Những điều bạn phải biết về thiết kế và xây dựng phòng sạch

Những điều bạn phải biết về thiết kế và xây dựng phòng sạch

Có rất nhiều cân nhắc khi đánh giá việc xây dựng và thiết kế phòng sạch. Mục tiêu của bài đăng này là liên quan đến những điều cơ bản. Bạn rất có thể cần thuê dịch vụ của một nhà tư vấn phòng sạch để giúp bạn. Dưới đây là một số điều cần lưu ý để thiết kế và xây dựng phòng sạch và môi trường được kiểm soát.Những điều bạn phải biết về thiết kế và xây dựng phòng sạch

1. Ứng dụng Phòng sạch là gì?

Chất lượng tốt hơn hoặc năng suất tốt hơn là lý do chính để đầu tư vào không gian phòng sạch. Nó đi thẳng đến điểm mấu chốt. Nhiều quy trình sản xuất hiện nay yêu cầu một môi trường được kiểm soát, trong đó bạn giới hạn số lượng nếu bụi và chất bẩn trong khu vực sản xuất. Sản xuất và đóng gói dụng cụ y tế, sản xuất điện tử và máy tính, chế biến thực phẩm và một số ứng dụng quân sự là một vài trong số các trường hợp có yêu cầu nghiêm ngặt để duy trì môi trường trong sạch.
Bạn cần biết yêu cầu đối với sản phẩm hoặc quy trình cụ thể của mình. Nếu sản phẩm bạn đang sản xuất được quản lý bởi cơ quan chính phủ hoặc bạn đang ký hợp đồng với một công ty tư nhân yêu cầu mức độ sản xuất sạch nhất định, thì họ phải có tài liệu về các tiêu chuẩn phòng sạch. Kiểm tra với họ trước. 

Có nhiều cấp độ phòng sạch khác nhau ISO

Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế, xếp hạng phòng sạch ISO Class 1 (sạch nhất) đến ISO Class 9. Xếp hạng ISO càng thấp, môi trường càng sạch. 
Việc đo độ nhiễm bẩn được thực hiện theo “phần trên mét khối”. Ví dụ, một phòng sạch ISO Class 6 được đánh giá là 35.200 phần trên mét khối. Điều đó có nghĩa là căn phòng có thể có không quá 35.200 hạt có kích thước lớn hơn 0,5 micron trên một mét khối. 
Đây là những hạt mà mắt người không nhìn thấy được. (Để so sánh, một hạt khói thuốc lá có kích thước từ 0,5 đến 2 micron. Phần cuối của một sợi tóc người có kích thước khoảng 60 đến 100 micron.) Việc đếm hạt được thực hiện ở độ cao bề mặt làm việc. Các bộ lọc trước loại bỏ bụi bẩn mà bạn có thể nhìn thấy (gọi chúng là bóng chày và đá tảng). 
Bộ lọc HEPA thu nhận các hạt mà bạn không thể nhìn thấy bằng mắt người. Một khu vực sản xuất ánh sáng (được định nghĩa là môi trường không tạo ra khói hoặc sương mù dầu, chẳng hạn như lắp ráp và đóng gói cửa sổ chống bão) với hệ thống lọc trước trên hệ thống HVAC có thể tương đương với phòng ISO Class 8, với 3.520.000 phần trên một khối đồng hồ đo lớn hơn 0,5 micron. Điều này có thể so sánh với không khí trong phòng. Một lần nữa, hãy biết yêu cầu sản xuất của bạn là gì.

2. Phòng sạch Hoạt động như thế nào?

Phần lớn các phòng sạch hơn 90%, là phòng áp suất dương - được thiết kế để ngăn các chất gây ô nhiễm xâm nhập vào phòng. Không khí được đưa vào phòng sạch, thường là ở trần, sau khi đi qua bộ lọc HEPA chạy bằng quạt để loại bỏ các hạt nhỏ đến 0,5 micron. Điều này tạo ra một căn phòng có áp suất trong đó áp suất không khí trong phòng lớn hơn bên ngoài phòng - do đó áp suất dương. 

Không khí và các chất gây ô nhiễm trong không khí sau đó được đẩy xuống các tầng, và cuối cùng được đẩy ra các lỗ thông hơi ở phần dưới của các bức tường trong phòng. Điều này có nghĩa là không khí và các chất gây ô nhiễm từ các quá trình trong phòng liên tục chảy ra khỏi phòng. 

Ngoài ra, không khí thoát ra khỏi phòng, qua lỗ thông hơi hoặc khi cửa được mở, ở áp suất đủ để ngăn các chất gây ô nhiễm xâm nhập qua các lỗ đó. Phòng áp suất âm được thiết kế để giữ các chất gây ô nhiễm không ra khỏi phòng. 

Phòng áp suất âm được sử dụng trong các trường hợp bệnh truyền nhiễm và mầm bệnh, chất gây ô nhiễm sinh học và một số quy trình nguy hiểm sử dụng hóa chất, chất dễ cháy, chất lỏng và bột có khả năng gây nổ. Mối quan tâm của bạn không phải là những gì vào phòng, mà là những gì thoát ra. 

Trong phòng áp suất âm, không khí được hút ra khỏi vỏ bọc thông qua các bộ lọc HEPA đảo ngược, tạo ra áp suất âm bên trong phòng (ngăn chất gây ô nhiễm ra khỏi phòng), đồng thời không khí liên tục được hút vào thông qua lỗ thông hơi và các lỗ hở khác. Lực của không khí đi vào phòng ngăn cản các chất gây ô nhiễm thoát ra ngoài. 

Bởi vì chúng rất phổ biến, vì mục đích của bài đăng này, chúng tôi sẽ thảo luận về các phòng áp suất dương.

3. Tiêu chuẩn ISO là Tiêu chuẩn Công nghiệp để Đánh giá Phòng sạch

Tiêu chuẩn ISO đã được ngành công nghiệp thông qua vào năm 2001. Nếu bạn thực hiện bất kỳ nghiên cứu nghiêm túc nào về Tiêu chuẩn ISO, bạn có thể bắt gặp Tiêu chuẩn liên bang 209E cho phòng sạch, đây là tiêu chuẩn ngành cho đến khi Tiêu chuẩn ISO được phát triển. 

Các Tiêu chuẩn Liên bang đã chính thức bị Bộ Thương mại Hoa Kỳ hủy bỏ vào tháng 11 năm 2001, nhưng chúng vẫn được tham khảo rộng rãi. “Phân loại ISO đã mở rộng chân trời cho việc phân loại không gian sạch,” theo Richard Matthews của Filtration Technology, Inc. ở Greensboro, NC, người chủ trì hội đồng ISO đã phát triển các tiêu chuẩn này. 

Dưới đây là các tiêu chuẩn liên bang và các tiêu chuẩn ISO Class tương đương của chúng. Lưu ý rằng ISO đã tạo ra ba cấp độ mới mà Tiêu chuẩn Liên bang không đề cập đến.

  • ISO Class 9 = Không có tiêu chuẩn liên bang nào có thể so sánh được
  • ISO Class 8 = Federal Standard Class 100.000
  • ISO Class 7 = Federal Standard Class 10.000
  • ISO Class 6 = Tiêu chuẩn Liên bang Class 1.000
  • ISO Class 5 = Federal Standard Class 100
  • ISO Class 4 = Tiêu chuẩn Liên bang Class 10
  • ISO Class 3 = Tiêu chuẩn Liên bang Class 1
  • ISO Class 2 = Không có tiêu chuẩn liên bang nào có thể so sánh được
  • ISO Class 1 = Không có tiêu chuẩn liên bang nào có thể so sánh được
Bất cứ khi nào có thể, hãy tham khảo Tiêu chuẩn ISO vì chúng được chấp nhận một cách có chủ ý. Nếu bạn đang giao dịch với các đối tác ở các quốc gia khác, điều này sẽ làm cho các vấn đề trở nên đơn giản hơn nhiều.

4. Thay đổi không khí mỗi giờ trong phòng sạch

Với một số trường hợp ngoại lệ, phòng sạch là phòng sạch là phòng sạch. Đạt được một lớp phòng sạch hơn là tất cả về luồng không khí. Vấn đề là đưa không khí sạch vào thông qua bộ lọc HEPA trong phòng sạch trên trần nhà và chuyển không khí bị ô nhiễm ra ngoài qua các lỗ thông hơi trên tường hoặc sàn nhà. Số lượng bộ lọc HEPA và lỗ thông hơi càng nhiều thì tốc độ thay đổi không khí càng lớn. Bạn có thể thấy từ biểu đồ này các yêu cầu là gì:
Lớp Vận tốc dòng khí trung bình Thay đổi không khí/ Giờ Khuyến khích
ISO Class 8 Không áp dụng 10 - 20 20 đến 40
ISO Class 7 Không áp dụng 30 - 70 50 đến 80
ISO Class 5 0,2 - 0,5 m / giây (40 - 90 ft / phút) Không áp dụng 300 đến 400
ISO Class 4 0,3 - 0,5 m / giây (60 - 90 ft / phút) Không áp dụng

Phòng ISO Class 9 đến ISO Class 6 được xác định dựa trên sự thay đổi không khí mỗi giờ. Phòng ISO Class 5 đến ISO Class 1 dựa trên lưu lượng không khí qua phòng tính bằng mét trên giây. Làm thế nào bạn lấy không khí vào không gian và làm thế nào bạn đẩy nó ra? 

Thật dễ dàng để làm sạch không khí. Câu hỏi khó hơn là: Bạn có đang di chuyển không khí ra khỏi khu vực đúng cách không? Không khí đi vào không gian sạch ở đâu và nó được di chuyển ra ngoài thuận tiện như thế nào, mang theo các chất gây ô nhiễm từ quá trình sản xuất? Vị trí đặt bàn ghế làm việc và thiết bị trở nên quan trọng hơn. 

Một vật phẩm được đặt không chính xác sẽ tạo ra "không gian chết" nơi các hạt bị mắc kẹt. Những môi trường này phổ biến trong vi điện tử và sẽ đóng một vai trò quan trọng trong công nghệ nano khi chúng ta tham gia nhiều hơn vào ngành công nghiệp đó. Ở những cấp độ này, điều rất quan trọng là bạn phải tham khảo ý kiến ​​của một chuyên gia hiểu biết .

5. Mỗi phòng sạch có ba trạng thái hoặc điều kiện khác nhau

Phòng sạch được đo đếm hạt ở ba cấp độ khác nhau: Khi được xây dựng , Đang nghỉ ngơi và Đang hoạt động . Như Đã xây dựng đề cập đến phòng sạch như khi nó được xây dựng, không có bất kỳ thiết bị, vật liệu hoặc công nhân nào. Phòng sạch thường được nhà sản xuất chứng nhận về mức độ sạch sẽ ở mức Như đã xây dựng . At Rest đề cập đến phòng sạch sau khi thiết bị, máy móc, đồ đạc và sản phẩm đã được chuyển đến, trước khi công nhân. 

Tất cả các yếu tố này mang theo nguồn ô nhiễm nên bạn có thể mong đợi sự thay đổi về số lượng hạt. Cuối cùng, có Hoạt động mức độ. Điều này đề cập đến phòng sạch khi tất cả các thiết bị và vật liệu được chuyển đến và có công nhân trong đó thực hiện nhiệm vụ. Một lần nữa, bạn có thể thấy sự thay đổi về số lượng hạt. Máy móc thực hiện chức năng xuất sắc bên ngoài phòng sạch có thể là nguồn gây ô nhiễm bên trong phòng sạch. 

Phoi kim loại, khí và sương mù dầu từ máy móc khí nén và hơi từ nhựa thoát ra ngoài đều là nguồn ô nhiễm. Bất kỳ quá trình nào liên quan đến ma sát hoặc chuyển động sẽ gây ra hạt. Để ngăn chặn sự gia tăng đáng kể ô nhiễm ở cấp độ vận hành, điều quan trọng là phải tuân thủ quy trình và quy trình thích hợp - những thứ như giặt giũ, dọn dẹp nhà cửa và quy trình làm việc. Nếu quy trình của bạn phải liên quan đến máy móc, thì có thể cần phải cách ly thêm máy đó trong phòng sạch để ngăn nó làm ô nhiễm phần còn lại của quá trình vận hành. 

Một giải pháp phổ biến là xây dựng một phòng sạch trong phòng sạch bằng cách sử dụng vách ngăn hoặc rèm , để cách ly máy. Nó cũng có thể cần thiết để thông gió khu vực riêng biệt với phần còn lại của phòng. Sự thay đổi này về số lượng hạt từ các cấp độ Khi xây dựng , Lúc Nghỉ ngơi và Hoạt động là một lý do khác mà bạn cần phải tham gia sớm với một chuyên gia phòng sạch trong quá trình này.

6. Tính mô-đun

Nhiều thứ thay đổi. Bạn có thể dựa vào đó. Phòng sạch với thiết kế mô-đun cho phép mở rộng bố cục ban đầu mà không cần phải xây dựng lại từ đầu. Nhu cầu về không gian sản xuất sạch của bạn sẽ tăng lên hoặc việc mở rộng sẽ khiến bạn phải chuyển đến các cơ sở lớn hơn. Tính mô-đun trong phòng sạch là quan trọng. 

Với thiết kế mô-đun, bạn có thể dễ dàng mở rộng quy mô phòng sạch khi nhu cầu của bạn tăng lên mà không cần phải bỏ ra một phần hoặc toàn bộ khoản đầu tư cho phòng sạch ban đầu của mình. Và trong trường hợp bạn chuyển đến một cơ sở mới, bạn có thể tháo rời phòng sạch mô-đun của mình và mang theo bên mình. Ngoài ra còn có các thiết kế phòng sạch kết hợp bánh xe để có thể dễ dàng di chuyển vỏ bọc xung quanh sàn nhà máy của bạn. 

Một ví dụ có thể áp dụng điều này là cơ sở khuôn ép có khu vực sản xuất là ISO Class 9, nhưng việc sản xuất có đơn đặt hàng đối với thành phần IV yêu cầu môi trường ISO Class 7 (hệ thống IV phải được sản xuất theo ít nhất là ISO Phòng sạch lớp 7). Bạn có thể tạo ra môi trường này trên nền nhà xưởng bằng cách đặt máy ép phun trong một phòng sạch di động được trang bị bánh xe và bộ HEPA được lắp trên lưới trần.
 
Chỉ cần cuộn vỏ vào máy thích hợp và gắn các tấm rèm mềm để chứa nó. Một lợi thế khác của phòng sạch mô-đun là lợi ích về thuế của nó. Một phòng sạch mô-đun có thể được xóa sổ trong bảy năm. Một phòng hiện có trong cơ sở của bạn được chuyển đổi thành phòng sạch - được gọi là “Phòng xây dựng” - phải được xóa sổ trong một khoảng thời gian dài hơn nữa.

7. Hình dung các kế hoạch trong tương lai

Đừng mắc sai lầm khi cố gắng hòa hợp với không gian phòng sạch tối thiểu. Bạn sẽ ngạc nhiên về tốc độ mà phòng sạch của bạn cần tăng lên. Tốt hơn là nên lập kế hoạch cho quá nhiều không gian hơn là không đủ.

8. Đừng đánh giá thấp nhu cầu điều hòa không khí

Bạn có thể bắt đầu với ba công nhân trong phòng sạch của mình, sau đó nhận thấy bạn cần tăng lên năm hoặc sáu. Tất cả nhiệt lượng cơ thể tăng thêm, cũng như bất kỳ máy móc tạo nhiệt nào trong khu vực sạch sẽ của bạn và phòng sạch đó nhanh chóng bắt đầu nóng và khó chịu. 

Cũng cần lưu ý rằng quần áo phòng sạch cơ bản bao gồm khăn che tóc, giày cao cổ và áo khoác ngoài. Bất kỳ thứ gì sạch hơn ISO Class 7 đều yêu cầu các biện pháp bảo vệ bổ sung - khẩu trang, mũ che râu, kính bảo hộ, v.v. Tốt hơn là bạn nên sơ suất quá nhiều khi lập kế hoạch điều hòa không khí. Đây là nơi bạn nhận ra sự khác biệt giữa phòng một lần và phòng tuần hoàn. Phòng một cửa là một thiết kế đơn giản, trong đó không khí được bơm vào phòng từ phía trên và thổi ra các lỗ thông hơi ở phía dưới. 

Nếu bạn phải điều hòa không khí cho phòng sạch của mình, thì bạn không muốn chỉ thổi không khí có điều hòa đắt tiền đó qua phòng sạch và đi vào nhà kho hoặc môi trường khác nơi nó hoạt động không tốt. Thiết kế tuần hoàn sử dụng hệ thống trần kép (không gian giữa các trần nhà được gọi là khoảng thông tầng) hoặc tường kép (không gian trong các bức tường được gọi là ô đuổi khí), hoặc sự kết hợp của cả hai. 

Không khí sạch, làm mát được đưa vào qua các bộ lọc HEPA và sau đó chảy ra khỏi phòng, mang theo bất kỳ chất gây ô nhiễm nào, Khi bạn lập kế hoạch và ngân sách cho phòng sạch của mình, hãy cân nhắc rằng việc lắp đặt hệ thống tuần hoàn cho khu vực bao vây đó sẽ chiếm ít nhất 50% chi phí lắp đặt. Nếu có thể đặt phòng sạch ở một khu vực đã có điều hòa nhiệt độ sẽ là một khoản tiết kiệm tiền rất lớn.

9. Không xem xét tất cả những gì cần thiết

Sẽ trả tiền để đưa một chuyên gia sớm vào quá trình lập kế hoạch. Họ có thể giúp bạn khắc phục sự cố về luồng không khí, các loại quy trình kiểm tra bạn phải sử dụng và cách phát triển các giao thức phòng sạch. Một chuyên gia hiểu biết sẽ chỉ ra những điều bạn thậm chí sẽ không xem xét.

10. Suy nghĩ về Quy trình xử lý

Hãy suy nghĩ về quy trình làm việc trong phòng sạch của bạn. Bạn muốn vật liệu đi vào một đầu và thoát ra đầu kia, và trong khi chờ đợi, hoàn thành tất cả các công đoạn lắp ráp và đóng gói cần thiết. Mục tiêu không chỉ là nâng cao năng suất và sản lượng mà còn để duy trì hoặc cải thiện tốc độ của quá trình sản xuất. Một lần nữa, đây là một lĩnh vực mà bạn nên thuê một nhà tư vấn.

11. Nhu cầu cách ly nội thất phòng sạch

Mỗi phòng sạch đạt tiêu chuẩn ISO Class 7 hoặc phòng sạch hơn phải có một phòng sạch để trang trí, ít nhất nên đặt từ phòng sạch lớn hơn với rèm mềm . Điều này giữ cho bụi bẩn đường phố không xâm nhập vào khu vực sạch sẽ. 

Cách ly bên trong cũng rất quan trọng trong chế biến thực phẩm và dược phẩm để ngăn ngừa lây nhiễm chéo. Một dự án phòng sạch  gần đây đã yêu cầu các bộ chia cho hoạt động xử lý vitamin. Nếu vitamin B12 len lỏi vào khu vực hoạt động của vitamin C, đó là sự lây nhiễm chéo - một vấn đề rất lớn. Việc lây nhiễm chéo có thể đồng nghĩa với việc ngừng sản xuất và thu hồi sản phẩm và mất lợi nhuận.

12. Các vấn đề về phân bố mặt bằng phòng sạch

Mọi người thường mong muốn sử dụng càng nhiều không gian của họ càng tốt. Bạn nên dành cho mình một số phòng rộng hơn giữa trần bên ngoài của phòng sạch và trần của tòa nhà - Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng thêm ba feet - để cho phép bạn thay đổi các bộ lọc trước, HEPA và ULPA mà không gặp rắc rối lớn. Một vấn đề khác cần xem xét là nếu không có đủ khe hở, tối thiểu là sáu inch, bạn có nguy cơ bị thiếu không gian các bộ lọc không khí của mình.

13. Cần thêm thông tin

Liên quan đến việc lắp đặt chính căn phòng, ba chân là quan trọng đối với tất cả các cách xung quanh các bức tường bên. Nó sẽ làm cho việc cài đặt dễ dàng hơn, vì bạn sẽ có nhiều không gian hơn để làm việc. Giải pháp không gian chung là đặt một phòng sạch dựa vào các bức tường và điều này thường được thực hiện. Điều này rất tốt để tối đa hóa diện tích nhưng sẽ làm cho việc lắp đặt trở nên khó khăn hơn.

14. Tìm kiếm một Phòng sạch với các Kế hoạch và Hướng dẫn Mở rộng

Hiệu suất của bản lề phòng sạch của bạn phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng lắp ráp của bạn. Hãy tìm một công ty cung cấp các bản vẽ phê duyệt với bố cục và độ cao, đồng thời hiển thị HEPA và bố trí ánh sáng. Tìm nhà sản xuất cung cấp bản vẽ lắp đặt với mọi bảng điều khiển được đánh dấu bằng chữ cái hoặc số tương ứng với bảng điều khiển hoặc bộ phận trên bản vẽ. Đối với các phòng sạch lớn và các ứng dụng quan trọng, bạn có thể cần tham khảo ý kiến ​​của một nhà thầu phòng sạch chuyên môn , am hiểu về ứng dụng, thiết kế và xây dựng phòng sạch.

15. Biết sự khác biệt giữa Phòng sạch và Khu vực sạch và rõ ràng những gì bạn cần

Phòng sạch là khu vực trong đó số lượng hạt được đo và kiểm soát. Có yêu cầu về mức độ sạch cụ thể. Khu vực sạch là khu vực trong phòng sạch hiện có thậm chí còn sạch hơn, giống như khuôn hoạt động phun được nêu trại phần 4

Cũng có những khu vực mà nhà sản xuất có thể muốn cô lập, nhưng không phải duy trì ở một mức ISO nhất định. Một dự án gần đây liên quan đến một cơ sở sản xuất và kho bãi, nơi hàng tồn kho được lưu trữ gần khu vực sản xuất. Bụi từ quá trình sản xuất đã trôi vào khu vực lưu trữ, mặc dù sản phẩm không được yêu cầu phải sạch khi xuất xưởng, nhà sản xuất muốn nó không bị dính quá nhiều bụi - vì lý do thẩm mỹ. Mục tiêu, trong trường hợp này, là sự cô lập, không phải là làm cho môi trường sạch sẽ theo nghĩa của một phòng sạch. Chúng tôi đã lắp đặt một tấm rèm vinyl mờ công nghiệp và hai cửa dải công nghiệp tạo ra một khu vực sạch sẽ, nơi có thể lưu trữ sản phẩm. Hàng tồn kho có thể được vận chuyển mà không cần dọn dẹp lần thứ hai.

16. Thiết lập các quy trình vận hành phòng sạch và ghi lại chúng

Đảm bảo rằng nhân viên của bạn đọc chúng, quen thuộc với chúng và làm theo chúng - luôn luôn. Nguồn ô nhiễm lớn nhất duy nhất trong một khu vực sạch sẽ - bạn đoán nó - người lao động trong khu vực đó. 

Nếu các yêu cầu về phòng sạch của bạn đòi hỏi sự ủng hộ và ủng hộ, thì không nhân viên nào được vào không gian đó mà không có họ. Nếu không, làm ô nhiễm không gian làm việc của bạn và hy sinh tính toàn vẹn của quy trình sản xuất của bạn. 

Lưu ý: Duy trì môi trường phòng sạch có thể là một nhiệm vụ phức tạp và quan trọng. Thông tin được cung cấp ở đây nhằm cung cấp cho người đọc những hiểu biết cơ bản về các vấn đề liên quan đến việc lựa chọn phòng sạch. Luôn tham khảo ý kiến ​​và làm việc với chuyên gia phòng sạch khi thực hiện bất kỳ loại quy trình cách ly nào trong không gian làm việc của bạn.

Đăng nhận xét

Mới hơn Cũ hơn

POST ADS1

POST ADS 2