يجب أن تستوفي الغرفة النظيفة معايير المنظمة الدولية للمعايير (ISO) لتصنيفها. تأسست المنظمة عام ١٩٤٧ لتطبيق المعايير الدولية المتعلقة بالجوانب الحساسة للبحث العلمي وممارسات الأعمال، مثل التعامل مع المواد الكيميائية والمواد المتطايرة والأجهزة الحساسة. ورغم أن المنظمة أُنشئت طواعيةً، إلا أن المعايير التي وضعتها أرست مبادئ أساسية تلتزم بها المنظمات حول العالم. واليوم، تمتلك المنظمة أكثر من ٢٠ ألف معيار تسترشد بها الشركات.
طُوِّرت وصُمِّمت أول غرفة نظيفة على يد ويليس ويتفيلد عام ١٩٦٠. يهدف تصميم الغرفة النظيفة والغرض منها إلى حماية عملياتها ومحتوياتها من أي عوامل بيئية خارجية. قد يعيق استخدام الغرفة والعناصر التي تُختبر أو تُصنّع فيها تحقيق معايير النظافة المطلوبة. لذا، يلزم وضع ضوابط خاصة للتخلص من هذه العناصر المُشكِّلة قدر الإمكان.
يقيس تصنيف الغرف النظيفة مستوى النظافة بحساب حجم وكمية الجسيمات لكل حجم مكعب من الهواء. تبدأ الوحدات من ISO 1 وتمتد إلى ISO 9، حيث يمثل ISO 1 أعلى مستوى نظافة، بينما يمثل ISO 9 الأكثر قذارة. تقع معظم الغرف النظيفة ضمن نطاق ISO 7 أو 8.
المنظمة الدولية لتوحيد معايير الجسيمات
| فصل | الحد الأقصى للجسيمات/م3 | معيار FED 209E مقابل | |||||
| >=0.1 ميكرومتر | >=0.2 ميكرومتر | >=0.3 ميكرومتر | >=0.5 ميكرومتر | >=1 ميكرومتر | >=5 ميكرومتر | ||
| ايزو 1 | 10 | 2 | |||||
| ايزو 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | |||
| ايزو 3 | 1000 | 237 | 102 | 35 | 8 | الصف الأول | |
| ايزو 4 | 10,000 | 2,370 | 1,020 | 352 | 83 | الصف العاشر | |
| ايزو 5 | 100,000 | 23,700 | 10,200 | 3,520 | 832 | 29 | الصف 100 |
| ايزو 6 | مليون | 237,000 | 102,000 | 35,200 | 8,320 | 293 | الصف 1000 |
| ايزو 7 | 352,000 | 83,200 | 2,930 | الصف 10000 | |||
| ايزو 8 | 3,520,000 | 832,000 | 29,300 | الصف 100,000 | |||
| ايزو 9 | 35,200,000 | 8,320,000 | 293,000 | هواء الغرفة | |||
المعايير الفيدرالية 209 E - تصنيفات معايير الغرف النظيفة
| الحد الأقصى للجسيمات/م3 | |||||
| فصل | >=0.5 ميكرومتر | >=1 ميكرومتر | >=5 ميكرومتر | >=10 ميكرومتر | >=25 ميكرومتر |
| الصف الأول | 3000 | 0 | 0 | 0 | |
| الصف الثاني | 300,000 | 2000 | 30 | ||
| الصف الثالث | مليون | 20,000 | 4000 | 300 | |
| الصف الرابع | 20,000 | 40,000 | 4000 | ||
كيفية الحفاظ على تصنيف الغرفة النظيفة
بما أن الغرض من الغرفة النظيفة هو دراسة أو العمل على مكونات دقيقة وهشة، فمن المستبعد جدًا إدخال أي مادة ملوثة إلى هذه البيئة. ومع ذلك، يبقى الخطر قائمًا، ويجب اتخاذ إجراءات للسيطرة عليه.
هناك عاملان يُخفّضان تصنيف غرفة النظافة. العامل الأول هو الأشخاص الذين يستخدمون الغرفة، والثاني هو الأدوات أو المواد المُدخلة إليها. بغض النظر عن تفاني موظفي غرفة النظافة، لا بدّ من حدوث أخطاء. عند التسرع، قد ينسى الناس اتباع جميع البروتوكولات، أو يرتدون ملابس غير مناسبة، أو يهملون جانبًا آخر من جوانب العناية الشخصية.
في محاولة للسيطرة على هذه التجاوزات، وضعت الشركات اشتراطاتٍ لنوع الملابس التي يجب على موظفي غرف العمليات النظيفة ارتداؤها، والتي تتأثر بالعمليات المطلوبة في غرف العمليات النظيفة. تشمل ملابس غرف العمليات النظيفة العادية أغطيةً للقدمين، وقبعاتٍ أو شبكاتٍ للشعر، ونظاراتٍ واقية، وقفازات، وثوبًا واقيًا. وتنص المعايير الأكثر صرامةً على ارتداء بدلاتٍ تغطي الجسم بالكامل، مزودةٍ بمصدر هواءٍ مستقل يمنع مرتديها من تلويث غرفة العمليات النظيفة بأنفاسهم.
مشاكل الحفاظ على تصنيف الغرفة النظيفة
تُعدّ جودة نظام تدوير الهواء في الغرف النظيفة أهمّ مشكلة في الحفاظ على تصنيف الغرفة النظيفة. فرغم حصول الغرفة النظيفة على تصنيف مُسبق، إلا أن هذا التصنيف قد يتغير بسهولة أو يُفقد كليًا في حال ضعف نظام ترشيح الهواء. ويعتمد النظام بشكل كبير على عدد المرشحات المطلوبة وكفاءة تدفق الهواء فيها.
من أهم العوامل التي يجب مراعاتها التكلفة، فهي العامل الأهم في الحفاظ على نظافة الغرفة. عند التخطيط لبناء غرفة نظيفة وفقًا لمعايير محددة، يجب على المصنّعين مراعاة بعض الأمور. أولها عدد الفلاتر اللازمة للحفاظ على جودة هواء الغرفة. ثانيها نظام تكييف الهواء لضمان استقرار درجة الحرارة داخل الغرفة النظيفة. وأخيرًا، تصميم الغرفة. في كثير من الحالات، تطلب الشركات غرفة نظيفة أكبر أو أصغر مما تحتاجه. لذلك، يجب تحليل تصميم الغرفة النظيفة بعناية لضمان ملاءمته للمتطلبات الدقيقة لاستخدامها.
ما هي الصناعات التي تتطلب تصنيفات صارمة للغرف النظيفة؟
مع تطور التكنولوجيا، تبرز عوامل حاسمة مرتبطة بإنتاج الأجهزة التقنية. ومن أهم هذه العوامل التحكم في العناصر الدقيقة التي قد تُعيق تشغيل الأجهزة الحساسة.
إن الحاجة الأبرز لبيئة خالية من الملوثات هي صناعة الأدوية، حيث يمكن للأبخرة أو ملوثات الهواء أن تُفسد عملية تصنيع الدواء. يجب ضمان حماية عمليات التصنيع والتجميع للصناعات التي تُنتج دوائر مصغرة معقدة للأجهزة الدقيقة. هاتان اثنتان فقط من الصناعات العديدة التي تستخدم الغرف النظيفة، إلى جانب صناعات أخرى مثل الفضاء والبصريات وتكنولوجيا النانو. أصبحت الأجهزة التقنية أصغر حجمًا وأكثر حساسية من أي وقت مضى، ولهذا السبب ستظل الغرف النظيفة عنصرًا أساسيًا في التصنيع والإنتاج الفعالين.
وقت النشر: ٢٩ مارس ٢٠٢٣