Dichtheitsprüfung von Containments

Abbildung 1

Der Bedarf an Reinräumen nimmt in unterschiedlichen Industriezweigen stetig zu. Damit steigt auch der Bedarf an Prüfungen hinsichtlich der Erfüllung der Nutzeranforderungen (Qualifizierung), insbesondere der Luftdichtheit. Der im Oktober 2016 erschiene Entwurf der VDI 2083 Blatt 19 (Einsprüche bis 2017-03-31) mit dem Titel  „Reinraumtechnik - Dichtheit von Containments - Klassifizierung, Planung und Prüfung“ stellt eine vereinheitlichte Definition und Prüfung der Luftdichtheit von Räumen vor unter Betonung einer ganzheitlichen Betrachtungsweise. Neben Empfehlungen für die Auswahl von Raumdichtheitsklassen für verschiedene Anwendungen werden Hinweise für die Planung und Ausführung der Reinraumhülle und der Dichtheitsprüfung gegeben.

Die VDI-Richtlinie gilt für alle Räume, bei denen im Betrieb ein Über- oder Unterdruck gegenüber der Umgebung benötigt wird, um die jeweiligen Schutzziele zu erfüllen. Die in der VDI 2083 Blatt 19 beschriebene Klassifizierung und Prüfung der Luftdichtheit der Räume nimmt Bezug auf die Definitionen in DIN EN 15727, einer Norm, die aus dem Bereich „Lüftung von Gebäuden“ stammt und sich mit Luftleitungen und Luftleitungsbauteilen befasst. In der DIN EN 15727 sind die Grenzwerte der Luftdurchlässigkeit für vier Dichtheitsklassen A bis D definiert, die mit den Raumdichtheitsklassen 1 bis 4 der VDI 2083 Blatt 19 identisch sind. Die VDI hat darüber hinaus weitere Dichtheitsklassen definiert.

Die Luftdurchlässigkeit ist definiert als der gemessene Leckluftvolumenstrom, bezogen auf die Hüllfläche bzw. gasabgrenzende Dichtheitsebene des Containments. (siehe Abbildung 1)

Dichtheitsprüfungen können grundsätzlich mit der Druckänderungsmethode (Druckabfall- oder Druckanstiegstest) oder mit der Konstantdruckmethode (Aufrechterhaltung eines Druckes und Messung des nachzuspeisenden Luftvolumens) durchgeführt werden. Die VDI- Richtlinie befasst sich ausschließlich mit dem letztgenannten Druckhaltetest. Dazu werden detaillierte Hinweise gegeben für die Prüfung eines Gesamtsystems, eines Teilsystems oder der Prüfung von einzelnen Bauteilen.

Für Räume mit Prüfdruckdifferenzen von ≤ 100 Pa sind mehrere Messpunkte aufzunehmen und grafisch als Differenzdruck-Volumenstrom-Diagramm darzustellen. Bei Räumen mit Prüfdruckdifferenzen von > 100 Pa darf ein vereinfachtes Prüfverfahren mit einer Einpunktprüfung durchgeführt werden. Die Richtlinie enthält weiter eine Tabelle mit allgemeinen Messgerätbeschreibungen für Dichtheitsprüfungen, je nach zu erwartendem Leckluftvolumenstrom.
Für die in der Richtlinie empfohlene direkte Messung des Leckluftvolumenstromes eignen sich in einem weiten Messbereich kompakte Messgeräte, die den Prüfventilator und eine direkte Luftvolumenstromanzeige sowie Auswertung bereits integriert haben. Die Wöhler Technik GmbH bietet mit dem Wöhler DP 700 ein leicht handhabbares Messgerät. Es kann mit einem Messbereich bis 55,00 l/s bei einer Genauigkeit ± 0,0009 l/s oder 5% vom Messwert und einem maximalen Prüfdruck von ± 7000 Pa eingesetzt werden.

Die einfache Bedienung mit Benutzerführung oder Expertenmodus und sofortiger grafischer Ergebnisdarstellung des Leckluftvolumenstromes bei einer Einpunktprüfung bezogen auf 1013 hPa und 20 °C ermöglicht die schnelle Durchführung von Erstprüfungen zur Qualifizierung oder wiederkehrende Prüfungen an Räumen wie auch einzelnen Komponenten.