طراحی اتاق پاک (کلین روم) در ۱۰ مرحله
اتاق پاک امروزه بسیار پر اهمیت می باشد. بسیاری از فرایندهای تولیدی به شرایط بسیار سختگیرانه محیطی ارائه شده توسط اتاق تمیز نیاز دارند. از آنجا که اتاق های تمیز دارای سیستم های مکانیکی پیچیده و هزینه های ساخت ، بهره برداری و انرژی بالایی هستند ، انجام طرح اتاق تمیز به روشی مهم ضروری است.
[highlight-red bcolor=”blue” align=”justify” ]در این مقاله یک روش گام به گام برای ارزیابی و طراحی اتاق های تمیز ، فاکتور بندی در افراد / جریان مواد ، طبقه بندی تمیزی فضا ، فشار فضا ، جریان هوای تأمین کننده فضا ، تعادل هوای فضا ، متغیرهای مورد ارزیابی ، سیستم مکانیکی ارائه می شود.[/highlight-red]
مرحله اول: ارزیابی چیدمان افراد و جریان مواد
ارزیابی افراد و جریان مواد در طراحی اتاق پاک بسیار مهم است. کارکنان اتاق تمیز بزرگترین منبع آلودگی یک اتاق تمیز هستند و تمام مراحل مهم باید از درها و مسیرهای دسترسی پرسنل جدا شود. مهمترین فضاها باید یک دسترسی واحد داشته باشند تا از فضا به عنوان راهی برای سایر فضاهای کم اهمیت جلوگیری کند.
[highlight-red bcolor=”green” align=”justify” ]برخی از فرایندهای دارویی و زیست داروئی در معرض آلودگی متقابل سایر فرآیندهای دارویی و بیو دارو هستند. آلودگی متقابل فرآیند باید به دقت از نظر مسیرهای ورودی و مهار مواد اولیه ، جداسازی فرآیند مواد و مسیرهای خروجی و مهار خروجی محصول نهایی ارزیابی شود.[/highlight-red]
پارامترهای تولید محصولات با کیفیت در کلین روم
- شروع مواد و مواد بسته بندی
- فرآیندهای معتبر
- پرسنل
- رویه ها
- تجهیزات
- طراحی و کیفیت اماکن
- محیط تولید
- عدم کفایت در فاکتورهای فوق منجر به تولید محصولات زیر استاندارد خواهد شد.
شاخص های بهینه سازی محیط
- سبک
- درجه حرارت
- رطوبت
- حرکت هوا
- آلودگی میکروبی
- آلودگی ذرات معلق
مرحله دوم: تعیین طبقه بندی تمیزی محیط
برای اینکه بتوانید یک طبقه بندی اتاق تمیز انتخاب کنید ، مهم است که از استاندارد اولیه طبقه بندی اتاق تمیز و اینکه چه عملکرد ذرات برای هر طبقه بندی تمیزی چیست ، مهم است. استاندارد ۱۴۶۴۴-۱ انستیتوی علوم و فناوری محیط (IEST) طبقه بندی های مختلف تمیزی (۱ ، ۱۰ ، ۱۰۰ ، ۱۰۰۰ ، ۱۰۰۰۰ و ۱۰۰۰۰۰) و تعداد مجاز ذرات در اندازه های مختلف ذرات را ارائه می دهد.
[highlight-paper shadow=”0 1px 4px rgba(0, 0, 0, 0.3), 0 0 20px rgba(0, 0, 0, 0.1) inset” align=”justify;” ]به عنوان مثال ، یک اتاق تمیز کلاس ۱۰۰ حداکثر ۳۵۰۰ ذره در متر مکعب و ۰٫۱ میکرون و بزرگتر ، ۱۰۰ ذره در فوت مکعب در ۰٫۵ میکرون و بزرگتر و ۲۴ ذره در فوت مکعب در ۱٫۰ میکرون و بزرگتر مجاز است. این جدول تراکم ذرات مجاز هوا را در هر جدول طبقه بندی تمیزی ارائه می دهد.[/highlight-paper]
کاربرد اتاق پاک
- بیمارستان
- صنایع غذایی
- صنایع الکترونیک
- اپتیک
- هوا فضا
- تولید تجهیزات پزشکی
- داروسازی
- صنایع خودروسازی
- اتاق رنگ و …
مرحله سوم: تعیین فشار محیط
حفظ فشار فضای مثبت هوا ، در ارتباط با فضاهای طبقه بندی تمیزی آلودگی مجاور ، در جلوگیری از نفوذ آلودگی ها به یک اتاق تمیز ضروری است. حفظ طبقه بندی تمیزی یک فضا در شرایطی که فضای خنثی یا منفی داشته باشد ، بسیار دشوار است. دیفرانسیل فشار فضا باید بین فضاها چقدر باشد؟
[highlight-red bcolor=”#c600c7″ align=”justify” ]مطالعات مختلف نفوذ آلاینده ها را در یک اتاق تمیز در مقابل دیفرانسیل فشار فضا بین اتاق تمیز و محیط کنترل نشده مجاور ارزیابی کرده اند. این بررسی ها اختلاف معادل ۰۳/۰ تا ۰۵/۰ دیفرانسیل فشار را در سطح جهانی پیدا کردند. تا در کاهش نفوذ آلاینده موثر باشد.[/highlight-red]
مرحله چهارم: جریان هوا
طبقه بندی تمیزی فضا متغیر اصلی در تعیین جریان هوای تأمین شده اتاق تمیز است. به عنوان مثال ، یک اتاق تمیز کلاس ۱۰۰۰۰۰ دارای دامنه ۱۵ تا ۳۰ ach است. میزان تغییر هوای اتاق تمیز باید فعالیت پیش بینی شده در اتاق تمیز را در نظر بگیرد.
[highlight-paper shadow=”0 1px 4px rgba(0, 0, 0, 0.3), 0 0 20px rgba(0, 0, 0, 0.1) inset” align=”justify;” ]طراح باید کاربرد خاص خود را ارزیابی کند و میزان تغییر هوا را برای استفاده تعیین کند. سایر متغیرهای تأثیرگذار بر جریان هوا در تأمین فضا ، جریان هوای خروجی فرآیند ، نفوذ هوا از طریق درها / دهانه ها و نفوذ هوا به خارج از درها / دهانه ها است. IEST نرخ های توصیه شده تغییر هوا را در استاندارد ۱۴۶۴۴-۴ منتشر کرده است.[/highlight-paper]
طبقه بندی اتاق تمیز و تغییرات هوا در هر ساعت
پاکیزگی هوا با عبور هوا از فیلترهای HEPA حاصل می شود. هرچه هوا بیشتر از فیلترهای HEPA عبور کند ، ذرات کمتری در هوای اتاق باقی می ماند. حجم هوای فیلتر شده در یک ساعت تقسیم بر حجم اتاق تعداد تغییرات هوا در ساعت را می دهد.فیلتراسیون بوسیله هواسازهایژنیک انجام می شود.
تست عملکرد اتاق تمیز واجد شرایط (CPT)
- تستهای سرعت و یکنواختی جریان هوا
- تستهای نشت نصب فیلتر HEPA
- آزمایشات شمارش ذرات اتاق
- آزمونهای فشار محوطه
- تستهای یکنواختی دما و رطوبت
- تست صدا و لرزش
- تستهای سطح و یکنواختی نور
- تستهای بازیابی
- تستهای رسانایی
- آزمایشات شمارش ریزش ذرات
- تستهای الکترواستاتیک
مرحله پنجم: تعیین جریان نفوذ هوای محیط
اکثر اتاقهای تمیز تحت فشار مثبت هستند ، در نتیجه هوا در فضای مجاور با فشار استاتیکی پایین تر و فیلتر هوا بدون برنامه ریزی از طریق پریزهای برق ، وسایل روشنایی ، قاب پنجره ها ، قاب درها ، رابط دیوار / کف ، رابط دیوار / سقف و دسترسی به فیلتر می شود. درها مهم است که درک کنیم اتاق ها از نظر هرمتی بسته نشده اند و دارای نشت هستند. یک اتاق پاک خوب مهر و موم شده دارای ۱٪ تا ۲٪ میزان نشت حجم است. آیا این نشت بد است؟ لازم نیست.
[highlight-red bcolor=”blue” align=”justify” ]اول ، نشت صفر غیرممکن است. ثانیاً ، در صورت استفاده از وسایل کنترل هوای تأمین کننده ، برگشتی و اگزوز ، باید حداقل ۱۰٪ اختلاف بین جریان هوای تأمین کننده و برگشتی وجود داشته باشد تا شیرهای هوای تأمین ، برگشت و خروجی را از یکدیگر جدا کند. میزان نفوذ هوا از طریق درب ها به اندازه درب ، دیفرانسیل فشار درب و میزان خوب درببندی درب بستگی دارد.[/highlight-red]
مرحله ششم: تعادل هوای محیط
تعادل هوای محیط شامل اضافه کردن جریان هوا به فضا (تأمین ، نفوذ) و جریان هوای خارج از فضا برابر است. ما در حال حاضر میزان جریان هوای تمیز ، نفوذ ، منفذ ، خروجی و جریان هوا را تعیین کرده ایم. جریان نهایی برگشت هوای فضا در هنگام راه اندازی برای منفجر شدن هوا بدون برنامه تنظیم می شود.
ملاحظات طراحی اتاق پاک برای سیستم های HVAC
- تأمین جریان هوا در حجم و تمیزی کافی برای پشتیبانی از درجه تمیزی اتاق.
- معرفی هوا به روشی برای جلوگیری از مناطق راکد محل تجمع ذرات.
- تهویه هوا برای تأمین نیاز به دما ، رطوبت و فیلتراسیون اتاق تمیز
- اطمینان از هوای مطبوع به اندازه کافی برای حفظ فشار مثبت مشخص شده
مرحله هفتم: ارزیابی متغیرهای باقیمانده
دما: کارکنان اتاق تمیز برای کاهش تولید ذرات و آلودگی احتمالی لباس های معمولی خود لباسهای خاص می پوشند. به دلیل داشتن لباس اضافی ، حفظ دمای فضای پایین برای راحتی پرسنل بسیار مهم است. محدوده دمای فضا بین ۶۶ درجه فارنهایت و ۷۰ درجه شرایط راحتی را فراهم می کند.
رطوبت: به دلیل جریان زیاد هوای اتاق تمیز ، بار الکترواستاتیک زیادی ایجاد می شود. وقتی سقف و دیوارها بار الکترواستاتیک بالایی داشته باشند و فضا رطوبت نسبی کمی داشته باشد ، ذرات معلق در هوا خود را به سطح متصل می کنند. وقتی رطوبت نسبی فضا افزایش می یابد ، بار الکترواستاتیک تخلیه می شود و تمام ذرات گرفته شده در مدت زمان کوتاهی آزاد می شوند و باعث می شود اتاق تمیز از مشخصات خارج شود.
تخلیه الکترواستاتیک و سطح صدا و لرزش
فراتر از رطوبت رسانی فضا ، برخی از فرایندها به آسیب تخلیه الکترواستاتیک بسیار حساس هستند و نصب کف رسانای زمینی ضروری است. برخی از فرایندهای دقیق به سر و صدا و لرزش بسیار حساس هسمرحله هشتم: چیدمان سیستم مکانیکی را تعیین کنید
متغیرها تاثیرگذار بر چیدمان سیستم مکانیکی اتاق پاک
- در دسترس بودن فضا
- بودجه موجود
- نیازهای فرآیند
- طبقه بندی تمیزی
- قابلیت اطمینان مورد نیاز
- هزینه انرژی
- نوع ساختمان و آب و هوای محلی
مرحله نهم: محاسبات گرمایش و سرمایش
- از محافظه کارانه ترین شرایط آب و هوایی استفاده کنید جهت محاسبات
- فیلتراسیون را در محاسبات بگنجانید.
- گرمای منیفولد رطوبت ساز را در محاسبات بگنجانید.
- بار فرآیند را در محاسبات لحاظ کنید.
- گرمای فن گردش مجدد را در محاسبات بگنجانید.
مرحله دهم: فضای مکانیکی اتاق
اتاق های تمیز مکانیکی و الکتریکی فشرده هستند. با تمیزتر شدن طبقه بندی تمیز بودن اتاق تمیز ، فضای زیرساخت مکانیکی بیشتری برای پشتیبانی مناسب از اتاق تمیز مورد نیاز است. با استفاده از یک اتاق تمیز ۱۰۰۰ فوت مربع به عنوان نمونه ، یک اتاق تمیز کلاس ۱۰۰۰۰۰ (ISO 8) به ۲۵۰ تا ۴۰۰ فوت مربع فضای پشتیبانی نیاز دارد.
پارامترهای میزان جریان هوا و پیچیدگی هواساز
- نوع فیلتر
- سیم پیچ حرارتی
- سیم پیچ خنک کننده و فن
- فن برگشت
- قسمت هوای تسکین دهنده
- قسمت خارج هوا ، بخش فیلتر
- بخش گرمایش
- بخش خنک کننده
- رطوبت ساز
- فن منبع تغذیه
طراحی اتاق پاک
اتاق های تمیز مانند اتومبیل های مسابقه هستند. هنگامی که به درستی طراحی و ساخته شوند ، آنها ماشین های عملکردی بسیار کارآمد هستند. هنگام طراحی و ساخت ضعیف ، عملکرد ضعیفی دارند و قابل اعتماد نیستند. اتاق های تمیز دارای مشکلات بالقوه زیادی هستند و نظارت و طراحی اتاق پاک توسط یک کارشناس با تجربه توصیه می شود.