Съвременни решения за чисти помещения

ОВКСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 4, 2015

По своята същност чистите помещения представляват контролирано пространство с ниско съдържание на замърсители като прах, микроорганизми, аерозолни частици и химически изпарения. На практика, чистата стая е с контролирано ниво на замърсяване, което се определя според броя частици в един кубичен метър при даден размер на една частица.

Въздухът в типична градска среда съдържа 35 000 000 частици с диаметър, по-голям от 0.5 микрона, на един кубичен метър, което съответства на чиста стая от клас 9 по ISO – най-ниското ниво по стандарта за чиста стая.

Съгласно стандарта ISO 14644-1 за чиста стая се приема помещение, в което се контролира концентрацията на аерозолни частици и което е построено и се използва така, че да се сведе до минимум постъпването, генерацията и натрупването на частици вътре в помещението, и в което, при необходимост, се контролират други параметри, като например температурата, влажността и налягането.

Единственият начин да се контролира замърсяването е като се контролира цялата среда. Затова на контрол подлежи подаването на въздуха, посоката на кръговрата на въздушния поток, налягането, температурата, влажността, специалното филтриране. Източниците на частици също трябва да се следят и при възможност да бъдат отстранени.

Проектирането и изграждането на чисти стаи се осъществява по строги методики. Този тип специални помещения намират приложение в микроелектронното производство, фармацевтиката, производството на медицински устройства и в други сфери, където характеристиките на производствената среда са от особено значение.

Регулиране на въздушния поток в чистата стая
В чистите помещения въздухът се пречиства от частици с помощта на филтри – както такива за относително по-едри частици, така и филтри за свръхмалки, които работят въз основа на принципите на ламинарния или турбулентния въздушен поток. Системите, осигуряващи ламинарен или еднопосочен, въздушен поток, насочват филтрирания въздух в посока отгоре надолу и поддържат движението му постоянно.

За целта, обикновено, елементите на тези системи се разполагат равномерно по 100% от площта на тавана. Принципът за ламинарния поток е основополагащ при изграждането на подвижни работни станции (ламинарни боксове) и е абсолютно задължителен за чисти стаи от класове от 1 до 4 по ISO.

При правилното проектиране на чиста стая се взема предвид цялата система за регулиране на въздушния поток, включително и средствата за адекватно отвеждане на отработения въздух, след като излезе от стаята. За стаите с вертикален поток, това означава използването на излизащия под пода въздух в периметъра на зоната.

В случаите на хоризонтален въздушен поток отработеният въздух се отвежда през най-ниско разположената точка по пътя на потока. Отвеждането му през тавана противоречи на правилата за проектиране на чиста стая.

Замърсяване в чисти помещения
По своята същност замърсяването е процес или действие, при което върху материали или повърхности се отлагат замърсяващи вещества. Има две големи категории замърсители на повърхности: във вид на тънък слой или във вид на частици.

Замърсителите във вид на тънък слой с дебелина само 10 нанометра могат драстично да намалят адхезията на покритието, нанесено върху общата изходна пластина за изработването на множество еднакви чипове или върху един отделен чип. Широко възприета практика по отношение на частиците е да се филтрират тези с размери, по-големи от 0.5 микрона. Но в някои производства днес вече се филтрират и по-малки частици.

Средства за контрол на замърсяването
Ще разгледаме няколко проблемни места в процеса, за да добием обща представа за цялостната картина на контрола на замърсяването. Това се нещата, които трябва да се имат предвид, за да бъде контролът ефективен.

Високоефективните филтри за въздушни частици са изключително важни за поддържането на нивото на замърсяване в определени граници. Те филтрират частиците с размер по-голям от 0.3 микрона и успяват да отстранят поне 99.97% от тях.

Конструкцията на чистата стая - чистите стаи са проектирани така, че да се постигне и поддържа въздушен поток, при който практически целият обем въздух в затвореното пространство да се движи с равномерна скорост по успоредни линии. Такъв въздушен поток се нарича ламинарен. Колкото повече препятствия има по пътя на въздушния поток, толкова повече са завихрянията, които могат да предизвикат движение на частици.

В допълнение към високоефективните филтри обичайно използвани в чистите стаи, има и други механизми на филтрация, които се използват за отстраняването на частици от газове и течности. Тези допълнителни филтри също са важни за осигуряването на ефективен контрол на замърсяването.

Персоналът, избран да работи в чисти стаи, преминава през задълбочено теоретично обучение по поддържането на замърсеността в предварително зададени граници. Влизането във и излизането от чистата стая се осъществява през въздушни шлюзове, хората трябва да преминават през въздушни душове и/или стаи за преобличане и трябва да носят специално облекло, разработено така, че да улавя замърсяващите частици, естествено отделяни от кожата и тялото.

Видът на използваното облекло в чистата стая трябва да отговаря на характеристиките на нейния клас и на изискванията към продукцията. В чисти стаи от нисък клас може да се изискват само специални обувки с напълно гладки подметки, които да не са в съприкосновение с прашни или мръсни повърхности, като единствено напълно задължително условие е тези обувки да са така направени, че да не създават опасност от подхлъзване.

В чистата стая обикновено трябва да се влиза със специален костюм. В стаите от клас, по-нисък от 10, могат да се ползват обикновени работни халати, шапки и ботуши. За стаите от клас 10 обаче се изисква изцяло опаковащ тялото костюм с цип, ботуши, ръкавици и напълно автономен и изолиран отсек за дишане.

 

Интересни актуални предложения на българския пазар

 Биотехлаб e доставчик на чисти стаи и комплексни решения за контролиране параметрите на околната среда

Евис: Индивидуално проектираните системни решения на GEA покриват най-строгите изисквания

Ивиди Инженеринг: Продуктите на S+S Regeltechnik намират широко приложение в чисти помещения

Це Це Ес-България: Предлагаме широка гама броячи на частици за чисти помещения от Lighthouse

Новият брой 2/2018

брой 2-2018

ВСИЧКИ СТАТИИ | АРХИВ

ЕКСКЛУЗИВНО

Top