無塵車間(Cleanroom)是通過特定的技術(shù)手段控制空氣中顆粒物、微生物、溫度、濕度等參數(shù)的工作環(huán)境,廣泛應用于半導體、醫(yī)藥、生物技術(shù)、精密制造等行業(yè)。以下是關(guān)于無塵車間凈化的核心內(nèi)容和注意事項:
---
一、無塵車間凈化原理
1.空氣過濾
-采用高效過濾器(HEPA)或超高效過濾器(ULPA),過濾空氣中0.3μm以上的顆粒物,過濾效率可達99.99%-99.9995%。
-初級過濾→中級過濾→高效過濾,多級串聯(lián)實現(xiàn)空氣凈化。
2.氣流組織
-層流(單向流):空氣以均勻的流速單向流動(如垂直層流、水平層流),減少氣流擾動產(chǎn)生的污染。
-湍流(非單向流):通過稀釋作用降低污染物濃度,適合較低潔凈度要求的區(qū)域。
3.壓差控制
-保持車間內(nèi)正壓(防止外界污染空氣滲入)或負壓(防止內(nèi)部污染外泄,如生物實驗室)。
-不同潔凈級別區(qū)域之間壓差通常為5-10Pa。
4.溫濕度控制
-恒溫恒濕系統(tǒng)確保生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性(如半導體行業(yè)要求溫度22±1℃,濕度45%±5%)。
---
二、潔凈度等級標準
國際通用的ISO14644-1標準根據(jù)每立方米空氣中允許的顆粒物數(shù)量劃分等級:
-ISO1級:≤12顆粒(≥0.1μm)/m3(最高潔凈度)。
-ISO5級(對應舊標準Class100):≤3,520顆粒(≥0.5μm)/m3。
-ISO8級(對應Class100,000):≤2,930,000顆粒(≥0.5μm)/m3。
不同行業(yè)可能采用其他標準(如美國聯(lián)邦標準FS209E、GMP標準等)。
---
三、無塵車間核心設備
1.空氣處理機組(AHU)
包含過濾段、加濕段、制冷段等功能段,控制空氣質(zhì)量和溫濕度。
2.FFU(風機過濾單元)
局部高效凈化設備,用于吊頂送風系統(tǒng)。
3.風淋室
人員進入車間前清除衣物表面顆粒的凈化通道。
4.傳遞窗
物料進出潔凈區(qū)的過渡裝置,避免交叉污染。
5.潔凈工作臺/生物安全柜
提供局部高潔凈度操作環(huán)境。
---
四、設計與施工要點
1.布局優(yōu)化
-分區(qū)設計:按潔凈度等級從高到低依次排列(如核心生產(chǎn)區(qū)→緩沖區(qū)→更衣區(qū))。
-減少人員流動和物料交叉污染路徑。
2.材料選擇
-墻面/地面:防靜電環(huán)氧樹脂板、PVC地板等易清潔、不產(chǎn)塵材料。
-門窗:氣密性好,無死角設計。
3.防靜電措施
-地面和操作臺需鋪設防靜電材料,設備接地處理。
4.監(jiān)測系統(tǒng)
-安裝顆粒計數(shù)器、溫濕度傳感器、壓差傳感器等實時監(jiān)控裝置。
---
五、管理與維護
1.人員規(guī)范
-穿戴潔凈服(連體服、口罩、手套等),通過風淋室進入。
-限制人員數(shù)量和活動范圍。
2.清潔程序
-定期清潔地面、墻面和設備,使用無塵擦拭布和專用清潔劑。
3.過濾器更換
-初效過濾器每1-3個月更換,高效過濾器每1-3年更換(視使用情況)。
4.驗證與測試
-定期進行潔凈度檢測(懸浮粒子、微生物等),符合ISO標準或行業(yè)規(guī)范。
---
六、典型行業(yè)應用
1.半導體/電子制造
-要求ISO1-5級,控制靜電和納米級顆粒污染。
2.醫(yī)藥生產(chǎn)
-符合GMP要求,A/B/C/D級潔凈區(qū),嚴格微生物控制。
3.生物實驗室
-生物安全實驗室(BSL)需兼顧潔凈與生物污染防控。
4.精密光學/航空航天
-控制灰塵、溫度振動對精密組件的影響。
---
七、常見問題與解決
-污染源控制不足:加強人員培訓,優(yōu)化物料進出流程。
-壓差波動:檢查風機運行狀態(tài)和密封性。
-新風量不足:校核空調(diào)系統(tǒng)設計,增加換氣次數(shù)。
-設備老化:定期更換過濾器,升級節(jié)能型設備。
---
總結(jié)
無塵車間凈化是一個系統(tǒng)工程,需結(jié)合生產(chǎn)工藝、環(huán)境控制、規(guī)范管理等多方面協(xié)同實現(xiàn)。設計階段需充分考慮行業(yè)特殊需求,日常運行中需嚴格遵循SOP(標準操作程序),并通過持續(xù)監(jiān)測和維護保障潔凈度穩(wěn)定。