عادةً ما تستخدم الغرفة النظيفة في التصنيع أو البحث العلمي ، وهي بيئة محكومة لها مستوى منخفض من الملوثات مثل الغبار والميكروبات المحمولة جواً وجزيئات الهباء الجوي والأبخرة الكيميائية. على وجه الدقة ، تحتوي الغرفة النظيفة على مستوى من التلوث محدده عدد الجزيئات لكل متر مكعب بحجم جسيم محدد. يحتوي الهواء المحيط بالخارج في بيئة المدينة النموذجية على 35،000،000 جسيم لكل متر مكعب ، و 0.5 ميكرون وقطره أكبر ، يتوافق مع غرفة نظيفة ISO 9 التي تقع في أدنى مستوى من معايير الغرفة النظيفة.
نظرة عامة على الغرفة النظيفة
يتم استخدام الغرف النظيفة في كل صناعة عمليا حيث يمكن أن تؤثر الجزيئات الصغيرة سلبًا على عملية التصنيع. وهي تختلف في الحجم والتعقيد ، وتستخدم على نطاق واسع في الصناعات مثل تصنيع أشباه الموصلات ، والمستحضرات الصيدلانية ، والتكنولوجيا الحيوية ، والأجهزة الطبية وعلوم الحياة ، وكذلك تصنيع العمليات الحرجة الشائعة في الطيران والبصريات والعسكرية وقسم الطاقة.
الغرفة النظيفة هي أي مساحة محتوى محددة حيث يتم إجراء أحكام لتقليل تلوث الجسيمات والتحكم في المعلمات البيئية الأخرى مثل درجة الحرارة والرطوبة والضغط. المكون الرئيسي هو مرشح الهواء الجسيمي عالي الكفاءة (HEPA) الذي يستخدم لفخ الجزيئات التي يبلغ حجمها 0.3 ميكرون وأكبر في الحجم. يمر جميع الهواء الذي يتم توصيله إلى غرفة نظيفة عبر مرشحات HEPA ، وفي بعض الحالات يكون فيها أداء النظافة الصارم ضروريًا ، يتم استخدام مرشحات الهواء الجسيمات المنخفضة للغاية.
يخضع الموظفون الذين تم اختيارهم للعمل في غرف نظيفة تدريبًا مكثفًا في نظرية مكافحة التلوث. إنهم يدخلون ويخرجون من الغرفة النظيفة من خلال شركات الطيران ، و /أو غرف الاستحمام في الهواء ، و /أو الغرف ، ويجب عليهم ارتداء ملابس خاصة مصممة لفخ الملوثات التي يتم إنشاؤها بشكل طبيعي بواسطة الجلد والجسم.
اعتمادًا على تصنيف الغرفة أو الوظيفة ، قد يكون ترتيب الموظفين محدودًا مثل المعاطف المختبرية والشعر ، أو واسعة النطاق كما هو موضح بالكامل في بدلات الأرنب ذات الطبقات المتعددة مع أجهزة التنفس التي تحتوي على ذاتي.
يتم استخدام ملابس الغرفة النظيفة لمنع إطلاق المواد من جسم مرتديها وتلوث البيئة. يجب ألا تطلق ملابس الغرفة النظيفة نفسها جزيئات أو ألياف لمنع تلوث البيئة من قبل الموظفين. هذا النوع من تلوث الموظفين يمكن أن يؤدي إلى تدهور أداء المنتج في صناعات أشباه الموصلات والصيدلانية ويمكن أن يسبب العدوى المتقاطعة بين الطاقم الطبي والمرضى في صناعة الرعاية الصحية على سبيل المثال.
تشمل ملابس الغرف النظيفة الأحذية ، والأحذية ، والمآزر ، وأغلفة اللحية ، والأغطية البوفيت ، والأغطية ، وأقنعة الوجه ، والفستان/المعاطف المختبرية ، والفساتين ، والقفازات والأصابع ، والهش ، والأغطية ، والأكمام ، وأغطية الأحذية. يجب أن يعكس نوع ملابس الغرف النظيفة المستخدمة غرفة نظيفة ومواصفات المنتج. قد تتطلب الغرف النظيفة ذات المستوى المنخفض فقط أحذية خاصة ذات باطن ناعمة تمامًا لا تتتبع الغبار أو الأوساخ. ومع ذلك ، يجب ألا تخلق قيعان الأحذية مخاطر الانزلاق لأن السلامة تتبع الأسبقية دائمًا. عادة ما تكون بدلة الغرفة النظيفة مطلوبة لدخول غرفة نظيفة. قد تستخدم فئة 10،000 غرفة نظيفة Smoocks وأغلفة الرأس والجوارب. بالنسبة للغرف النظيفة من الفئة 10 ، هناك حاجة إلى إجراءات ارتداء ثوب دقيق مع غطاء مضغوط ، والأحذية ، والقفازات ، وعلبة التنفس الكاملة.
مبادئ تدفق هواء الغرفة النظيفة
تحافظ الغرف النظيفة على الهواء الخالي من الجسيمات من خلال استخدام مرشحات HEPA أو ULPA التي تستخدم مبادئ تدفق الهواء أو المضطرب. أنظمة تدفق الهواء الصفيحة ، أو أحادي الاتجاه ، الهواء المصفى يبعث على الهبوط في تيار ثابت. عادةً ما يتم استخدام أنظمة تدفق الهواء الصفحي عبر 100 ٪ من السقف للحفاظ على تدفق أحادي الاتجاه ثابت. يتم ذكر معايير تدفق الصفائح عمومًا في محطات العمل المحمولة (أغطية LF) ، ويتم تكليفها في الغرف النظيفة المصنفة ISO-4 من ISO-4.
يشمل تصميم الغرفة النظيفة المناسبة نظام توزيع الهواء بأكمله ، بما في ذلك أحكام عوائد الهواء المناسبة. في غرف التدفق العمودي ، هذا يعني استخدام الهواء المنخفض الجدار يعود حول محيط المنطقة. في تطبيقات التدفق الأفقي ، يتطلب استخدام عوائد الهواء عند الحدود المصب للعملية. يعد استخدام عائدات الهواء المثبتة على السقف متناقضة لتصميم نظام الغرفة النظيف المناسب.
تصنيفات الغرفة النظيفة
يتم تصنيف الغرف النظيفة عن طريق تنظيف الهواء. في المعيار الفيدرالي 209 (من أ إلى د) من الولايات المتحدة الأمريكية ، يتم قياس عدد الجزيئات المساوية لأكثر من 0.5µm في قدم مكعب من الهواء ، ويستخدم هذا العدد لتصنيف الغرفة النظيفة. يتم قبول هذا التسمية المتري أيضًا في أحدث إصدار 209E من المعيار. يتم استخدام المعيار الفيدرالي 209E محليًا. المعيار الأحدث هو TC 209 من منظمة المعايير الدولية. يصنف كلا المعيارين غرفة نظيفة من خلال عدد الجسيمات الموجودة في هواء المختبر. تتطلب معايير تصنيف الغرفة النظيفة FS 209E و ISO 14644-1 قياسات محددة لحساب الجسيمات والحسابات لتصنيف مستوى النظافة في غرفة نظيفة أو مساحة نظيفة. في المملكة المتحدة ، يتم استخدام British Standard 5295 لتصنيف الغرف النظيفة. هذا المعيار على وشك أن يتحل محله BS En ISO 14644-1.
يتم تصنيف الغرف النظيفة وفقًا لعدد وحجم الجزيئات المسموح بها لكل حجم من الهواء. تشير أعداد كبيرة مثل "Class 100" أو "Class 1000" إلى Fed_Std-209E ، وتشير إلى عدد الجسيمات من حجم 0.5 ميكرون أو أكبر مسموح بها لكل قدم مكعب من الهواء. يسمح المعيار أيضًا بالاستيفاء ، لذلك من الممكن وصف مثل "الفئة 2000".
تشير الأرقام الصغيرة إلى معايير ISO 14644-1 ، والتي تحدد اللوغاريتم العشري لعدد الجسيمات 0.1 ميكرون أو أكبر مسموح بها لكل متر مكعب من الهواء. لذلك ، على سبيل المثال ، تحتوي غرفة نظيفة ISO Class 5 على 105 = 100000 جسيم لكل متر مكعب.
يفترض كل من FS 209E و ISO 14644-1 علاقات السجل بين حجم الجسيمات وتركيز الجسيمات. لهذا السبب ، لا يوجد شيء مثل تركيز الجسيمات صفرية. هو الهواء العادي في الفئة 1،000،000 أو ISO 9.
ISO 14644-1 معايير الغرفة النظيفة
| فصل | الحد الأقصى للجزيئات/M3 | Fed std 209eequevalent | |||||
| > = 0.1 ميكرون | > = 0.2 ميكرون | > = 0.3 ميكرون | > = 0.5 ميكرون | > = 1 ميكرون | > = 5 ميكرون | ||
| ISO 1 | 10 | 2 | |||||
| ISO 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | |||
| ISO 3 | 1000 | 237 | 102 | 35 | 8 | الفئة 1 | |
| ISO 4 | 10000 | 2،370 | 1،020 | 352 | 83 | الفئة 10 | |
| ISO 5 | 100،000 | 23700 | 10200 | 3520 | 832 | 29 | الفئة 100 |
| ISO 6 | 1،000،000 | 237000 | 102،000 | 35200 | 8،320 | 293 | فئة 1000 |
| ISO 7 | 352،000 | 83200 | 2،930 | فئة 10000 | |||
| ISO 8 | 3،520،000 | 832،000 | 29،300 | فئة 100000 | |||
| ISO 9 | 35200،000 | 8،320،000 | 293،000 | الهواء الغرفة | |||
وقت النشر: MAR-29-2023