS globales (facteur de décontamination minimal de 2 000), même si dans la plupart des cas de sûreté,
le facteur de décontamination minimal dans la plage MPPS est de 1 000. L’efficacité minimale de 99,95 % correspond à
l’ISO 35H selon l’ISO 29463-1.
4.1.6 Durée de vie du filtre
La durée de vie du filtre en cas de stockage ou d’utilisation dans des conditions spécifiées doit être indiquée
par le fabricant.
L’Annexe E fournit des informations générales relatives à la durée de service ou aux conditions de stockage
des filtres.
En fonction des réglementations nationales exigées par les autorités de sûreté nucléaire, la durée de service
de la filtration peut également être spécifiée selon des normes nationales approuvées.
4.2 Principes généraux de qualification
Les conceptions des filtres HEPA doivent être vérifiées par rapport à leurs spécifications techniques. Les
essais doivent être réalisés dans une installation d’essai, sur la base de critères convenus entre le fabricant
et l’utilisateur, lorsque les critères ne sont pas disponibles dans les normes existantes.
Un échantillon de qualification des filtres doit être fabriqué en utilisant les mêmes méthodes, matériaux,
équipements et procédés que ceux qui seront utilisés pendant la production.
Chaque filtre de l’échantillon de qualification doit être examiné visuellement pour tout défaut macroscopique
qui semblerait remettre en cause l'intégrité du filtre. Le critère d’acceptation pour le module filtrant est
l’absence d’indication visuelle d’endommagement du média filtrant, l’absence de déchirure sur le bord de la
surface des plis du filtre, et l’absence de déchirure à l’endroit où le module filtrant est encastré dans l’adhésif
au niveau du cadre/de l’enveloppe. Le critère d’acceptation pour le cadre/l’enveloppe et les protections
frontales est l’absence d’indication visuelle de bosses ou de déformation. Le critère d’acceptation pour le
canal de gel et le joint d’étanchéité est l’absence d’indication visuelle de bosses qui pourraient nuire à une
bonne étanchéité. Le critère d’acceptation pour le joint d’étanchéité est l’absence d’indication visuelle de
desserrement ou de déchirure.
L’acceptation doit être subordonnée à l’absence d’indications visuelles d’un assemblage incorrect, de
dommages physiques, de déformation structurelle et d’une dégradation susceptible de compromettre la
capacité d’un composant à remplir sa fonction prévue.
Les échantillons de qualification doivent être soumis à essai pour les exigences spécifiées par l’utilisateur
final comme critiques pour la sécurité de leurs systèmes ou processus. La non-conformité d’un filtre aux
exigences du 4.2 doit entraîner le rejet de l’essai de qualification. Il convient qu'un nombre approprié
d’échantillons d’un filtre présentant des performances adéquates soit fourni pour permettre de soumettre à
essai les charges spécifiées (généralement au moins quatre).
La vérification de la conformité doit comprendre toutes les charges spécifiées. Après l’essai, le filtre est
envoyé à un banc d’essai qualifié où ses performances sont mesurées. Le niveau des performances est
mesuré, y compris ses performances de filtration, et consigné dans un certificat de feuille.
Les fabricants de filtres HEPA doivent fournir la preuve que les filtres HEPA qualifiés répondent aux
exigences d’essai en fonction des charges qualifiantes. La requalification de la série de filtres est requise tous
les cinq ans afin de continuer à spécifier que le filtre est toujours conforme à ses spécifications techniques,
sinon il doit être démontré que le processus de production (y compris les matériaux) ne change pas. Dans le
cas où il existe une même technologie de filtre, il peut être possible de ne qualifier qu’une taille spécifique,
mais le fabricant doit fournir des preuves étayées que la taille spécifique sélectionnée couvre toutes les
autres tailles.
En général, la taille la plus grande est celle à qualifier. Dans le cas où un filtre déjà certifié n’est pas conforme
aux exigences, le laboratoire d’essai agréé doit en informer le fabricant. Avant de publier les résultats
défaillants d’un filtre défaillant, le laboratoire d’essai doit permettre au fabricant de proposer un nouveau
filtre à soumettre à essai.
Afin de qualifier une conception de filtre en fonction d’une charge interne à l’espace desservi par le filtre,
un minimum de quatre filtres (ou selon les réglementations locales) fabriqués au cours de la même série de
produits en
...
Questions, Comments and Discussion
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