Обикновено използвана в производството или научните изследвания, чистата стая е контролирана среда с ниско ниво на замърсители като прах, микроби във въздуха, аерозолни частици и химически пари. По-точно, чистата стая има контролирано ниво на замърсяване, което се определя от броя на частиците на кубичен метър с определен размер на частиците. Околният въздух навън в типична градска среда съдържа 35 000 000 частици на кубичен метър с диаметър 0,5 микрона и по-големи, което съответства на чиста стая по ISO 9, която е на най-ниското ниво от стандартите за чисти стаи.
Преглед на чистите помещения
Чистите помещения се използват в практически всяка индустрия, където малки частици могат да повлияят неблагоприятно на производствения процес. Те варират по размер и сложност и се използват широко в индустрии като производството на полупроводници, фармацевтиката, биотехнологиите, медицинските изделия и науките за живота, както и в критично важно технологично производство, често срещано в аерокосмическата индустрия, оптиката, военните дейности и Министерството на енергетиката.
Чиста стая е всяко дадено затворено пространство, където са предвидени мерки за намаляване на замърсяването с частици и контрол на други параметри на околната среда, като температура, влажност и налягане. Ключовият компонент е високоефективният филтър за твърди частици (HEPA), който се използва за улавяне на частици с размер 0,3 микрона и по-големи. Целият въздух, подаван в чистата стая, преминава през HEPA филтри, а в някои случаи, когато е необходима строга чистота, се използват филтри за ултра ниско съдържание на частици (ULPA).
Персоналът, избран за работа в чисти помещения, преминава през обширно обучение по теория на контрола на замърсяването. Те влизат и излизат от чистите помещения през въздушни шлюзове, въздушни душове и/или превръзки и трябва да носят специално облекло, предназначено да улавя замърсителите, които се генерират естествено от кожата и тялото.
В зависимост от класификацията или функцията на помещението, облеклото на персонала може да бъде ограничено до лабораторни престилки и мрежички за коса или обширно, като пълно обличане в многослойни защитни костюми тип „зайче“ с автономна дихателна апаратура.
Облеклото за чисти помещения се използва, за да се предотврати отделянето на вещества от тялото на носещия и замърсяването на околната среда. Самото облекло за чисти помещения не трябва да отделя частици или влакна, за да се предотврати замърсяване на околната среда от персонала. Този вид замърсяване на персонала може да влоши производителността на продуктите в полупроводниковата и фармацевтичната промишленост и може да причини кръстосана инфекция между медицинския персонал и пациентите например в здравеопазването.
Облеклото за чисти помещения включва ботуши, обувки, престилки, покривала за бради, шапки с набухвания, гащеризони, маски за лице, престилки/лабораторни престилки, халати, ръкавици и напръстници, мрежи за коса, качулки, ръкави и калъфи за обувки. Видът на използваното облекло за чисти помещения трябва да отразява спецификациите на чистото помещение и продукта. За чисти помещения с ниско ниво на защита може да се изискват само специални обувки с напълно гладки подметки, които не се втриват в прах или мръсотия. Подметките на обувките обаче не трябва да създават опасност от подхлъзване, тъй като безопасността винаги е на първо място. За влизане в чисто помещение обикновено се изисква костюм за чиста стая. В чисти помещения клас 10 000 могат да се използват прости престилки, покривала за глава и ботуши. За чисти помещения клас 10 се изискват внимателни процедури за носене на халат с цип, ботуши, ръкавици и пълен респиратор.
Принципи на въздушния поток в чисти помещения
Чистите помещения поддържат въздух без частици чрез използването на HEPA или ULPA филтри, използващи принципите на ламинарен или турбулентен въздушен поток. Ламинарните или еднопосочни системи за въздушен поток насочват филтрирания въздух надолу в постоянен поток. Системите за ламинарен въздушен поток обикновено се използват върху 100% от тавана, за да се поддържа постоянен еднопосочен поток. Критериите за ламинарен поток обикновено са посочени в преносими работни станции (LF абсорбатори) и са задължителни в чисти помещения, класифицирани по ISO-1 до ISO-4.
Правилният дизайн на чистите помещения обхваща цялата система за разпределение на въздуха, включително осигуряване на адекватни възвратни отвори надолу по течението. При помещения с вертикален поток това означава използването на ниски възвратни отвори на стените по периметъра на зоната. При приложения с хоризонтален поток се изисква използването на възвратни отвори на долната граница на процеса. Използването на монтирани на тавана възвратни отвори противоречи на правилното проектиране на системата за чисти помещения.
Класификации на чисти помещения
Чистите помещения се класифицират по чистота на въздуха. Във Федерален стандарт 209 (A до D) на САЩ броят на частиците, равни и по-големи от 0,5 µm, се измерва в един кубичен фут въздух и това число се използва за класифициране на чистите помещения. Тази метрична номенклатура е приета и в най-новата версия 209E на стандарта. Федерален стандарт 209E се използва в страната. По-новият стандарт е TC 209 от Международната организация по стандартизация. И двата стандарта класифицират чистите помещения по броя на частиците, открити във въздуха на лабораторията. Стандартите за класификация на чисти помещения FS 209E и ISO 14644-1 изискват специфични измервания и изчисления на броя на частиците, за да се класифицира нивото на чистота на чисто помещение или чиста зона. В Обединеното кралство британският стандарт 5295 се използва за класифициране на чистите помещения. Този стандарт е на път да бъде заменен от BS EN ISO 14644-1.
Чистите помещения се класифицират според броя и размера на разрешените частици на обем въздух. Големи числа като „клас 100“ или „клас 1000“ се отнасят до FED_STD-209E и означават броя на разрешените частици с размер 0,5 µm или по-големи на кубичен фут въздух. Стандартът позволява и интерполация, така че е възможно да се опише например „клас 2000“.
Малките числа се отнасят до стандартите ISO 14644-1, които определят десетичния логаритъм на броя на частиците с размер 0,1 µm или по-големи, разрешени на кубичен метър въздух. Така например, чисто помещение от клас 5 по ISO има най-много 105 = 100 000 частици на m³.
Както FS 209E, така и ISO 14644-1 приемат логаритмични зависимости между размера на частиците и тяхната концентрация. Поради тази причина не съществува такова нещо като нулева концентрация на частици. Обикновеният въздух в помещението е приблизително от клас 1 000 000 или ISO 9.
Стандарти за чисти помещения ISO 14644-1
| Клас | Максимални частици/м3 | Еквивалент на FED STD 209EE | |||||
| >=0,1 µm | >=0,2 µm | >=0,3 µm | >=0,5 µm | >=1 µm | >=5 µm | ||
| ISO 1 | 10 | 2 | |||||
| ISO 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | |||
| ISO 3 | 1000 | 237 | 102 | 35 | 8 | Клас 1 | |
| ISO 4 | 10 000 | 2370 | 1020 | 352 | 83 | Клас 10 | |
| ISO 5 | 100 000 | 23 700 | 10 200 | 3 520 | 832 | 29 | Клас 100 |
| ИСО 6 | 1 000 000 | 237 000 | 102 000 | 35 200 | 8 320 | 293 | Клас 1000 |
| ИСО 7 | 352 000 | 83 200 | 2 930 | Клас 10 000 | |||
| ISO 8 | 3 520 000 | 832 000 | 29 300 | Клас 100 000 | |||
| ISO 9 | 35 200 000 | 8 320 000 | 293 000 | Въздух в помещението | |||
Време на публикуване: 29 март 2023 г.