無塵車間(Clean Room)是指空氣無塵度達(dá)到規(guī)定級(jí)別的受控空間。其功能是把空氣中的微粒子、有害空氣、細(xì)菌等污染物排除室外,并將室內(nèi)的無塵度、溫度、濕度、室內(nèi)壓力、氣流速度與氣流分布、噪音、振動(dòng)、照明及靜電控制在某一需求范圍內(nèi)。無塵車間最主要的作用在于控制產(chǎn)品所接觸的空氣的無塵度及溫濕度,使產(chǎn)品能在一個(gè)良好的環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造,此空間我們稱之為無塵車間。按照國(guó)際慣例,無塵凈化級(jí)別主要是根據(jù)每立方米空氣中粒子直徑大小劃分標(biāo)準(zhǔn)的粒子數(shù)量來規(guī)定。也就是說所謂無塵并非100%沒有一點(diǎn)灰塵,而是控制在一個(gè)非常微量的單位上。當(dāng)然這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中符合灰塵標(biāo)準(zhǔn)的顆粒相對(duì)于我們常見的灰塵已經(jīng)是小得微乎其微,但是對(duì)于一些精密產(chǎn)品生產(chǎn),比如光學(xué)行業(yè)而言,哪怕是一點(diǎn)點(diǎn)的灰塵都會(huì)產(chǎn)生非常大的負(fù)面影響,所以在光學(xué)行業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)上,無塵是必然的要求。
1、無塵室等級(jí)世界各國(guó)均有自定規(guī)格,但普遍還是用美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)209為多,以下僅就209D及209E和世界上其它各國(guó)制定標(biāo)準(zhǔn)作介紹與相互比較。
2、209E與209D等最大的不同在于209E表示單位增加了公制單位,無塵室等級(jí)以“M”字頭表示,如M1、 M1.5、M2.5、M3,……,依此類推,配合國(guó)際公制單位的標(biāo)準(zhǔn)化,M字母后的阿拉伯?dāng)?shù)目字是以每立方公尺中>=0.5μm的微塵粒子數(shù)目字以10的冪次方表示,取指數(shù)為的,若微塵粒子數(shù)介于前后二者完全冪次方的間,則以1.5、2.5、3.5表示。
3、美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)FS 209D都以英制每立方英呎為單位,日本則是采用公制,即以每立方公尺為單位,以0.1μm微粒子為計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。日本標(biāo)準(zhǔn)的表示法以Class 1,Class 2,Class 3……Class8表示,最好的等級(jí)為Class 1,最差則為Class 8,以每立方公尺中微塵粒子總數(shù)中化為10的冪次方,取其指數(shù)而得。
隨著現(xiàn)代工業(yè)高速發(fā)展,其產(chǎn)品技術(shù)含量更為復(fù)雜,為適應(yīng)愈來愈多的行業(yè)依賴于潔凈無塵室內(nèi)生產(chǎn)和裝配自己的產(chǎn)品,保證設(shè)備的質(zhì)量穩(wěn)定和高使用壽命。于是現(xiàn)代無塵車間被不斷運(yùn)用于我們各行各業(yè)。如何保證現(xiàn)代無塵車間內(nèi)潔凈度等級(jí)始終滿足生產(chǎn)工藝的要求。主要通過調(diào)節(jié)回風(fēng)量和系統(tǒng)排風(fēng)量進(jìn)行壓差調(diào)整。
無塵車間內(nèi)的壓差波動(dòng)的干擾因素有多方面,包括風(fēng)量、室外風(fēng)壓、風(fēng)速的變化等,都會(huì)引起無塵車間對(duì)室外保持壓差的變化。
風(fēng)量:室內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行到一定時(shí)期的時(shí)候,系統(tǒng)的阻力變化到一定數(shù)值時(shí)阻力會(huì)增大,進(jìn)而影響到總的送風(fēng)量,使得實(shí)際送風(fēng)量小于設(shè)定送風(fēng)量,就無法保證原有的室內(nèi)壓差。
壓差:空調(diào)系統(tǒng)隨著時(shí)間的運(yùn)行,其阻力會(huì)發(fā)生變化,主要是由于其中過濾器阻力的變化引起的送風(fēng)量變化,從而影響到無塵車間的壓差;由于無塵車間內(nèi)的人員流動(dòng)比較大,無塵車間內(nèi)門窗頻繁開啟的話也會(huì)導(dǎo)致原有密封性能的降低,最后影響到無塵車間內(nèi)原有壓差。
如果車間內(nèi)壓差變化很大的話就要考慮一下幾種解決方法:
1、加裝調(diào)節(jié)新風(fēng)閥;
2、風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥聯(lián)鎖控制;
3、調(diào)節(jié)回風(fēng)閥或排風(fēng)閥;
4、定期更換必要的空氣過濾器;
5、在回風(fēng)口裝空氣阻尼層;
6、過濾設(shè)備設(shè)置在無塵車間下風(fēng)側(cè)墻壁,要求室內(nèi)須有足夠的剩余風(fēng)量。
無塵車間室溫的濕度測(cè)試是檢驗(yàn)凈化車間內(nèi)部穩(wěn)定性的一項(xiàng)重要工作,目的是確認(rèn)空氣處理設(shè)施的溫度控制能力。無塵室濕度的測(cè)試通常采用通風(fēng)干濕球濕度計(jì)、電容式濕度計(jì)、數(shù)字式濕度計(jì)、毛發(fā)式濕度儀器。
無塵車間的溫濕度測(cè)試的要求:
溫度測(cè)試應(yīng)在無塵車間進(jìn)行調(diào)試,氣流均勻性測(cè)試完成,無塵室功能溫度測(cè)試,應(yīng)將潔凈工作區(qū)劃分為等面積的柵格,每個(gè)分格面積不超過100平方米或與建設(shè)方協(xié)商確定,每格測(cè)點(diǎn)1個(gè)以上,每個(gè)房間測(cè)點(diǎn)至少2個(gè)。而且需要在凈化空調(diào)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行24H以上后進(jìn)行。無塵室的溫度測(cè)試有功能溫度測(cè)試和一般溫度測(cè)試。功能溫度測(cè)試主要用于需嚴(yán)格控制溫度精度時(shí)或建設(shè)方要求在“靜態(tài)”或“動(dòng)態(tài)”進(jìn)行測(cè)試時(shí)應(yīng)用;一般溫度測(cè)試主要使用于“空態(tài)”時(shí)溫度測(cè)試。
測(cè)試高度應(yīng)為工作面高度,距的吊頂、墻面和地面不小于300MM,并應(yīng)考慮熱源等的影響,測(cè)量時(shí)間應(yīng)至少1H,并至少6min測(cè)量一次,讀數(shù)穩(wěn)定后做好記錄。無塵室安全規(guī)范指出無塵室一般溫度測(cè)試的測(cè)點(diǎn),每個(gè)溫度控制區(qū)或每個(gè)房間1個(gè)測(cè)點(diǎn),測(cè)試點(diǎn)高度宜為工作面高度,測(cè)量時(shí)間應(yīng)至少1H,并至少6min測(cè)量一次,讀數(shù)穩(wěn)定后做好記錄。
由于無塵車間的工作內(nèi)容大多有精細(xì)的要求,而且又都是密閉性房屋,所以,對(duì)照明一向有很高的要求。主要有以下幾點(diǎn):
1、局部照明。這是指為增加某一指定地點(diǎn)的照度而設(shè)置的照明。但在室內(nèi)照明中一般不單獨(dú)使用局部照明。
2、混合照明。指工作面上的照度由一般照明和局部照明合成照明,其中,一般照明的照度應(yīng)占總照度的10%-15%。
3、根據(jù)《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》編制組的調(diào)查,對(duì)工作認(rèn)為比較合適的最低照度作了統(tǒng)計(jì),其結(jié)果略高于150lx。因此,將一般照明的下限值定為150lx是合適的,雖然在300lx時(shí)有更高的工作效率。根據(jù)大量驗(yàn)收測(cè)定發(fā)現(xiàn),最低照度值達(dá)到200lx以上就比較困難,實(shí)際上150lx已相當(dāng)亮了,因?yàn)槠骄斩纫哂谒芏。工作區(qū)內(nèi)用平均照度意義不大,因?yàn)橛腥舾牲c(diǎn)在150lx以下,就不適合工作。
4、對(duì)于特別要求高照度操盤點(diǎn)可以采用局部照明,而不宜普遍提高整個(gè)車間的最低照度標(biāo)準(zhǔn)。除可利用局部照明外,必要時(shí)也可利用自然光,當(dāng)平面上有外廊時(shí)就可以做到這一點(diǎn)。另外,還應(yīng)區(qū)分場(chǎng)合,非生產(chǎn)房間的照明應(yīng)低于生產(chǎn)房間的,但考慮到明暗適應(yīng)問題,照度不宜相差太大,非生產(chǎn)房間一般不宜低于100lx。
在潔凈室實(shí)用范圍內(nèi),換氣次數(shù)與潔凈度的關(guān)系密切,換氣次數(shù)越大,潔凈度級(jí)別就越高。換氣次數(shù)和室內(nèi)塵埃濃度的關(guān)系在雙對(duì)數(shù)值上呈直線(假定微粒在室內(nèi)均勻分布)和折線(實(shí)際微粒在室內(nèi)為不均勻分布)的情況。既在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下,亂流潔凈室換氣次數(shù)與潔凈度級(jí)別的關(guān)系曲線。
換氣次數(shù)可以根據(jù)潔凈室空氣潔凈度級(jí)別、室內(nèi)人數(shù)、室內(nèi)面積、室內(nèi)產(chǎn)塵量和新風(fēng)比通過公式求出來,特別是動(dòng)態(tài)條件下更需要針對(duì)具體條件進(jìn)行計(jì)算。
現(xiàn)在GMP要求靜態(tài)下達(dá)到潔凈度級(jí)別,在20次/h換氣次數(shù)時(shí),室內(nèi)含塵濃度為33粒/L,既達(dá)到1Dc0級(jí);15次/h換氣次數(shù)時(shí),室內(nèi)含塵濃度為40粒/L,既達(dá)到1萬級(jí)。低于10次/h換氣次數(shù)都可以達(dá)到10萬級(jí)。因此可以看出,靜態(tài)下達(dá)到各級(jí)的換氣次數(shù)可以相差很多,絕對(duì)值可以很低。實(shí)際采用的換氣次數(shù)比規(guī)范規(guī)定值又提高了許多。所以應(yīng)對(duì)保證潔凈度的最重要參數(shù)-一一換氣次數(shù),給出一個(gè)合理的稍偏于安全的、照此去做基本都可以達(dá)到要求的數(shù)值。
單項(xiàng)流潔凈室通過房間截面風(fēng)速偏低,亂流型潔凈室是有較充分安全系數(shù)的推薦值。垂直單向流≥ 0.25m/s,水平單項(xiàng)流≥ 0.35m/s,在空態(tài)或靜態(tài)下 檢測(cè)潔凈度,雖然能達(dá)到要求,但抗污染能力較差,一旦室內(nèi)進(jìn)入工作狀態(tài),潔凈度就可能達(dá)不到要求,這類例子已不屬于個(gè)別。