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.
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
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.
