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          企業新聞

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          關于潔凈室
          發布時間:2023-02-15 16:48:00 瀏覽次數:
          關于潔凈室
          潔凈室(Clean Room),亦稱無塵車間、無塵室或清凈室。潔凈室的主要功能為室內污染控制,沒有潔凈室,污染敏感零件不可能批量生產。在FED-STD-2里面,潔凈室被定義為具備空氣過濾、分配、優化、構造材料和裝置的房間,其中特定的規則的操作程序以控制空氣懸浮微粒濃度,從而達到適當的微粒潔凈度級別。潔凈程度和控制污染的持續穩定性,是檢驗潔凈室質量的核心標準,該標準根據區域環境、凈化程度等因素,分為若干等級,常用的有國際標準和國內區域行業標準,一些知名凈化工程公司,在通行標準之外,還設有自身執行的高于國際化通行標準的凈化指標,凈化能力和環境適應力遠超國際品牌。
          1簡介
          潔凈室是指將一定空間范圍內之空氣中的微粒子、有害空氣、細菌等之污染物排除,并將室內之溫度、潔凈度、室內壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動及照明、靜電控制在某一需求范圍內,而所給予特別設計之房間。亦即是不論外在之空氣條件如何變化,其室內均能俱有維持原先所設定要求之潔凈度、溫濕度及壓力等性能之特性。
          潔凈室最主要之作用在于控制產品(如硅芯片等)所接觸之大氣的潔凈度日及溫濕度,使產品能在一個良好之環境空間中生產、制造,此空間我們稱之為潔凈室。按照國際慣例,無塵凈化級別主要是根據每立方米空氣中粒子直徑大于劃分標準的粒子數量來規定。也就是說所謂無塵并非100%沒有一點灰塵,而是控制在一個非常微量的單位上。當然這個標準中符合灰塵標準的顆粒相對于我們常見的灰塵已經是小的微乎其微,但是對于光學構造而言,哪怕是一點點的灰塵都會產生非常大的負面影響,所以在光學構造產品的生產上,無塵是必然的要求。
          每立方米將小于0.3微米粒徑的微塵數量控制在3500個以下,就達到了國際無塵標準的A級。芯片級生產加工的無塵標準對于灰塵的要求高于A級,這樣的高標主要被應用在一些等級較高芯片生產上。0.5uM及以下的微塵數量被嚴格控制在每立方英寸1000個以內,這也就是業內俗稱的1K級別。
          空態:已經建造完成并可以投入使用的潔凈室(設施)。它具備所有有關的服務和功能。但是,在設施內沒有操作人員操作的設備。
          靜態:各種功能完備、設定安裝妥當,可以按照設定使用或正在使用的潔凈室(設施),但是設施內沒有操作人員。
          動態:處于正常使用的潔凈室,服務功能完善,有設備和人員;如果需要,可從事正常的工作。
          單向流(層流)潔凈室原理
          在潔凈室內,從送風口到回風口,氣流流經途中的斷面幾乎沒有什么變化,加上進風靜壓箱和高效過濾器的均壓均流作用,全室斷面上的流速比較均勻,而至少在工作區內流線單向平行,沒有渦流。這也就是單向流潔凈室的三大特點。這里的流線單向平行,是指時均流線彼此平行,方向單一。
          單向流潔凈室的流態從雷諾數判斷是紊流的,所以所謂層流潔凈室的層流和流體力學上的層流是完全不同的概念。因此,層流潔凈室這個名詞是不貼切的,國外某些標準和文章也指出這一點,例如英國標準BS-5295就曾把所謂層流潔凈室定義為單向流潔凈室,只是照顧習慣在括號中注明為層流。前聯邦德國標準VDl- 2083則用“非紊流的置換流”這一術語,并在注中指出,層流這一概念只是為了區別早于層流潔凈室出現的紊(亂)流潔凈室而在當時采用的習慣用語,“層流系統”的確切意思并不是分層流動,而是紊流的置換流,用本章提到的概念是紊流的漸變流。在流體力學中,這種流動狀態也可稱平行流或單向流。1977年中國在《空氣潔凈技術措施》中選用了“平行流”這個術語,在該術語后面同時也指出習慣上稱“層流”。
          在單向流潔凈室內,干凈氣流不是一股或幾股,而是充滿全室斷面,所以這種潔凈室不是靠潔凈氣流對室內臟空氣的摻混稀釋作用,而是靠潔凈氣流推出作用將室內臟空氣沿整個斷面排至室外,達到凈化室內空氣的目的。所以,前聯邦德國有人稱單向流潔凈室的氣流為“活塞流”、“平推流”前蘇聯稱之為“被擠壓的弱空氣射流”。干凈空氣就好比一個空氣活塞,沿著房間這個“氣缸”,向前(下)推進,而使塵粒只能前(下)進,沒有返回,把原有的含塵濃度高的空氣擠壓出房間。
          在單向流潔凈室以及單向流凈化設備中,可以發現沿壁的和兩個過濾器搭接處下方的反向氣流。這種氣流將把下方的污染傳輸到上部再送下來,破壞了上述“活塞流”的狀態,危害極大。對于和外界有開口相通的局部凈化設備,例如潔凈工作臺,這種氣流將引射外界污染氣流,在設計上一定要減小過濾器邊框處所占的無效面積,更要設法使空間的壁面盡量接近過濾器有效迭風截面。
          通過上面分析,可以認為保證單向流潔凈室特性(高潔凈度和快速自凈恢復能力)的重要先決條件有兩個:①來流的潔凈度;②來流的活塞流情況;
          對于來流的潔凈度,對通過高效以上過濾器送風的單向流潔凈室來說是不成問題的,而對于來流的“活塞流”情況,則需作進~步分析。
          根據流體力學原理,來流條件對以后的流動狀況將有直接的重要影響,送風面出口氣流也就是工作區的來流。
          來流的紊動性大,則將影響后面的單向流特性;來流未充滿流動截面,則將影響后面是否能形成“活塞流”和形成的快慢;而來流未充滿流動截面也是來流素動的一個因素。所以,在采用高效過濾器的條件下,保證單向流潔凈室特性的必要條件是“活塞流”,而“活塞流”的必要條件則是來流充滿流動截面。但是,對一間房間而不是一段管道來說,讓氣流從頭至尾完全充滿流動截面也是不現實的。
          最初,確實認為這種單向平行的氣流應該充滿整個潔凈室,但這在技術上和經濟上都是不利的。隨著認識的發展,人們又指出這種單向流只是“在有限的領域內全部空氣沿平行流線以等速流動的意思”,并認為能極力抑制渦流的發生。通過全空間的清潔空氣的單向流特性占支配地位的那樣的房間,也稱為單向流潔凈室。這就是說,不要求在整個房間都具有單向平行的流線,均勻的速度,沒有渦流,而是只要求單向平行流特性在這個房間中占支配地位,例如在整個工作區這一層空間保證了單向流,這個房間就是單向流潔凈室。前面介紹過的國內外有關標準、措施中關于單向流潔凈室達到的高潔凈度,就是指在工作區內達到的潔凈度。因此,密集布置的流線型散流器頂送和全孔板頂送,也被作為實現垂直單向流的手段使用。
          亂流原理
          潔凈室按其氣流狀態來區分,主要分為亂流(非單向流)潔凈室、單向流潔凈室和輻流潔凈室(也有稱矢流潔凈室的),這一節主要討論亂流潔凈室。前面已經指出,不論是哪一種潔凈室,都是紊流流態。那為什么不都叫紊流潔凈室呢?
          亂流潔凈室的名稱是借用于日文,但是日文的亂流就是紊流的意思,而中國最早在《空氣潔凈技術措施》中正式采用的亂流一詞是兼有紊流的含義而不同于流體力學上的紊流這一專有名詞。國際上習慣稱這種潔凈室為非單向流潔凈室。
          所謂亂流潔凈室,一般包括以下各種送風形式:
          ⑴高效過濾器頂送(有擴散板和無擴散板
          ⑵流線型散流器頂進
          ⑶局部孔板頂送
          ⑷側送
          具有這些送風形式的潔凈室,如以雷諾數判斷,顯然屬于紊流流態,但是如果把它們稱為紊流潔凈室就不合適。氣流沿整個頂棚下送,室內速度達到0.25m/s 以上,這種室內的流動狀態也是紊流,但在后面就會搞清楚,雖然這兩種送風方式都造成室內紊流流態,但是就其凈化室內空氣的原理來說,卻是根本不同的,后者屬于單向流或平行流潔凈室的凈化原理。所以如果把前者稱為紊流潔凈室,則后者也應被包含進去了。
          亂流潔凈室的主要特點是從來流到出流(從送風口到回風口)之間氣流的流通截面是變化的,潔凈室截面比送風口截面大得多,因而不能在全室截面或者在全室工作區截面形成勻速氣流。所以,送風口以后的流線彼此有很大或者越來越大的夾角,曲率半徑很小,氣流在室內不可能以單一方向流動,將會彼此撞擊,將有回流、旋渦產生。這就決定亂流潔凈室的流態實質是:突變流;非均勻流。
          這比用紊流來描述亂流潔凈室更確切、更全面。紊流主要決定于雷諾數,也就是主要受流速的影響,但是如果采用一個高效過濾器頂送的送風形式,則即使流速極低,也要產生上述各種結果,這就因為它是一個突變流和非均勻流。因此這種情況下不僅有流層之間因紊流流動而發生的摻混,而且還有全室范圍內的大的回流、旋渦所發生的摻混。
          所以,概括地說,亂流潔凈室的作用原理是:當一股干凈氣流從送風口送入室內時,迅速向四周擴散、混合,同時把差不多同樣數量的氣流從回風口排走,這股干凈氣流稀釋著室內污染的空氣,把原來含塵濃度很高的室內空氣沖淡了,一直達到平衡。所以氣流擴散得越快,越均勻,稀釋的效果就越好。所以亂流潔凈室的原理就是稀釋作用。
          2所需材料
          潔凈室在進行凈化工程施工的時候,需要用到以下設備:
          A. 裝飾結構類:
          1:潔凈室所需要的凈化設備主要有:風淋室貨淋室 層流罩(FFU)傳遞窗高效送風口(分為普通高效送風口,一體化高效送風口,可更換濾網的高效送風口) 泄壓閥 風量調節閥等,潔凈室做好后有的局部凈化級別要求特別高,因此我們推薦客戶使用潔凈工作臺,潔凈棚等凈化設備。
          2:圍體結構彩鋼板(各種鋁型材 槽鋁 T型大梁鋁 角鋁 外形柱鋁 外圓片 三維接頭 門堵頭 內圓弧線 門料 窗料等) 輔助材料角鐵 圓鋼 膠塞 白功釘 拉爆鉤等)
          B.空調通風部分:
          1.空調通風部分主要材料有空調主機,送回風管,鍍鋅水管(或者PVC水管) 水塔 閘閥水泵 Y型過濾器 橡膠軟管 止回閥 水流開關 溫度計 壓力表 水過濾器 各種管碼
          2:通風部分的主要材料有中效增壓箱 風閥 風量調節閥 初效防雨百葉 風回百葉 初效過濾器 中效過濾器 高效過濾器 層流罩(FFU) 保溫棉 保濕軟管 各種輔材
          C. 電器部分:
          1、空調電路
            2、凈化設備電路
            3、照明電路
          D. 地面部分:
             1、環氧樹脂地坪
            2、PVC地板
            3、高架地板地面
          3所需設備
          風淋室
          風淋室系列產品是一種通用性較強的局部凈化設備,安裝于潔凈室與非潔凈室之間。當人與貨物要進入潔凈區時需經風淋室吹淋,其吹出的潔凈空氣可去除人與貨物所攜帶的塵埃,能有效的阻斷或減少塵源進入潔凈區。風淋室/貨淋室的前后兩道門為電子互鎖,又可起到氣閘的作用,阻止未凈化的空氣進入潔凈區域。
          貨淋室
          貨淋室,固名思義,即為貨物專用的吹淋室,又稱之為貨淋通道、貨淋門、廣泛適用于電子,食品、包裝企業的物流通道處,對即將進入潔凈車間進行操作加工的貨物原材料及工具進行吹淋,達到過濾去除灰塵粒子,進入無塵車間的原材料潔凈的效果.因每個企業物流通道的現場尺寸以及需要吹淋的貨物原材料運輸方式大小的不同,故貨淋室沒有統一的標準,全部為非標產品。貨淋在功能上既有普通型貨淋室,又有紅外線語音提示型貨淋室,還有自動移門式貨淋室。
          傳遞窗
          傳遞窗主要適用于潔凈區與非潔凈區之間,或潔凈室與潔凈室之間的小貨物傳遞,可有效的減少潔凈室門的開啟次數,把潔凈區的污染減少的最低程度。根據使用要求,傳遞窗箱體表面可噴塑,內膽可用不銹鋼,外表美觀。傳遞窗的兩扇門采用電控連鎖或機械連鎖裝置,可有效的防止低潔凈等級區內的灰塵帶入高潔凈區內,是凈化車間必備佳品。
          高效送風口
          本產品為萬級,十萬級亂流潔凈室新建,改建工程凈化空調系統終端送風裝置??蓮V泛應用與電子工業,精密機械,冶金,化工等工業及醫療,制藥,食品等部門的凈化空調系統。本裝置主要由靜壓箱,高效過濾器,鋁合金擴散板,標準法蘭接口等組成,造型美觀,結構簡單,使用可靠。 本送風口為下裝式,具有在潔凈室內安裝和更換過濾器方便的優點,高效過濾器采用機械壓緊或液槽密封裝置,確保風口安裝無泄露,密封可靠,凈化效果好,對一般凈化工程均可適用。
          潔凈工作臺
          無塵車間內的潔凈工作臺可根據產品要求或其他用途的要求,在操作臺上保持高潔凈度的局部凈化。潔凈工作臺可以在操作臺的局部空間形成無菌、無塵的局部凈化,其主要組成部件有預過濾器、高效過濾器、風機機組、外殼、靜壓箱、臺面和配套的電器元器件等。
            無塵車間的潔凈工作臺的構造要求:臺面,采用木質塑料貼面貼于層壓板上做成臺面,或采用不銹鋼做臺面;箱體,用熱扎薄鋼板與骨架氣焊易變形,可采用冷軋薄板折邊搭接,大電流電焊,內表面需粘貼消聲材料,最大尺寸應以通過一般房門為宜;箱體密封,所有縫隙均采用密封膠密封;操作區截面應盡可能與空氣過濾器送風截面相同,盡量減少盲區;風機、電機,選用高壓低噪的小型風機,風機與箱體的連接采用軟連接,電機及風機均應采取減振措施;燈罩,日光燈要盡量設置在燈罩內,燈罩內要通過潔凈氣流;預過濾器,須設置預過濾器,容量要大,在使用風量下,初阻力宜小于50Pa;高效過濾器,盡量采用大面積的過濾器,減少空氣過濾器的數量,過濾器與框架之間的密封應采用封導結合的雙環密封系統。
          FFU風機過濾單元
          風機過濾單元(FFU)是一種空氣自凈裝置,可室內吊頂安裝或放置在支架上,使局部級別達到百級。也可用于潔凈室末端送風。該產品設有初、高效兩級過濾裝置。風機從頂部將空氣吸入并經初、高效過濾器過濾,過濾后的潔凈空氣在整個出風口送出。安裝方式有懸掛式和落地支架兩種。
            風機從FFU頂部將空氣吸入并經初、高效過濾器過濾,過濾后的潔凈空氣在整個出風面以0.45M/S±20%的風速勻速送出。它為不同尺寸大小,不同潔凈度等級的潔凈室、微環境提供高質量的潔凈空氣。在新建潔凈室、潔凈廠房式改造翻新中,即可提高潔凈度級別,降低噪音和振動,也可大大降低造價,安裝維護方便,是潔凈環境的理想部件。
          層流罩
          層流罩一種可提供局部高清潔環境的空氣凈化設備。它主要有箱體,風機,初效空氣過濾器,高效空氣過濾器。阻尼層,燈具等組成,箱體噴塑或采用不銹鋼材料。該產品即可以懸掛,又可地面支撐,結構緊湊,使用方便??梢詥蝹€使用,也可多個聯接組成帶狀潔凈區域。廣泛用于精密機械,電子,制藥,食品,精細化工等部門。
          4控管項目
          1、能除去空氣中飄游之微塵粒子。
          2、能防止微塵粒子之產生。
          3、溫度和濕度之控制。
          4、壓力之調節。
          5、 有害氣體之排除。
          6、結構物與隔間之氣密性。
          7、靜電之防制。
          8、電磁干擾預防。
          9、安全因素之考慮。
          10、節能之考量。
          5凈化方法
          空氣凈化方法
          1 、整體凈化:可分為層流型和湍流型。層流是指空氣由一側全面地以同速流向另一側,使室內產生的塵?;蚣毦粫蛩闹軘U散而被平推出室外,而達到好的除菌效果。
          ⑴高效過濾除菌技術:空氣潔凈主要靠高效或超高效過濾設備,向特定的環境內輸送潔凈空氣并能保持空氣的潔凈度。過濾潔凈原理:①網截阻留;②篩孔阻留;③靜電吸引阻留;④慣性碰撞和布朗運動阻留。因此,過濾潔凈技術是一種綜合作用的結果。
          ⑵濾材結構:生物潔凈室所用濾材級別多數為高效或超高效濾材,所用濾材有:玻璃棉制濾材、高級紙漿制濾材、石棉纖維濾材、過氯乙烯纖維濾材等。高效濾材對空氣中 0.5 μ m 的顆粒的阻留率能達到 90%~99% ,超高效濾材可阻留 0.3 μ m 的顆粒 99.9% 以上。
          2 、局部凈化
          ⑴潔凈層流罩:潔凈層流罩是醫院局部空氣凈化裝置。一般可構成垂直層流方式,四周用透明圍幕。整個罩內可保持高潔凈度(萬級至百級)空氣。這種潔凈層流罩可用于免疫功能低下病人的治療保護,所以也稱無菌病床層流罩。
          ⑵凈化操作臺:采用水平或垂直層流方式凈化箱體內的空氣,可使操作臺內凈化達到很高級別。
          ⑶靜電吸附除菌凈化技術:靜電吸附除菌是利用工業電除塵的原理,在小型化技術方面有所創新。①采用細線放電極與蜂巢狀鋁箱收集極形成級線裝置;②采用鏡象力荷電吸附作用。
          目前有一種三級凈化裝置,即預過濾 - 高效過濾 - 活性炭吸附,組合式正離子靜電吸附除菌,并采用大風量空氣凈化,以保證室內空氣凈化次數,較好地解決了醫院重點部門如手術室、 ICU 、母嬰病房、血液透析室等有人情況下的空氣持續消毒問題,可使醫院室內空氣的凈化潔凈度達到 10 萬級 ~1 萬級。
          ⑷負離子凈化技術:負離子是一種帶負電的化學基團,能發生可逆性變化,存在時間極短,本身并無殺滅微生物的能力,主要是靠帶電離子與空氣中的微粒特別是微生物顆粒結合,形成多個顆粒凝聚變大從而迅速沉降,使空氣達到凈化的目的??諝庵胸撾x子只有在具備某些化學性質時,如活性氧離子等,它們才具有侵害蛋白質的能力從而殺滅微生物,因此負離子對空氣凈化的能力比較有限,對空氣中微生物粒子清除率只能達到 70%~90%。
          6工作方式
          亂流式
          空氣由空調箱經風管與潔凈室內之空氣過濾器(HEPA)進入潔凈室,并由潔凈室兩側隔間墻板或高架地板回風。氣流非直線型運動而呈不規則之亂流或渦流狀態。此型式適用于潔凈室等級1,000-100,000級。
          定義:氣流以不均勻速度不平行流動、伴有回流或渦流的潔凈室。
          特性:亂流潔凈室是靠多次換氣來實現潔凈與潔凈級別。換氣次數決定定義中的凈化級別(換氣次數越多,凈化級別越高)
          ⑴自凈時間:是指潔凈室按設計換氣次數開始送風到潔凈室,室內含塵濃度達到所設計的凈化級別的時間。1,000級希望不超過20min(分鐘) (可取15min計算) 10,000級希望不超過30min(分鐘) (可取25min計算) 100,000級希望不超過40min(分鐘) (可取30min計算)
          ⑵換氣次數(按上述自凈時間要求設計)1,000級 43.5—55.3次/小時 (規范:50次/小時) 10,000級 23.8—28.6次/小時 (規范:25次/小時) 100,000級 14.4—19.2次/小時 (規范:15次/小時)
          優點:構造簡單、系統建造成本,潔凈室之擴充比較容易,在某些特殊用途場所,可并用無塵工作臺,提高潔凈室等級。
          缺點:亂流造成的微塵粒子于室內空間飄浮不易排出,易污染制程產品。另外若系統停止運轉再激活,欲達需求之潔凈度,往往須耗時相當長一段時間。
          層流式
          層流式空氣氣流運動成一均勻之直線形,空氣由覆蓋率100%之過濾器進入室內,并由高架地板或兩側隔墻板回風,此型式適用于潔凈室等級需定較高之環境使用,一般其潔凈室等級為Class 1~100。其型式可分為二種:
          ⑴水平層流式:水平式空氣自過濾器單方向吹出,由對邊墻壁之回風系統回風,塵埃隨風向排出室外,一般在下流側污染較嚴重。
          優點:構造簡單,運轉后短時間內即可變成穩定。
          缺點:建造費用比亂流式高,室內空間不易擴充。
          ⑵垂直層流式:房間天花板完全以ULPA過濾器覆蓋,空氣由上往下吹,可得較高之潔凈度,在制程中或工作人員所產生的塵??煽焖倥懦鍪彝舛粫绊懫渌ぷ鲄^域。
          優點:管理容易,運轉開始短時間內即可達穩定狀態,不易為作業狀態或作業人員所影響。
          缺點:構造費用較高,彈性運用空間困難,天花板之吊架相當占空間,維修更換過濾器較麻煩。
          復合式
          復合式為將亂流式及層流式予以復合或并用,可提供局部超潔凈之空氣。
          ⑴潔凈隧道(Clean Tunnel):以HEPA或ULPA過濾器將制程區域或工作區域100%覆蓋使潔凈度等級提高至10級以上,可節省安裝運轉費用。
          此型式需將作業人員之工作區與產品和機器維修予以隔離,以避免機器維修時影響了工作及品質,ULSI制程大都采用此種型式。
          潔凈隧道另有二項優點:A.彈性擴充容易; B.維修設備時可在維修區輕易執行。
          ⑵潔凈管道(Clean Tube):將產品流程經過的自動生產線包圍并凈化處理,將潔凈度等級提至100級以上。因產品和作業員及發塵環境相互隔離,少量之送風即可得到良好之潔凈度,可節省能源,不需人工的自動化生產線為最適宜使用。藥品、食品業界及半導體業界均適用。
          ⑶并裝局部潔凈室(Clean Spot):將潔凈室等級10,000~100,000之亂流潔凈室內之產品制程區的潔凈度等級提高為10~1000級以上,以為生產之用;潔凈工作臺、潔凈工作棚、潔凈風柜即屬此類。
          潔凈工作臺:等級Class 1~100級。
          潔凈工作棚:為在亂流式之潔凈室空間內以防靜電之透明塑料布圍成一小空間,采用獨立之HEPA或ULPA及空調送風機組而成為一較高級之潔凈空間,其等級為10~1000級,高度在2.5米左右,覆蓋面積約10m2以下,四支支柱并加裝活動輪,可為彈性運用。
          7風速控制
          潔凈室內的氣流是左右潔凈室性能的重要因素,一般潔凈室的氣流速度是選0.25~0.5m/s之間,此氣流速度屬微風區域,易受人、機器等的動作而干擾趨于混亂、雖提高風速可抑制此一擾亂之影響而保持潔凈度、但因風速的提高,將影響運轉成本的增加,所以應在滿足要求的潔凈度水準之時,能以最適當的風速供應,以達到適當的風速供應以達到經濟性效果。
          另一方面欲達到潔凈室潔凈度之穩定效果,均一氣流之保持亦為一重要因素,均一氣流若無法保持,表示風速有異,特別是在壁面,氣流會延著壁面發生渦流作用,此時要實現高潔凈度事實上很困難。
          垂直層流式方向要保持均一氣流必須:(a)吹出面的風速不可有速度上的差異;(b)地板回風板吸入面之風速不可有速度上的差異。速度過低或過高(0.2m/s,0.7m/s)均有渦流之現象發生,而0.5m/s之速度,氣流則較均一,一般潔凈室,其風速均取在0.25~0.5m/s之間。
          8影響因素
          影響潔凈室的氣流因素很多,如制程設備、人員、潔凈室組裝材、照明器具等,同時對于生產設備上方氣流的分流點,亦應列入考慮因素。
          一般操作臺或生產設備等表面的氣流分流點,應設于潔凈室空間與隔墻板間距2/3之處,如此可使作業人員工作時,氣流可從制程區內部流向作業區,而將微塵帶走;若分流點配置在制程區前方,將成為不當的氣流分流,此時大部份的氣流將流至制程區之后,作業員操作所引起的塵埃將被帶到設備后面,工作臺因而將受到污染,良率也勢必降低。
          潔凈室內的工作桌等障礙物,在相接處均會有渦流現象發生,相對地在其附近之潔凈度將會較差,在工作桌面鉆上回風孔,將使渦流現象減少最低;組裝材料之選擇是否恰當、設備布局是否完善,亦為氣流是否成為渦流現象之重要因素。
          潔凈室的構成是由下列各項系統所組成(在所組成的系統分子中是缺一不可的),否則將無法構成一完整且品質良好的潔凈室:
          ⑴天花板系統:包括吊桿(Ceiling rod)、綱梁(I-Beam或U-Beam)、天花板格子梁(Ceiling grid或 Ceilingframe)。
          ⑵空調系統:包括空氣艙、過濾器系統、風車等。
          ⑶隔墻板(Partitional wall):包括窗戶、門。
          ⑷地板:包括高架地板或防靜電舒美地板。
          ⑸照明器具:包括日光燈、黃色燈管等。
          潔凈室之建筑主體構造,一般是用鋼筋或骨水泥,但無論是何種構造,必須滿足如下之條件:
          ●不會因溫度變化與振動而發生裂痕;
          ●不易產生微塵粒子,且很難附著粒子;
          ●吸濕性??;
          ●為了維持室內之濕度條件,熱絕緣性要高。
          9重要性
          潔凈室的潔凈度往往受到氣流的影響,換言之,即人、機器隔間、建筑結構等所產生的塵埃之移動、擴散受到氣流的支配。
          潔凈室系利用HEPA、ULPA過濾空氣,其塵埃的收集率達99.97~99.99995%之多,因此經過此過濾器過濾的空氣可說十分干凈。然而潔凈室內除了人以外,尚有機器等之發塵源,這些發生的塵埃一旦擴散,即無法保持潔凈空間,因此必須利用氣流將發生的塵埃迅速排出室外。
          10應用領域
          工業
          以無生命微粒的控制為對象。主要控制空氣塵埃微粒對工作對象的污染,內部一般保持正壓狀態。它適用于精密機械工業、電子工業(半導體、集成電路等)宇航工業、高純度化學工業、原子能工業、光磁產品工業(光盤、膠片、磁帶生產)LCD(液晶玻璃)、電腦硬盤、電腦磁頭生產等多行業。
          生物
          主要控制有生命微粒(細菌)與無生命微粒(塵埃)對工作對象的污染。又可分為:
          A、 一般生物潔凈室:主要控制微生物(細菌)對象的污染。同時其內部材料要能經受各種滅菌劑侵蝕,內部一般保證正壓。實質上其內部材料要能經受各種滅菌處理的工業潔凈室。例:制藥工業、醫院(手術室、無菌病房)食品、化妝品、飲料產品生產、動物實驗室、理化檢驗室、血站等。
          B、 生物學安全潔凈室:主要控制工作對象的有生命微粒對外界和人的污染。內部要保持與大氣的負壓。例:細菌學、生物學、潔凈實驗室、物物工程(重組基因、疫苗制備)。
          相關知識
          11工作量
          發塵量
          潔凈室內的發塵量,來自設備的可考慮通過局部排風排除,不流入室內;產品,材料等在運送過程中的發塵與人體發塵量相比,一般極小,可忽略;由于金屬半壁(彩鋼夾心板)的應用來自建筑表面的發塵也很少,一般占10%以下,發塵主要來自人,占90%左右。在人的發塵量上,由于服裝材料和樣式的改進,發塵絕對量也不斷減少。
          A、材質:棉質發塵量最大,以下依次為棉、的確良、去靜電純滌綸、尼龍。
          B、樣式:大掛式發塵量最大,上下分裝型次之,全罩型最少。
          C、活動:動作時的發塵量一般達到靜止時間3-7倍。
          D、清洗:用溶劑洗滌的發塵量降至用一般水清洗的五分之一。
          室內維護結構表面發塵量,以地面為準,大約相應8平方米地面時的表面發塵量與一個靜止的人的發塵量相當。
          發菌量
          工作人員產生的污染:
          1)皮膚:人類通常每四天完成一次皮膚的完全脫換,人類每分鐘脫落約1000片皮膚(平均大小為30*60*3微米)
          2)頭發:人類的頭發(直徑約為50~100微米)一直在脫落。
          3)口水:包括鈉、酶、鹽、鉀、氯化物及食品微粒。
          4)日常衣物:微粒、纖維、硅土、纖維素、各種化學品和細菌。
          5)人類靜止和坐立每分鐘將產生10000個大于0.3微米的微粒。
          6)人類在頭部和軀干做動作時每分鐘將產生1000000個大于0.3微米的微粒。
          7)人類以0.9m/s的速度行走時每分鐘將產生5000000個大于0.3微米的微粒。
          分析國外試驗資料可以認為:
          ⑴ 潔凈室內當工作人員穿無菌服時:
          靜止時的發菌量一般為10-300個/min.人
          軀體一般活動時的發菌量為 150-1000個/min.人
          快步行走時的發菌量為 900-2500個/min.人
          ⑵ 咳嗽一次一般為 70~700個/ min.人
          噴嚏一次一般為 4000~62000個/ min.人
          ⑶ 穿平常衣服時發菌量 3300~62000個/ min.人
          ⑷ 無口罩發菌量:有口罩發菌量 1:7~1:14
          ⑸ 發菌量:發塵量 1:500~1:1000 據國內事例:
          ⑹ 手術中人員發菌量 878個/ min.人
          所以,可知潔凈室內無菌衣人員的靜態發菌量一般不超過300個/ min.人,動態發菌量一般不超過1000個/ min/人,以此作為計算依據是可行的。
          12執行標準
          國內標準
          ⑴.潔凈廠房設計規范 GB50073-2001
          ⑵.醫院潔凈手術部建筑技術規范GB50333-2002
          ⑶.醫藥工業潔凈廠房設計規范GB 50457-2008
          ⑷.傳染病醫院建筑設計規范
          ⑸.醫藥工業潔凈室(區)懸浮粒子的測試方法GB/T16292-1996
          ⑹.QS認證質量手冊
          ⑺.GMP藥品生產質量管理規范
          ⑻. 潔凈室施工及驗收規范GB 5091-2010
          際標準
          ISO系列
          ⑴ISO14644-1空氣潔凈度等級劃分
          ⑵ISO14644-2 為認證ISO14644-1的 連續的相符性的測試和監測技術要求
          ⑶ISO14644-3 測試方法
          ⑷ISO14644-4 設計建造啟動
          ⑸ISO14644-5 運行(Operations)
          ⑹ISO14644-6 術語和定義
          ⑺ISO14644-7 分離裝置(潔凈空氣罩、手套箱、分離器和微循環設備
          ⑻ISO14644-8 分子污染
          ⑼ISO14644-9 潔凈化學品(液體)
          IEST系列
          潔凈空氣:
          RP-CC001高效與超高效過濾器
          RP-CC002單向流裝置
          RP-CC006潔凈室測試RP-CC007超高效過濾器測試
          RP-CC008氣體吸收裝置
          RP-CC021高效與超高效過濾器過濾器介質測試
          RP-CC034高效與超高效過濾器過濾器檢漏
          潔凈室與潔凈環境:
          RP-CC006潔凈室測試
          RP-CC012潔凈室設計要點
          RP-CC016潔凈室非揮發性殘留物質的沉積率
          RP-CC018潔凈室管理運行與檢測程序
          RP-CC022潔凈室與受控環境中的靜電
          RP-CC023潔凈室中的微生物
          RP-CC024微電子設備震動測量與說明
          RP-CC026潔凈室運行
          RP-CC027潔凈室與受控環境中人員與行為
          特殊應用:
          RP-CC029使用噴漆器要考慮的污染控制因素
          運行保障:
          RP-CC003凈室與受控環境的服裝系統要點
          RP-CC004凈室與受控環境用抹布材料評估
          RP-CC005凈室與受控環境用手套和指套
          RP-CC020潔凈室文件材料與格式
          設備:
          RP-CC002單向流裝置
          RP-CC013設備校準與檢驗程序
          RP-CC015潔凈室生產設備與輔助設備
          術語:
          RP-CC011污染控制領域術語和定義
          文獻:
          RP-CC009污染控制領域的標準、準則、方法與相關文件概覽
          詳細參數
          潔凈標準與潔凈等級 (ISO 國際標準)
          各粒徑檔最大容許粒子濃度 (顆/m3)
          ISO等級 0.1um 0.2um 0.3um
          1 10 2
          2 100 24 10 4
          3 1,
          4 10,000 2,370 1,020 32 83
          5 100,000 23,700 10,
          6 1,000,000 237,000 102
          空氣潔凈度應按下表規定劃分為四個等級。
          空氣潔凈度等級表
          等級
          每立方米(每升)空氣中
          ≥0.5微米塵粒數
          每立方米(每升)空氣中
          ≥5微米塵粒數
          100級
          ≤35×100(3.5)
          1000級
          ≤35×1000(35)
          ≤2500(0.25)
          10000級
          ≤35×10000(350)
          ≤25000(2.5)
          100000級
          ≤35×100000(3500)
          ≤25000(25)
          注:對于空氣潔凈度為100級的潔凈室內大于等于5微米塵粒的計算應進行多次采樣。當其多次出現時,方可認為該測試數值是可*的。
          13應用范圍
          凈化工程是一個應用行業非常廣泛的基礎性配套產業,在電子信息、半導體、光電子、精密制造、醫藥衛生、生物工程、航天航空、汽車噴涂等眾多行業均有應用,并根據行業的精密與無塵要求,等級差別也較大。
          目前級別最高的當屬航天航空的航空倉,基本是屬于1級,屬于特殊領域,面積相對較小。
          另外對級別要求較高的是生物化學實驗室和高精納米材料生產車間,互聯網芯片的發展將是未來需求的一大方向。
          14八大特點
          第一點,采用更適合潔凈室原理的圓弧轉角;
          第二點,系統自動控制運行,雙門電子互鎖,并設有光電感應器,單向通道風淋室,從非潔凈區進入,關門后紅外線感應有人就吹淋,吹淋后入門鎖閉,只能從出門走出風淋室;
          第三點,整體冷軋鋼板制作,外表面靜電噴塑處理;
          第四點,門、底板、噴嘴均采用不銹鋼制造,美觀大方;
          第五點,軟鍵觸按式時間繼電器,LED顯示及設置吹淋時間,范圍在10-99s可調,吹淋時雙門自動鎖閉;
          第六點,采用初、高效兩級過濾系統,有隔板高效過濾器,過濾效率為:99.99%,確保凈化級別;
          第七點,風嘴出風口風速高達25m/s以上,吹到人體上風速18m/s以上;
          第八點,采用EVA密封材料,密閉性能高。
          15人員規范
          為了避免和減少潔凈室從業人員對潔凈室造成的污染。任何潔凈室工作以外的人員,在與潔凈室工作人員捷星接觸談話時,要將自己背對過去,因為口鼻會向注視的方興散發污染。
          做到口鼻不對潔凈室的工作區。
          如果出現咳嗽或者打噴嚏的情況,要做到背對潔凈室的工作區用手套掩住,然后及時更換手套。情況嚴重的者應立即離開潔凈室區域,并向領導報告。
          潔凈室內不得放置于潔凈室工作無關的物品。潔凈室工作物品要排放有序。
          當設備不能正常運轉的時候,不要私自維修,要向領導報告,等專業人員對潔凈室進行維修。
          另外,由于潔凈室對潔凈度有著過高的要求。因此,對潔凈室的工作人員的身體方面的狀況要求是很嚴格的。
          患有呼吸道疾病的人,由于會對潔凈室的空氣造成污染,故不能進入潔凈室工作
          患有結膜炎或者其他產生分泌物的病癥,或者患有皮膚類疾病的人員都是不適合在潔凈室工作的。
          另外需要注意的,潔凈室的工作人員要對自己的口腔衛生,保持注意。潔凈室工作人員要定期的進行身體健康狀況的檢查
          16運行節能
          ●潔凈室送風、排風、新風之間應切換自如,如生產停止、排風柜也應停止或減小風量,新風也應調小。
          ●工藝并非絕對要求值班風機運行保護的,應采用提前開機自凈的辦法。
          ●潔凈室通風機轉速使其壓頭可以控制,不要總處于最大壓頭或最大風量運行的工況。
          ●運行應最大限度地利用室外空氣冷卻作用,并在此時增大新風比。
          ●潔凈室應根據室外氣象條件變化,通過自控或手控即能調整設備出力。
          ●縮小潔凈空間體積,如潔凈隧道或隧道式潔凈室,根據生產要求把潔凈空間劃分為潔凈度級別不同的工藝區、操作區、維修區和通道區。
          ?

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