一、基础理论
(一)、有关洁净室概念
1.洁净室:依据需要进行如下因素控制的封闭区域,空气传播尘埃微粒及其他因素,如空气速度和方向,温度,压力,分子污染等。
2.洁净区域:设计上要求符合某一空气传播洁净度等级的区域,其通过控制空气传播尘埃微粒浓度而实现。
3.等级:依据美国联邦标准STD209,国际ISO144,每单位空气体积所发现的尘埃微粒数目。
4.水平:依据军用标准MILSTD1246,每平方英尺的表面面积内所发现的尘埃微粒(大小以微米计算)不超过一个。
5.污染:即任何外部材料或能量对产品或其生产加工过程所产生的有害影响。
6.微粒的污染:大小在0.01到100微米范围内的固态尘埃颗粒。
(二)、洁净室等级标准
等 级 | >=0.5 μm尘粒数 | >=5 μm尘粒数 | ||
颗/立方英尺 | 颗/立方米 | 颗/立方英尺 | 颗/立方米 | |
100 | 100 | 3,500 | / | / |
1,000 | 1,000 | 35,000 | 7 | 250 |
10,000 | 10,000 | 350,000 | 70 | 2,500 |
100,000 | 100,000 | 3,500,000 | 700 | 25,000 |
1.单向流洁净室原理及特性
定义:气流以均匀的截面速度,沿着平行流线以单一方向在整个室截面上通过的洁净室。
原理:靠送风气流“活塞”般的挤压作用,迅速把室内污染排出。要保证活塞作用的实现,最重要一点是高效过滤器必须满布,以满布比来衡量过滤器的满布程度。
特征指标:
①流线平行度(流线平行性)
流线平行的作用性是保证尘源散发的尘粒不作垂直于流向的传播。
②乱流度(速度不均匀度)
速度均匀的作用是保证流线之间质点的横向交换最小。
③下限风速
为了保证洁净室能控制以下四种污染的最小风速:
a. 当污染气流多方位散布时,送风气流要能有效控制污染的范围;
b. 当污染气流与送风气流同向时,送风气流要能有效控制污染气流到达下游的扩散范围;
c. 当污染气流与送风气流逆向时,送风气流能把污染气流抑制在必要的距离之内;
d. 在全室被污染的情况下,足以在合适的时间迅速使室内空气自净。
2.乱流洁净室原理和特性
定义:气流以不均匀的速度呈不平行流动,伴有回流或涡流的洁净室。
原理:靠送风气流不断稀释室内空气,把室内污染逐渐排出,达到平衡。要想保证稀释作用很好实现,最重要一点是室内气流扩散得越快越均匀越好。
特征指标:
①换气次数
换气次数的作用是保证有足够进行稀释的干净气流。
②气流组织
气流组织的作用是保证能均匀地送风和回风,充分发挥干净气流的稀释作用。
③自净时间
自净时间是洁净室从污染状态回复到稳定状态的能力的体现,越短越好。
二、洁净室建设
(一)、洁净室的设计
要考虑三要素:第一是房间的结构,材料和空气过滤系统(包含空调系统);第二是选择洁净室的附属设备,如淋风室、传递窗等;第三是使用者的教育、管理及保养问题。洁净室主要是由以下各个系统所组成:
1.天花板系统:包括吊杆、钢梁、天花板格子梁;
2.空调系统:包括空气舱、过滤器系统、风机等;
3.隔墙板:包括窗户、门;
4.地板:包括高架地板,防静电地板和环氧树脂地板;
5.照明器具:包括日光灯、黄色地板等。
(二)、安装的净化设备
1.无尘净化车间进风系统要安装,新风过滤箱,净化空调(净化空调分为初效/中效/高效三个过滤段)末端有高效送风口。有必要时还装有净化增压箱。
2.无尘净化车间回风系统要安装回风口,过滤初效器,中效回风箱。
3.进入无尘净化车间之前先进入缓冲区,缓冲区门安装电子互锁,更衣处放置洁净储衣柜,空气清新机。
4.人和货物进入无尘净化车间须经过,风淋室,货淋室,传递窗。
5.在无尘净化车间内局部需要达到10-1000级地方安装垂直层流工作台,层流罩(FFU),洁净棚(可移式净化工作棚),自净器。测洁净室洁净度用激光尘埃粒子计数器。
三、洁净室管理
(一)、洁净室工作指南
1.保持手、指甲、脸部的清洁卫生。人员卫生极其重要。
2.精心挑选设计精良的服装系统。洁净生产用服装系统是由不同部分组成的。这样的服装系统必须完整,并以正确的方式穿着,以保证其整体的防护性能。
3.进入洁净室前必须清洗眼镜并加以消毒。可是眼镜的例行清洗很容易被忘记。
4.应尽量保持部件与工具洁净。
5.工作只能在洁净的表面上进行。
6.禁止吸烟或使用鼻烟。与不吸烟者相比,吸烟者或使用鼻烟者会向空气中多释放出几百万个粒子。
7.在洁净室内不得梳头,甚至不能碰头发。
8.在洁净室内一般不允许使用化妆品。所有化妆品都有粒子轻轻附着在皮肤上。如果说话、咳嗽、打喷嚏、触摸一件物品(比如触摸面罩),这些粒子就会从皮肤上掉落下来,而有成为污染物的危险。
9.禁止使用指甲油。指甲油一般比指甲硬,所以过一段时间后,指甲油会出现裂痕。尘埃与微生物就可藏身其中,并到处传播。
10.洁净室内禁使用首饰及手表。因为它们难于清洗,并可能成为感染源或者是污染源。
11.洁净室内禁止吃喝,禁止咀嚼口香糖或糖果。
12.不能把洁净服提来提去,人员不能触摸或翻动洁净服。否则手或者手套污染洁净服的危险会很大。即使搬动洁净服,也会使服装内的粒子散播到周围的环境中。
13.要避免一切不必要的活动。增加身体的活动会增加体表散发的粒子。人员不必要的活动会使周围空气形成涡流。建议以慢动作进行生产活动。
(二)、人员卫生
产品生产质量管理规范相关人员的卫生要求,可总结如下:
1.每一个人员应对自己个人的清洁卫生负责。
2.应对每一个与产品生产管理规范工作相关的人员,进行个人卫生教育和培训。
3.人员是洁净生产区主要的污染源之一。
4.从人体脱落的表皮细胞是“死”粒子,但上面常常沾有细菌及其他微生物因此人员要避免接触设备和产品。
5.除定期进行盆浴或淋浴外,还应定期洗头。从卫生观点看,更提倡淋浴。
6.包括胡须在内的所有毛发,都要用毛发护具全部遮盖住。
7.手是一大污染源,手是将污染物从一处传到另一处的罪魁祸首之一。因此,要特别注意手的卫生,尤其是指甲、指甲根部和手上的伤处。
8.嘴也是一个主要污染源,因此好的口腔卫生是很重要的。在洁净室内应尽量避免喊叫或提高说话的声音;也要尽量避免咳嗽和打喷嚏,如果实在避免不了,就避开工作区。
9.在高度洁净区域工作的人员,应健康状况良好。
(三)、如何进出洁净室
1.人进出管理程序
2.原物料、设备进出管理程序
(四)、洁净室测试及其方法
1.洁净室测试准则
(1)洁净室的送风量充足,足以稀释或消除室内产生的污染。
(2)洁净室内的空气是从洁净区向洁净程度差的区域流动,受污染空气的流动达到最低程度,空气在门口处和室内建筑中的流动方向正确。
(3)洁净室的送风不会显著增加室内的污染。
(4)室内空气的运动状态可保证密室内没有高浓度聚集区域。
如果洁净室达到了上述这些准则的要求,就可以测量其粒子浓度或微生物浓度(必要时),以确定其达到了规定的洁净室标准。
2.洁净室测试
(1)排风量与排风量:如果是紊流洁净室,那么就要测量其送风量与排风量。若为单向流洁净室,则要测量其风速。
(2)各区之间的气流控制:为证明各区之间气流运动方向正确,也就是从洁净区向洁净度差的区域流动。
(3)过滤器检漏:对高效过滤器及其外框要进行检验,以保证悬浮污染物不会穿过。
(4)隔离检漏:这项测试是为了证明悬浮污染物不穿过建筑材料侵入洁净室。
(5)室内气流控制:若洁净室气流为紊流,则必须验明室内没有气流运行不足的区域。若是单向流洁净室,则必须验明整个室内的风速和风向是符合设计要求的。
(6)悬浮粒子浓度和微生物浓度:如果上述这些测试满足要求,则最后对粒子浓度和微生物浓度(需要时)进行测量,以便验明其符合洁净室设计的技术条件。(7)其他测试:有时还必须进行下述一项或若干项测试:
●温度●相对湿度●室内加热与冷却容量●噪声值●光照度●振动值
3.洁净综合性能检测方法
(1)过滤器检漏(使用仪器:检漏仪和尘埃离子计数器)
(2)风量和风速的检测(使用仪器:风量罩和风速计等)
(3)静压差的检测(使用仪器:数字微压计等)
(4)单向流(层流)洁净室截面平均风速、速度不均匀度的检测(使用仪器:热球风速仪和热式风速仪等)
(5)室内洁净度的检测(使用仪器:尘埃离子计数器)