- Concepten gerelateerd aan cleanrooms
Een schone ruimte is een afgebakende ruimte met een gecontroleerde concentratie zwevende deeltjes in de lucht. De constructie en het gebruik ervan moeten de introductie, generatie en retentie van deeltjes in de ruimte minimaliseren. Andere relevante parameters in de ruimte, zoals temperatuur, luchtvochtigheid en luchtdruk, moeten eveneens worden gecontroleerd. Luchtzuiverheid verwijst naar de hoeveelheid stofdeeltjes in de lucht in een schone omgeving. Hoe hoger de stofconcentratie, hoe lager de zuiverheid, en hoe lager de stofconcentratie, hoe hoger de zuiverheid. Het specifieke niveau van luchtzuiverheid wordt aangeduid met een luchtzuiverheidsclassificatie, die wordt uitgedrukt als de gemeten stofconcentratie in de lucht gedurende de operationele tijd. Zwevende deeltjes verwijzen naar vaste en vloeibare deeltjes met een grootte van 0,15 μm in de lucht die worden gebruikt voor de classificatie van luchtzuiverheid.
- Classificatie van cleanrooms
(1). Op basis van het reinheidsniveau wordt het ingedeeld in niveau 1, niveau 2, niveau 3, niveau 4, niveau 5, niveau 6, niveau 7, niveau 8 en niveau 9. Niveau 9 is het laagste niveau.
(2). Volgens de classificatie van luchtstroomorganisatie kunnen cleanrooms worden onderverdeeld in drie categorieën: cleanrooms met eenrichtingsstroom, laminaire stroming en cleanrooms met eenrichtingsstroom. Eenrichtingsstroom met parallelle stroomlijnen in één richting en een uniforme windsnelheid in de dwarsdoorsnede. Hierbij is eenrichtingsstroom loodrecht op het horizontale vlak een verticale eenrichtingsstroom en eenrichtingsstroom parallel aan het horizontale vlak een horizontale eenrichtingsstroom. Een cleanroom met turbulente, niet-eenrichtingsstroom is een cleanroom met een luchtstroom die niet voldoet aan de definitie van eenrichtingsstroom. Een cleanroom met gemengde stroming is een cleanroom met een luchtstroom die een combinatie is van eenrichtingsstroom en niet-eenrichtingsstroom.
(3). Schone ruimtes kunnen worden onderverdeeld in industriële schone ruimtes en biologische schone ruimtes, afhankelijk van de classificatie van de zwevende deeltjes in de lucht die moeten worden beheerst. De belangrijkste controleparameters van industriële schone ruimtes zijn temperatuur, luchtvochtigheid, luchtsnelheid, luchtstroomorganisatie en reinheid. Het verschil tussen biologische schone ruimtes en industriële schone ruimtes is dat de controleparameters de concentratie bacteriën in de gecontroleerde ruimte verhogen.
(4). De detectiestatus van cleanrooms kan in drie categorieën worden verdeeld.
①Lege cleanroom met complete faciliteiten. Alle leidingen zijn aangesloten en in bedrijf, maar er zijn geen productieapparatuur, materialen of productiepersoneel aanwezig.
②Statische cleanroom met complete faciliteiten. De productieapparatuur is in de cleanroom geïnstalleerd en getest volgens de afspraken tussen de eigenaar en de leverancier, maar er is geen productiepersoneel aanwezig.
③ Dynamische installaties zijn in een voorgeschreven operationele staat en er is voorgeschreven personeel ter plaatse aanwezig om op een voorgeschreven wijze te werken.
- Het verschil tussen airconditioning in een cleanroom en algemene airconditioning.
Airconditioning in cleanrooms is een specifiek type airconditioningproject. Het stelt niet alleen eisen aan de temperatuur, luchtvochtigheid en luchtsnelheid in de binnenlucht, maar ook aan de hoeveelheid stofdeeltjes en de bacterieconcentratie in de lucht. Daarom stelt het niet alleen speciale eisen aan het ontwerp en de constructie van ventilatieprojecten, maar ook aan de indeling van het gebouw, de materiaalkeuze, het bouwproces, de bouwmethoden, water, verwarming en elektriciteit, en het proces zelf. De kosten hiervan liggen navenant hoger. Belangrijkste parameters
Algemene airconditioning richt zich op de toevoer van temperatuur, luchtvochtigheid en verse lucht, terwijl airconditioning in cleanrooms zich richt op het beheersen van het stofgehalte, de windsnelheid en de ventilatiefrequentie van de binnenlucht. In ruimtes met specifieke temperatuur- en vochtigheidseisen zijn dit ook de belangrijkste regelparameters. Het bacteriegehalte is eveneens een van de belangrijkste regelparameters voor biologische cleanrooms. Filtratie betekent dat algemene airconditioning alleen primaire filtratie heeft, terwijl een hogere eis een mediumfiltratie is. Airconditioning in cleanrooms vereist drietrapsfiltratie, namelijk primaire, medium- en HEPA-filtratie, of grove, medium- en sub-HEPA-filtratie. Naast de drietrapsfiltratie van het luchttoevoersysteem van de biologische cleanroom, is het afvoersysteem, om de specifieke geur van dieren te elimineren en milieuvervuiling te voorkomen, afhankelijk van de situatie ook uitgerust met secundaire HEPA-filtratie of adsorptiefiltratie voor giftige stoffen.
Binnendrukvereisten
Algemene airconditioning stelt geen specifieke eisen aan de binnendruk, terwijl schone airconditioning wel verschillende eisen stelt aan de overdruk in verschillende schone ruimtes. Dit is nodig om infiltratie van vervuilde buitenlucht te voorkomen en om de onderlinge beïnvloeding van verschillende stoffen in verschillende productiehallen tegen te gaan. Ook in cleanrooms met onderdruk gelden eisen voor de regeling van de onderdruk.
Materialen en uitrusting
Een cleanroom-airconditioningsysteem stelt speciale eisen aan de materiaalkeuze, de verwerkingstechnologie, de verwerkings- en installatieomgeving en de opslagomgeving van de componenten om externe vervuiling te voorkomen. Dit geldt niet voor algemene airconditioningsystemen. Hoewel algemene airconditioningsystemen ook eisen stellen aan de luchtdichtheid en luchtdoorlaatbaarheid, zijn de eisen voor cleanroom-airconditioningsystemen aanzienlijk hoger. De detectiemethoden en -normen voor elk proces zijn strikt.
Overige vereisten
Algemene airconditioningsruimtes stellen eisen aan de indeling van het gebouw, thermische engineering, enz., maar besteden doorgaans weinig aandacht aan materiaalkeuze en luchtdichtheid. Naast de algemene eisen aan het uiterlijk van gebouwen, richt de kwaliteitsbeoordeling van cleanrooms zich bij cleanrooms op stofpreventie, het voorkomen van stofvorming en lekkage. De eisen aan de planning en overlapping van de bouwwerkzaamheden zijn zeer streng om herwerk en scheuren die lekkage kunnen veroorzaken te voorkomen. Ook de coördinatie met andere werkzaamheden is strikt, met name gericht op het voorkomen van lekkage, het voorkomen dat vervuilde buitenlucht de cleanroom binnendringt en het voorkomen van stofophoping die de cleanroom kan vervuilen.
4. Acceptatie van de oplevering van de cleanroom
Na de voltooiing en ingebruikname van de cleanroom zijn prestatiemetingen en acceptatie vereist. Bij een revisie of update van het systeem moet eveneens een uitgebreide meting worden uitgevoerd, waarbij de algemene situatie van de cleanroom volledig in kaart moet worden gebracht. De belangrijkste onderdelen van de meting omvatten de plattegronden, doorsneden en systeemdiagrammen van het luchtreinigingssysteem en de procesindeling, de eisen aan de luchtomgeving, het reinheidsniveau, de temperatuur, de luchtvochtigheid, de windsnelheid, enz., het luchtbehandelingsplan, de retourlucht, het afvoervolume en de luchtstroomorganisatie, het reinigingsplan voor personen en objecten, het gebruik van de cleanroom, de vervuiling in het fabrieksgebied en de omgeving, enz.
(1). De visuele inspectie bij de oplevering van de cleanroom moet aan de volgende eisen voldoen.
①De installatie van diverse leidingen, automatische brandblussers en luchtreinigingsapparatuur, zoals airconditioners, ventilatoren, luchtreinigingsunits, HEPA-luchtfilters en luchtdouches, dient correct, stevig en waterdicht te zijn. Eventuele afwijkingen hiervan dienen te voldoen aan de relevante regelgeving.
②De verbinding tussen de HEPA- en mediumluchtfilters en het steunframe, en de verbinding tussen het luchtkanaal en de apparatuur, moeten betrouwbaar afgedicht zijn.
③Diverse verstelmechanismen moeten stevig vastzitten, flexibel verstelbaar zijn en gemakkelijk te bedienen.
④Er mag geen stof aanwezig zijn op de luchtzuiveringsunit, de drukkast, het luchtkanalenstelsel en de toevoer- en retourluchtuitlaten.
⑤De binnenwanden, het plafond en de vloer van de cleanroom moeten glad, vlak, egaal van kleur, stofvrij en vrij van statische elektriciteit zijn.
⑥De afdichting van de toevoer- en retourluchtuitlaten en diverse eindapparaten, diverse pijpleidingen, verlichtings- en stroomleidingen en procesapparatuur bij het passeren van de cleanroom moet strikt en betrouwbaar zijn.
⑦Alle soorten verdeelborden, kasten in de cleanroom en elektrische leidingen en leidingopeningen die de cleanroom binnenkomen, moeten betrouwbaar worden afgedicht.
⑧Alle schilder- en isolatiewerkzaamheden moeten voldoen aan de relevante regelgeving.
(2). Inbedrijfstellingswerkzaamheden voor de voltooiing en acceptatie van de cleanroomproductie
①De proefbedrijfsvoering van alle apparatuur met proefbedrijfseisen moet voldoen aan de relevante bepalingen in de technische documentatie van de apparatuur. De algemene eisen voor mechanische apparatuur moeten ook voldoen aan de relevante nationale regelgeving en de relevante industrienormen voor de constructie en installatie van mechanische apparatuur. De apparatuur die in een cleanroom getest moet worden, omvat doorgaans airconditioningunits, luchttoevoer- en drukventilatorkasten, afzuiginstallaties, reinigingswerkbanken, elektrostatische zelfreinigers, cleanrooms, cleanroomopslagkasten en andere lokale reinigingsapparatuur, evenals luchtdouches, restdrukventielen, stofafzuiginstallaties, enzovoort.
②Nadat de proefbedrijfsvoering van de afzonderlijke machine is goedgekeurd, moeten de luchtvolume- en luchtdrukregelaars van het luchttoevoersysteem, het retourluchtsysteem en het afvoersysteem worden ingesteld en afgesteld, zodat de luchtvolumeverdeling van elk systeem voldoet aan de ontwerpvereisten. Het doel van deze testfase is voornamelijk het afstellen en balanceren van het luchtzuiveringssysteem, wat vaak meerdere malen herhaald moet worden. Deze test is hoofdzakelijk de verantwoordelijkheid van de aannemer, en het onderhoudspersoneel van de bouwer dient deze te volgen om vertrouwd te raken met het systeem. Op basis hiervan bedraagt de gezamenlijke proefbedrijfsvoering van het systeem, inclusief koude- en warmtebronnen, over het algemeen niet minder dan 8 uur. Het is vereist dat de koppeling en coördinatie van de verschillende apparatuurcomponenten in het systeem, inclusief het luchtzuiveringssysteem, de automatische regelinrichting, enz., correct en zonder afwijkingen functioneren.
5. Processtroom van cleanroomdetectie
Alle instrumenten en apparatuur die bij de meting worden gebruikt, moeten volgens de voorschriften worden geïdentificeerd en gekalibreerd. Vóór de meting moeten het systeem, de cleanroom, de machinekamer, enz. grondig worden gereinigd; na de reiniging en afstelling van het systeem moet het gedurende een bepaalde tijd continu in bedrijf zijn, waarna lekdetectie en andere metingen kunnen worden uitgevoerd.
(1) De procedure voor het meten van een cleanroom is als volgt:
1. Ventilator blaast lucht;
2. Binnenreiniging;
3. Pas het luchtvolume aan;
4. Installeer een filter met gemiddelde efficiëntie;
5. Installeer een hoogrendementsfilter;
6. Systeemwerking;
7. Lekdetectie van hoogrendementsfilters;
8. Pas het luchtvolume aan;
9. Pas het statische drukverschil binnenshuis aan;
10. Pas de temperatuur en luchtvochtigheid aan;
11. Bepaling van de gemiddelde snelheid en de snelheidsongelijkheid van de dwarsdoorsnede van de cleanroom met eenfasige stroming;
12. Meting van de binnenhuishygiëne;
13. Bepaling van zwevende en neerslaande bacteriën binnenshuis;
14. Werkzaamheden en aanpassingen met betrekking tot productieapparatuur.
(2) De inspectiegrondslag omvat specificaties, tekeningen, ontwerpdocumenten en technische gegevens van apparatuur, die in de volgende twee categorieën worden onderverdeeld.
1. Ontwerpdocumenten, documenten die ontwerpwijzigingen en relevante overeenkomsten aantonen, en opleveringstekeningen.
2. Technische gegevens van de apparatuur.
3. "Ontwerpspecificaties voor cleanrooms", "Kwaliteitsnormen voor de constructie en installatie van ventilatie- en airconditioningssystemen" voor de bouw en installatie.
6. Inspectie-indicatoren
Luchtvolume of luchtsnelheid, statisch drukverschil binnenshuis, luchtzuiverheidsniveau, ventilatietijden, zwevende en neerslaande bacteriën binnenshuis, temperatuur en relatieve luchtvochtigheid, gemiddelde snelheid, snelheidsverschillen, geluid, luchtstroompatroon, zelfreinigende tijd, vervuilingslekkage, verlichting, formaldehyde en bacterieconcentratie.
(1). Schone operatiekamer van het ziekenhuis: windsnelheid, ventilatietijden, statisch drukverschil, reinheidsniveau, temperatuur en luchtvochtigheid, geluid, verlichting en bacterieconcentratie.
(2). Cleanrooms in de farmaceutische industrie: luchtzuiverheidsniveau, statisch drukverschil, windsnelheid of luchtvolume, luchtstroompatroon, temperatuur, relatieve vochtigheid, verlichting, geluid, zelfreinigingstijd, lekkage van geïnstalleerde filters, zwevende bacteriën en neerslaande bacteriën.
(3). Cleanrooms in de elektronica-industrie: luchtzuiverheidsniveau, statisch drukverschil, windsnelheid of luchtvolume, luchtstroompatroon, temperatuur, relatieve vochtigheid, verlichting, geluid en zelfreinigingstijd.
(4). Cleanrooms in de voedingsmiddelenindustrie: gerichte luchtstroom, statisch drukverschil, reinheid, zwevende bacteriën in de lucht, neerslaande bacteriën in de lucht, geluid, verlichting, temperatuur, relatieve luchtvochtigheid, zelfreinigende tijd, formaldehyde, luchtsnelheid in de dwarsdoorsnede van de werkruimte van klasse I, luchtsnelheid bij de opening van de ontwikkelingsruimte en volume verse lucht.
Geplaatst op: 11 maart 2025