1. Выдаленне часціц пылу ў чыстым памяшканні без пылу
Асноўная функцыя чыстага памяшкання — кантраляваць чысціню, тэмпературу і вільготнасць атмасферы, у якой знаходзяцца вырабы (напрыклад, крэмніевыя мікрасхемы і г.д.), каб вырабы маглі вырабляцца ў спрыяльных умовах. Мы называем такое памяшканне чыстым. Згодна з міжнароднай практыкай, узровень чысціні ў асноўным вызначаецца колькасцю часціц на кубічны метр паветра з дыяметрам, большым за класіфікацыйны стандарт. Іншымі словамі, так званае адсутнасць пылу не азначае 100% адсутнасць пылу, а кантралюецца ў вельмі малой колькасці. Вядома, часціцы, якія адпавядаюць стандарту пылу ў гэтым стандарце, ужо вельмі малыя ў параўнанні са звычайным пылам, які мы бачым, але для аптычных канструкцый нават невялікая колькасць пылу будзе мець вельмі вялікі негатыўны ўплыў, таму адсутнасць пылу з'яўляецца непазбежнай патрабаваннем пры вытворчасці вырабаў з аптычных канструкцый.
Кантроль колькасці часціц пылу з памерам большым або роўным 0,5 мікрона на кубічны метр да менш чым 3520/кубічны метр дазволіць дасягнуць класа А міжнароднага стандарту адсутнасці пылу. Стандарт адсутнасці пылу, які выкарыстоўваецца ў вытворчасці і апрацоўцы стружкі, мае больш высокія патрабаванні да пылу, чым клас А, і такі высокі стандарт у асноўным выкарыстоўваецца ў вытворчасці некаторых больш высакаякасных стружак. Колькасць часціц пылу строга кантралюецца на ўзроўні 35 200 на кубічны метр, што звычайна вядома як клас B у прамысловасці чыстых памяшканняў.
2. Тры тыпы станаў чыстага памяшкання
Пусты чысты пакой: пабудаваны і прыдатны для выкарыстання чысты пакой. Ён мае ўсе неабходныя паслугі і функцыі. Аднак у ім няма абсталявання, якім кіруюць аператары.
Статычнае чыстае памяшканне: чыстае памяшканне з поўным наборам функцый, належнымі наладамі і ўстаноўкай, якое можа выкарыстоўвацца ў адпаведнасці з наладамі або выкарыстоўваецца, але ў памяшканні няма аператараў.
Дынамічнае чыстае памяшканне: чыстае памяшканне ў нармальным рэжыме эксплуатацыі з поўным наборам службовых функцый, абсталявання і персаналу; пры неабходнасці можа выконвацца звычайная праца.
3. Элементы кіравання
(1). Можа выдаляць часцінкі пылу, якія лунаюць у паветры.
(2). Можа прадухіліць утварэнне часціц пылу.
(3). Кантроль тэмпературы і вільготнасці.
(4). Рэгуляванне ціску.
(5). Выдаленне шкодных газаў.
(6). Герметычнасць канструкцый і адсекаў.
(7). Прадухіленне статычнай электрычнасці.
(8). Прадухіленне электрамагнітных перашкод.
(9). Улік фактараў бяспекі.
(10). Улік энергазберажэння.
4. Класіфікацыя
Турбулентны тып патоку
Паветра паступае ў чыстае памяшканне з блока кандыцыянера праз паветравод і паветраны фільтр (HEPA) у чыстым памяшканні і вяртаецца праз перагародкі або падлогі з абодвух бакоў чыстага памяшкання. Паветраны паток рухаецца не лінейна, а мае нерэгулярны турбулентны або віхравы стан. Гэты тып падыходзіць для чыстых памяшканняў класа 1000-100 000.
Вызначэнне: Чыстае памяшканне, дзе паветраны паток цячэ з нераўнамернай хуткасцю і не паралельны, суправаджаецца зваротным патокам або віхравымі токамі.
Прынцып: Турбулентныя чыстыя пакоі абапіраюцца на паток паветра, які падае, для бесперапыннага разрэджвання паветра ў памяшканні і паступовага разрэджвання забруджанага паветра для дасягнення чысціні (турбулентныя чыстыя пакоі звычайна праектуюцца для ўзроўню чысціні вышэй за 1000–300 000).
Асаблівасці: Для дасягнення чысціні і ўзроўню чысціні ў турбулентных чыстых памяшканнях выкарыстоўваецца шматступенная вентыляцыя. Колькасць змен вентыляцыі вызначае ўзровень ачысткі ў азначэнні (чым больш змен вентыляцыі, тым вышэй узровень чысціні).
(1) Час самаачышчэння: адносіцца да часу, калі чыстае памяшканне пачынае падаваць паветра ў адпаведнасці з разлікованай вентыляцыйнай колькасцю, і канцэнтрацыя пылу ў памяшканні дасягае разліковага ўзроўню чысціні; клас 1000 павінен складаць не больш за 20 хвілін (для разліку можна выкарыстоўваць 15 хвілін); клас 10000 павінен складаць не больш за 30 хвілін (для разліку можна выкарыстоўваць 25 хвілін); клас 100000 павінен складаць не больш за 40 хвілін (для разліку можна выкарыстоўваць 30 хвілін).
(2) Частата вентыляцыі (разлічаная ў адпаведнасці з вышэйзгаданымі патрабаваннямі да часу самаачышчэння) клас 1000: 43,5-55,3 разы/гадзіну (стандарт: 50 разоў/гадзіну) клас 10 000: 23,8-28,6 разы/гадзіну (стандарт: 25 разоў/гадзіну) клас 100 000: 14,4-19,2 разы/гадзіну (стандарт: 15 разоў/гадзіну)
Перавагі: простая канструкцыя, нізкі кошт будаўніцтва сістэмы, лёгкае пашырэнне чыстага памяшкання, у некаторых спецыяльных месцах можна выкарыстоўваць бяспыльны чысты стол для паляпшэння якасці чыстага памяшкання.
Недахопы: часцінкі пылу, якія ўзнікаюць у выніку турбулентнасці, лунаюць у памяшканні і іх цяжка выдаляць, што можа лёгка забрудзіць прадукты працэсу. Акрамя таго, калі сістэму спыніць, а потым зноў уключыць, часта патрабуецца шмат часу для дасягнення неабходнай чысціні.
Ламінарны паток
Паветра з ламінарным патокам рухаецца па раўнамернай прамой лініі. Паветра паступае ў памяшканне праз фільтр са 100% ступенню пакрыцця і вяртаецца праз падлогу або перагародкі з абодвух бакоў. Гэты тып падыходзіць для выкарыстання ў чыстых памяшканнях з больш высокімі класамі чысціні, звычайна класа 1~100. Існуе два тыпы:
(1) Гарызантальны ламінарны паток: Гарызантальнае паветра выдзімаецца з фільтра ў адным кірунку і вяртаецца праз сістэму зваротнага паветра на процілеглай сцяне. Пыл выводзіцца на вуліцу па кірунку паветра. Як правіла, забруджванне больш сур'ёзнае з боку ніжэй па плыні.
Перавагі: Простая канструкцыя, можа стаць стабільнай праз кароткі час пасля эксплуатацыі.
Недахопы: кошт будаўніцтва вышэйшы, чым пры турбулентным патоку, і ўнутраную прастору няпроста пашырыць.
(2) Вертыкальны ламінарны паток: столь памяшкання цалкам пакрыта фільтрамі ULPA, і паветра дзьме зверху ўніз, што дазваляе дасягнуць больш высокай чысціні. Пыл, які ўтвараецца падчас працэсу або персаналам, можа быць хутка выдалены на вуліцу, не закранаючы іншыя рабочыя зоны.
Перавагі: лёгка кіраваць, стабільны стан можа быць дасягнуты праз кароткі час пасля пачатку працы і не залежыць ад эксплуатацыйнага стану або аператараў.
Недахопы: высокі кошт будаўніцтва, складанасць гнуткага выкарыстання прасторы, потолочные падвесы займаюць шмат месца, а таксама складана рамантаваць і замяняць фільтры.
Кампазітны тып
Кампазітны тып заключаецца ў спалучэнні або выкарыстанні турбулентнага і ламінарнага тыпаў патоку разам, што можа забяспечыць лакальнае ультрачыстае паветра.
(1) Чысты тунэль: выкарыстоўвайце фільтры HEPA або ULPA для пакрыцця 100% тэхналагічнай зоны або працоўнай зоны, каб павысіць узровень чысціні вышэй за клас 10, што можа зэканоміць выдаткі на ўстаноўку і эксплуатацыю.
Гэты тып патрабуе ізаляцыі працоўнай зоны аператара ад прадукту і тэхнічнага абслугоўвання машыны, каб пазбегнуць уплыву на працу і якасць падчас тэхнічнага абслугоўвання машыны.
Чыстыя тунэлі маюць яшчэ дзве перавагі: А. Лёгка пашыраюцца і могуць быць зручна праведзены ў зоне тэхнічнага абслугоўвання.
(2) Ачыстка трубы: Акружыць і ачысціць аўтаматычную вытворчую лінію, праз якую праходзіць паток прадукту, і павысіць узровень чысціні вышэй за клас 100. Паколькі прадукт, аператар і пылаўтваральнае асяроддзе ізаляваны адзін ад аднаго, невялікая колькасць падачы паветра можа дасягнуць добрай чысціні, што дазваляе эканоміць энергію і найбольш падыходзіць для аўтаматызаваных вытворчых ліній, якія не патрабуюць ручной працы. Гэта дастасоўна ў фармацэўтычнай, харчовай і паўправадніковай прамысловасці.
(3) Чыстая зона: узровень чысціні зоны апрацоўкі прадукцыі ў турбулентным чыстым памяшканні з узроўнем чысціні 10 000–100 000 павялічваецца да 10–1000 або вышэй для вытворчых мэт; да гэтай катэгорыі адносяцца чыстыя варштаты, чыстыя хлявы, зборныя чыстыя памяшканні і чыстыя гардэробы.
Чысты лаўка: клас 1~100.
Чыстая кабіна: невялікая прастора, акружаная антыстатычнай празрыстай пластыкавай тканінай, у турбулентнай прасторы чыстага памяшкання, дзе выкарыстоўваюцца незалежныя HEPA або ULPA фільтры і кандыцыянеры для стварэння чыстай прасторы больш высокага ўзроўню, з узроўнем 10~1000, вышынёй каля 2,5 метраў і плошчай пакрыцця каля 10 м2 або менш. Яна мае чатыры стойкі і абсталявана рухомымі коламі для зручнага выкарыстання.
5. Паток паветра
Важнасць паветранага патоку
Чысціня чыстага памяшкання часта залежыць ад патоку паветра. Іншымі словамі, рух і распаўсюджванне пылу, які ўтвараецца людзьмі, машыннымі адсекамі, будаўнічымі канструкцыямі і г.д., кантралююцца патокам паветра.
У чыстым памяшканні для фільтрацыі паветра выкарыстоўваюцца фільтры HEPA і ULPA, а ступень збору пылу дасягае 99,97–99,99995%, таму паветра, адфільтраванае гэтым фільтрам, можна назваць вельмі чыстым. Аднак, акрамя людзей, у чыстым памяшканні ёсць таксама крыніцы пылу, такія як машыны. Пасля распаўсюджвання гэтага пылу немагчыма падтрымліваць чысціню ў памяшканні, таму для хуткага выдалення ўтворанага пылу на вуліцу неабходна выкарыстоўваць паветраны паток.
Фактары ўплыву
На паток паветра ў чыстым памяшканні ўплывае мноства фактараў, такіх як тэхналагічнае абсталяванне, персанал, матэрыялы для зборкі ў чыстым памяшканні, асвятляльныя прыборы і г.д. Адначасова варта ўлічваць і кропку адхілення патоку паветра над вытворчым абсталяваннем.
Пункт адводу паветранага патоку на паверхні аперацыйнага стала або вытворчага абсталявання павінен размяшчацца на 2/3 адлегласці паміж прасторай чыстага памяшкання і перагародкай. Такім чынам, падчас працы аператара паветраны паток можа цячы з унутранай часткі працоўнай зоны ў аперацыйную зону і выводзіць пыл; калі кропка адводу размешчана перад працоўнай зонай, гэта прывядзе да няправільнага адводу паветранага патоку. У гэтым выпадку большая частка паветранага патоку будзе накіроўвацца ў заднюю частку працоўнай зоны, а пыл, які ўтвараецца ў выніку працы аператара, будзе пераносіцца ў заднюю частку абсталявання, што прывядзе да забруджвання працоўнага стала і непазбежнага зніжэння прыбытковасці.
Такія перашкоды, як рабочыя сталы ў чыстых памяшканнях, будуць мець віхравыя токі ў месцах злучэння, і чысціня паблізу іх будзе адносна нізкай. Прасвідраванне адтуліны для зваротнага паветра ў рабочым стале мінімізуе з'яву віхравых токаў; правільны выбар зборачных матэрыялаў і ідэальная кампаноўка абсталявання таксама з'яўляюцца важнымі фактарамі, якія ўплываюць на тое, ці стане паветраны паток з'явай віхравых токаў.
6. Склад чыстага памяшкання
Склад чыстага памяшкання складаецца з наступных сістэм (ні адна з якіх не з'яўляецца незаменнай у сістэме малекул), інакш немагчыма будзе сфармаваць паўнавартаснае і якаснае чыстае памяшканне:
(1) Сістэма столі: у тым ліку потолочная штанга, двутавравая або U-падобная бэлька, потолочная рашотка або потолочная рама.
(2) Сістэма кандыцыянавання паветра: у тым ліку паветраная кабіна, сістэма фільтраў, ветраны млын і г.д.
(3) Перагародка: у тым ліку вокны і дзверы.
(4) Падлога: у тым ліку падвышаная падлога або антыстатычная падлога.
(5) Асвятляльныя прыборы: святлодыёдная плоская лямпа для ачысткі паветра.
Асноўная канструкцыя чыстага памяшкання звычайна выраблена са сталёвых пруткоў або касцявога цэменту, але незалежна ад таго, якая гэта канструкцыя, яна павінна адпавядаць наступным умовам:
A. З-за перападаў тэмпературы і вібрацый расколіны не ўзнікнуць;
B. Няпроста вырабляць часціцы пылу, і ім цяжка да іх прымацоўвацца;
C. Нізкая гіграскапічнасць;
D. Для падтрымання ўмоў вільготнасці ў чыстым памяшканні неабходна мець высокую цеплаізаляцыю;
7. Класіфікацыя па выкарыстанні
Прамысловае чыстае памяшканне
Кантроль нежывых часціц з'яўляецца аб'ектам. У асноўным ён кантралюе забруджванне паветра часціцамі пылу, якія трапляюць у працоўны аб'ект, і ўнутраная прастора звычайна падтрымлівае станоўчы ціск. Ён падыходзіць для прамысловасці дакладнага машынабудавання, электроннай прамысловасці (паўправаднікі, інтэгральныя схемы і г.д.), аэракасмічнай прамысловасці, высокачыстай хімічнай прамысловасці, атамнай энергетыкі, аптычнай і магнітнай прамысловасці (вытворчасць кампакт-дыскаў, плёнак, стужак), LCD (вадкакрышталічнага шкла), камп'ютэрных жорсткіх дыскаў, вытворчасці камп'ютэрных галовак і іншых галін прамысловасці.
Біялагічна чыстае памяшканне
У асноўным кантралюе забруджванне працоўнага аб'екта жывымі часціцамі (бактэрыямі) і нежывымі часціцамі (пылам). Яго можна падзяліць на;
А. Агульнабіялагічнае чыстае памяшканне: у асноўным кантралюе забруджванне мікробнымі (бактэрыяльнымі) аб'ектамі. Адначасова яго ўнутраныя матэрыялы павінны быць здольныя супрацьстаяць эрозіі розных стэрылізуючых агентаў, а ўнутраная паверхня, як правіла, гарантуе станоўчы ціск. Па сутнасці, унутраныя матэрыялы павінны быць здольныя супрацьстаяць розным стэрылізацыйным працэдурам прамысловых чыстых памяшканняў. Прыклады: фармацэўтычная прамысловасць, бальніцы (аперацыйныя, стэрыльныя палаты), вытворчасць прадуктаў харчавання, касметыкі, напояў, жывёлагадоўчыя лабараторыі, лабараторыі фізічных і хімічных выпрабаванняў, станцыі забору крыві і г.д.
B. Біялагічная бяспека чыстага памяшкання: у асноўным кантралюе забруджванне жывымі часціцамі працоўнага аб'екта для знешняга свету і людзей. Унутраны ціск павінен падтрымлівацца адмоўным у параўнанні з атмасферай. Прыклады: бактэрыялогія, біялогія, чыстыя лабараторыі, фізічная інжынерыя (рэкамбінантныя гены, падрыхтоўка вакцын)
Час публікацыі: 7 лютага 2025 г.