Pomieszczenie czyste, zwykle stosowane w produkcji lub badaniach naukowych, to kontrolowane środowisko o niskim poziomie substancji zanieczyszczających, takich jak kurz, drobnoustroje unoszące się w powietrzu, cząsteczki aerozolu i opary chemiczne. Mówiąc dokładniej, w pomieszczeniu czystym panuje kontrolowany poziom zanieczyszczenia, który jest określony liczbą cząstek na metr sześcienny przy określonej wielkości cząstek. Powietrze otaczające na zewnątrz w typowym środowisku miejskim zawiera 35 000 000 cząstek na metr sześcienny, o średnicy 0,5 mikrona i większej, co odpowiada pomieszczeniu czystemu ISO 9, które spełnia najniższe standardy pomieszczeń czystych.
Przegląd czystego pokoju
Pomieszczenia czyste znajdują zastosowanie praktycznie w każdej branży, w której drobne cząstki mogą niekorzystnie wpływać na proces produkcyjny. Różnią się wielkością i złożonością i są szeroko stosowane w branżach takich jak produkcja półprzewodników, farmaceutyka, biotechnologia, urządzenia medyczne i nauki przyrodnicze, a także produkcja w procesach krytycznych, powszechna w przemyśle lotniczym, optycznym, wojskowym i energetyce.
Pomieszczenie czyste to każda zamknięta przestrzeń, w której zastosowano środki mające na celu zmniejszenie zanieczyszczenia cząstkami stałymi i kontrolę innych parametrów środowiskowych, takich jak temperatura, wilgotność i ciśnienie. Kluczowym elementem jest wysokowydajny filtr cząstek stałych (HEPA), który służy do wychwytywania cząstek o wielkości 0,3 mikrona i większych. Całe powietrze dostarczane do pomieszczenia czystego przechodzi przez filtry HEPA, a w niektórych przypadkach, gdy konieczne są rygorystyczne wymagania dotyczące czystości, stosowane są filtry powietrza o bardzo niskiej zawartości cząstek stałych (ULPA).
Personel wybrany do pracy w pomieszczeniach czystych przechodzi obszerne szkolenie z teorii kontroli zanieczyszczeń. Wchodzą i wychodzą z pomieszczenia czystego przez śluzy, natryski powietrzne i/lub przebieralnie i muszą nosić specjalną odzież zaprojektowaną tak, aby wychwytywała zanieczyszczenia naturalnie wytwarzane przez skórę i ciało.
W zależności od klasyfikacji pomieszczenia lub funkcji, ubiór personelu może być tak ograniczony, jak fartuchy laboratoryjne i siatki na włosy, lub tak obszerny, jak całkowicie owinięty wielowarstwowym kombinezonem króliczka z niezależnym aparatem oddechowym.
Odzież do pomieszczeń czystych służy do zapobiegania uwalnianiu się substancji z ciała użytkownika i zanieczyszczeniu środowiska. Sama odzież do pomieszczeń czystych nie może uwalniać cząstek ani włókien, aby zapobiec skażeniu środowiska przez personel. Tego typu skażenie personelu może pogorszyć działanie produktów w przemyśle półprzewodników i farmaceutycznym, a także może spowodować zakażenie krzyżowe między personelem medycznym a pacjentami w branży opieki zdrowotnej.
Odzież do pomieszczeń czystych obejmuje buty, buty, fartuchy, osłony na brodę, czepki z pomponem, kombinezony, maski na twarz, sukienki/fartuchy laboratoryjne, fartuchy, nakładki na rękawiczki i palce, siatki na włosy, kaptury, rękawy i nakładki na buty. Rodzaj używanej odzieży do pomieszczeń czystych powinien odzwierciedlać specyfikację pomieszczenia czystego i produktu. Pomieszczenia czyste na niskim poziomie mogą wymagać jedynie specjalnych butów z całkowicie gładkimi podeszwami, które nie trąbią w kurzu i brudzie. Jednakże spody butów nie mogą stwarzać ryzyka poślizgu, ponieważ bezpieczeństwo jest zawsze najważniejsze. Aby wejść do pomieszczenia czystego, zwykle wymagany jest kombinezon do pomieszczenia czystego. W pomieszczeniach czystych klasy 10 000 można używać prostych fartuchów, nakryć głowy i botków. W przypadku pomieszczeń czystych klasy 10 wymagane jest ostrożne noszenie fartucha z zapinanym na zamek pokrowcem, butami, rękawiczkami i kompletną obudową respiratora.
Zasady przepływu powietrza w pomieszczeniu czystym
Pomieszczenia czyste utrzymują powietrze wolne od cząstek stałych dzięki zastosowaniu filtrów HEPA lub ULPA wykorzystujących zasadę laminarnego lub turbulentnego przepływu powietrza. Laminarne lub jednokierunkowe systemy przepływu powietrza kierują przefiltrowane powietrze w dół w postaci stałego strumienia. Systemy laminarnego przepływu powietrza są zwykle stosowane na 100% sufitu, aby utrzymać stały przepływ jednokierunkowy. Kryteria przepływu laminarnego są ogólnie określone dla przenośnych stanowisk pracy (okapów LF) i są wymagane w pomieszczeniach czystych klasyfikowanych od ISO-1 do ISO-4.
Właściwy projekt pomieszczenia czystego obejmuje cały system dystrybucji powietrza, łącznie z zapewnieniem odpowiednich powrotów powietrza za nim. W pomieszczeniach z przepływem pionowym oznacza to zastosowanie niskościennych powrotów powietrza na obwodzie strefy. W zastosowaniach z przepływem poziomym wymaga to wykorzystania powrotów powietrza na dolnej granicy procesu. Stosowanie powrotów powietrza montowanych na suficie jest sprzeczne z właściwym projektem systemu pomieszczeń czystych.
Klasyfikacje pomieszczeń czystych
Pomieszczenia czyste klasyfikuje się według stopnia czystości powietrza. W amerykańskiej normie federalnej 209 (A do D) liczba cząstek równa i większa niż 0,5 µm jest mierzona w jednej stopie sześciennej powietrza i ta liczba służy do klasyfikacji pomieszczenia czystego. Ta nomenklatura metryczna jest również akceptowana w najnowszej wersji normy 209E. W kraju stosowana jest norma federalna 209E. Nowszym standardem jest TC 209 Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej. Obie normy klasyfikują pomieszczenie czyste na podstawie liczby cząstek znajdujących się w powietrzu laboratoryjnym. Normy klasyfikacji pomieszczeń czystych FS 209E i ISO 14644-1 wymagają określonych pomiarów liczby cząstek i obliczeń w celu sklasyfikowania poziomu czystości pomieszczenia czystego lub obszaru czystego. W Wielkiej Brytanii do klasyfikacji pomieszczeń czystych stosuje się brytyjską normę 5295. Norma ta zostanie wkrótce zastąpiona normą BS EN ISO 14644-1.
Pomieszczenia czyste są klasyfikowane według liczby i wielkości cząstek dozwolonych w objętości powietrza. Duże liczby, takie jak „klasa 100” lub „klasa 1000”, odnoszą się do FED_STD-209E i oznaczają dozwoloną liczbę cząstek o wielkości 0,5 µm lub większej na stopę sześcienną powietrza. Norma dopuszcza także interpolację, można więc opisać np. „klasę 2000”.
Małe liczby odnoszą się do norm ISO 14644-1, które określają logarytm dziesiętny liczby cząstek o wielkości 0,1 µm lub większej dopuszczalnej na metr sześcienny powietrza. Na przykład pomieszczenie czyste klasy ISO 5 zawiera co najwyżej 105 = 100 000 cząstek na m3.
Zarówno FS 209E, jak i ISO 14644-1 zakładają zależność log-log pomiędzy wielkością cząstek a stężeniem cząstek. Z tego powodu nie ma czegoś takiego jak zerowe stężenie cząstek. Zwykłe powietrze w pomieszczeniu ma w przybliżeniu klasę 1 000 000 lub ISO 9.
Normy ISO 14644-1 dotyczące pomieszczeń czystych
| Klasa | Maksymalna liczba cząstek/m3 | FED STD 209EErównoważnik | |||||
| >=0,1 µm | >=0,2 µm | >=0,3 µm | >=0,5 µm | >=1 µm | >=5 µm | ||
| ISO1 | 10 | 2 | |||||
| ISO2 | 100 | 24 | 10 | 4 | |||
| ISO3 | 1000 | 237 | 102 | 35 | 8 | Klasa 1 | |
| ISO4 | 10 000 | 2370 | 1020 | 352 | 83 | Klasa 10 | |
| ISO5 | 100 000 | 23 700 | 10200 | 3520 | 832 | 29 | Klasa 100 |
| ISO6 | 1 000 000 | 237 000 | 102 000 | 35 200 | 8320 | 293 | Klasa 1000 |
| ISO7 | 352 000 | 83 200 | 2930 | Klasa 10 000 | |||
| ISO8 | 3 520 000 | 832 000 | 29 300 | Klasa 100 000 | |||
| ISO9 | 35 200 000 | 8 320 000 | 293 000 | Powietrze w pomieszczeniu | |||
Czas publikacji: 29 marca 2023 r