無塵車間潔凈度標準

1、無 塵 車 間 潔 凈 度 如 何 確 定 詳 細 分 析一、凈化車間的規(guī)格凈化車間的規(guī)格一般適用于美國聯(lián)邦規(guī)格NO.209B o這個規(guī)格對凈化間的環(huán)境要素即空氣潔凈度、溫濕度、室內(nèi)壓等都進行了規(guī)格化規(guī)定。但是，伴隨著潔凈化程度的不斷提高，美國聯(lián)邦規(guī)格進行了改版，其內(nèi) 容主要是以潔凈度進行分類。最新版已成為NO209E ,名稱也進行了變更。NO.209E的級別表示是把 0.5um以上的顆粒數(shù)為10、個加3,把X表示成級別，同時加上米制M的意思，表示成 M3.5等等。在表7里表示的是美國聯(lián)邦規(guī)格 NO.209B ,表8表示的是美國聯(lián)邦規(guī)格NO.209E。在日本，相應的規(guī)格是 JISB9920。J

2、IS9920的級別表示是把 0.1um以上的顆粒數(shù)規(guī)定為10X個，用Y表示級別。表 9、圖2表示了 JISB9920的級別的主要內(nèi)容。表7美國聯(lián)邦規(guī)格 NO.209B凈化間粒子室內(nèi)壓力溫度濕度氣流照度級別粒徑累計粒Pa范圍推薦值差高最誤差換氣次數(shù)um子數(shù)mmH2O(C)(C)(C)(%)低%100三0.5100+1319.422.2+ 2.84530+ 10層流方式1080-1000三0.51000(+1.3)25特別特別0.45m/s162010000三510以上時為時為+ 0.1m/s100000三0.510000+ 1.4+ 5非層流方三565式三0.5100000三20次/h三5700

3、表8,美國聯(lián)邦規(guī)格NO.209E的潔凈度級別分類級別上限值是各級別名。上限值用指定粒徑以上的濃度(單位堆積粒子數(shù))表示級別名稱*級別上限值粒徑0.1um粒徑0.2um粒徑0.3um粒徑0.5um粒徑5umSI*EnglishUnit(m3)(ft3)/ 3、(m )(ft3)(m3)(ft3)(m3)(ft3)/ 3、(m )(ft3)MI13509.9175.72.1430.90.87510.00.283-M1.510124035.02657.501063.0035.31.00-M2100350099.175721.43098.751002.83-M2.5100012000350265075

4、.0106030.035310.0-M310000350009917570214309087.5100028.3-M3.5100000-26500750106003003530100-M4-757002140309008751000035300283-M4.5-10000010002477.00M5-353000238061817.5M5.5-100000010000247070.0M6-3530000283006180175M6.5-10000024700700M7-283000618001750*上表中表示的級別上限值僅僅是為了級別分類而定義的，并不表示實際的粒徑分布值。*針對中間級別的濃

5、度上限值，用如下的公式進行計算。粒子直徑/m3=10 M(0.5/d)2.2,其中，M:SI單位里的級別名稱，D:粒徑(um)* 國際單位(Systemelnternationald Unites 的縮寫)圖1, 209E的潔凈度級別(圖略)圖中的標記表示評價潔凈度級別用的對象粒子。()內(nèi)數(shù)值是用 Englishunit表示級別。圖2, JISB9920的潔凈度級別的上限濃度表9, JISB9920主要內(nèi)容凈化間級別標準粒徑(um)累計粒子數(shù)(個/m3)10.110120.110230.110340.110450.110560.110670.110780.1810表10,美國航空宇宙局規(guī)格主要

6、內(nèi)容生物粒子生物粒子室內(nèi)溫度濕氣流照度凈化 間級 別粒徑um累計粒子數(shù)個/ft(個/l)浮游量個/ft (個/l)沉降量壓力Pa mmHzOC度%換氣次數(shù)Lx10010000100000三0.5三0.5三5三0.5三5100(3.5)10000(350)65 (2.3)100000(3500)700(25)0.1(0.0035)0.5(0.0176)2.5(0.0884)1200(12900)6000(64000)30000(323000)+13(+1.3)以上推 薦 值40一50層流方式0.45m/s+ 0.1m/s非層流式三20次/h1080 一1620三、不同用途所要求的潔凈度如前所述，

7、凈化間的級別一般分成M3.5 (100)、M4.5 ( 1000)、M5.5 ( 10000)、M6.5 ( 100000) 4個級別。但根據(jù)各產(chǎn)業(yè)領域的作業(yè)工序不同，形成必要的級別是不一樣的。例如，在半導體制造工廠等里邊，根據(jù)作業(yè)內(nèi)容，要求有 M1 (10)M5.5 ( 1000)的凈化間。而且，在制藥工廠里，根據(jù)產(chǎn)品的純度、作業(yè)工序，需有從 M3.5到M6.5 ( 100, 000)范圍廣泛的級別不等凈化間。因此說，各種產(chǎn)業(yè)所需要的凈化間，其要求的潔凈度是不同的。就一般級別而言，表11可以作為參考表11,各產(chǎn)業(yè)所要求的凈化間級別一覽領域和產(chǎn)業(yè)潔凈度標準(級別)內(nèi)容SIEnglishunit

8、半導體工業(yè)(IC、LSI 等)掩模板對準工藝M3.5100刻蝕工藝M3.5100腐蝕加工擴散工藝M3.5100高純度擴散蒸著工藝M3.5100高純度電鍍涂布工藝M3.5100感光劑涂布電子設備計算器制造M5.510,000磁頭陰極射線管M5.510,000,遮屏磁帶M5.510,000防止雜音精密儀器陀螺、微型軸承M5.510,000提高精度導彈部件、繼電器M5.510,000防止誤動作鐘表、小型計量儀器M5.510,000組立、封裝、修理光學、印刷照相機、印刷電路板M5.510,000制作鏡頭、膠片M4.51,000連接電子制版M5.510,000制作、檢查化學藥品注射液充填M3.5100調(diào)

9、和、充填無菌動物養(yǎng)育M3.5100SPF化學藥品抗生物M5.510,000充填、檢查一般醫(yī)療品M6.5100,000制造食品釀造、發(fā)酵M5.510,000防止醬油、大醬腐壞乳制品、生食品M6.5100,000防止酸乳酪變質(zhì)食肉加工M5.510,000火腿、香腸攪拌（弄成糊狀）食品M5.510,000攪拌后備烤的圓筒形、半圓 形魚肉、魚肉山芋丸子等食 品制冷時防止細菌粘附上。醫(yī)療手術室M3.5100股關節(jié)手術、臟器移植特殊治療室M3.5100白血病、燙傷恢復、新生兒室M3.510,000早產(chǎn)兒、術后防止感染臨床檢查M5.510,000菌類培植、檢查農(nóng)林畜產(chǎn)蘑菇栽培M5.510,000防止蘑菇種菌

10、被雜菌感染植物M6.5100,000蘭花栽培（試驗用無菌植物、 強勢培植植物）養(yǎng)殖M5.510,000防止魚、蠶類因菌侵襲致死微生物工程一般病原體M3.5100馬爾堡病毒、拉薩氏熱、艾 伯拉出血熱（排出空氣）基因轉(zhuǎn)換M3.5100大腸菌（排出空氣）三、凈化間的形式分類作為凈化間的分類方法，一般都是根據(jù)室內(nèi)氣流形狀來劃分的。按這個方法，凈化間可大致分為如下 三大類。1,垂直層流型（降下流方式）這是一種將 HEPA或ULPA過濾器安裝在天花板上，從頂板上往下直對地面，能以同樣的速度向 凈化間提供潔凈空氣的方式。這種設備體積龐大，造價也很昂貴，但作為凈化間的性能，無論是從什么 方面講，它都是最好的。

11、2,水平層流型（交叉流方式）這是將HEPA或ULPA過濾器安裝在壁板上，從墻壁上向?qū)γ鎵Ρ谝酝瑯拥乃俣忍峁崈艨諝獾?一種方式。由于是水平層流，所以，與氣流的上流側(cè)相比，下流側(cè)的潔凈程度要低一些。但它與垂直層 流方式相比的話，具有設備較小，費用較低的特點。3,非層流型（常規(guī)型）與上述幾種層流形式相比，其設備費用要低廉很多，但由于出現(xiàn)了非層流部分，室內(nèi)氣流發(fā)生紊亂，微粒子浮游在空中，很難保證高的潔凈度。M3.5 級（100）及 M4.5 級（ 1000）的場合在潔凈度要求達到 M3.5級及M4.5級的場合，其大部分都能達到層流型。垂直層流型（降下氣流方式）范例圖 3檔粗大塵埃過濾器圖注：在凈化外

12、氣預過濾器加濕器活性炭過濾器2,水平層流型（交叉流方式）范例圖4/HE舌性炭過渡外氣被氣體污染的場合下使用司里濕度的控制也非軻要。建議使用可實施嚴和的阿姆斯司產(chǎn)的干蒸特龍公熱交換器HEPA過濾器檔粗塵過濾器 外氣寸濾器預過濾器加濕器活性炭通濾器O表12 比直層流濕器概要特點吹出口、過濾器位置天花板（80以上）（圖3）優(yōu)點：不會被室內(nèi)的作業(yè)人 數(shù)、作業(yè)狀態(tài)左右，能 保證高度的潔凈度。由于是垂直層流，換氣 次數(shù)多，所以，在短時 間內(nèi)得到高水準的潔凈 度。幾乎不會發(fā)生塵埃堆 積，即便是被污染，也 能很快恢復。缺點設備費高運轉(zhuǎn)成本局凈化間面積很難擴建吹入口位置篩條或孔板（圖3）氣流狀態(tài)垂直層流換氣次數(shù)

13、（氣流速度）250 650 次/h0.25m/s 左右溫度范圍22 c 13 c濕度范圍RH45% 5-10%室內(nèi)外壓力差5-25Pa(0.5 2.5mmH 2O)所需機械室大建筑內(nèi)裝材料有規(guī)定工程的難易程度需要很高的技術水平房間大小的限制沒有特別的要求房間有效作業(yè)面積能得到很大的面積作業(yè)性好運轉(zhuǎn)經(jīng)費高管理實施高水平的管理O概要特點吹出口、過濾器位置房間一側(cè)的墻壁上（圖 4）優(yōu)點因渦流、死角等引起的 粉塵的堆積、再游離現(xiàn) 象很少室內(nèi)的潔凈度不大被作 業(yè)人員數(shù)、作業(yè)狀態(tài)左 右。缺點在距吹出層卸較近的地 方可以保證有高水平的 潔凈度，但在距吸引層 回較近的地方，潔凈度 會有所降低。凈化間擴建很困難

14、設備費用雖不像垂直型吹入口位置吹出口對面的墻壁（圖 4）氣流狀態(tài)雖是水平層流，但下側(cè)風流 處會逐漸被污染。換氣次數(shù)（氣流速度）30 650 次/H(0.45m/s)溫度范圍22 c 13 c濕度范圍RH45% 5-10%室內(nèi)外壓力差5-25Pa(0.5 2.5mmH 2O)所需機械室中等建筑內(nèi)裝材料有相當部分受限制工程的難易程度需水平稍高的技術房間大小的限制受限制房間有效作業(yè)面積受到限制作業(yè)性人員的移動受到限制運轉(zhuǎn)經(jīng)費中等表13,水平層流型概要及特征管理稍微需要高水平的管理那么高，但仍很貴。 柜子、更衣室、風淋等 準備室的完善及清掃作 業(yè)服等要予以充分的注 意。5.5 級（ 10, 000）及

15、 6.5級（100, 000）的場合對于5.5級（10, 000）及6.5級（100, 000）的凈化間，從設備費的角度上考慮，不大使用完全的層流型，而大部分是非層流型。無論是 M5.5級（10, 000）還是M6.5級（ 100, 000）,在設 計上沒有根本變化，而是根據(jù)單位時間內(nèi)的換氣次數(shù)，使其發(fā)生變化的。非層流型（常規(guī)型）范例圖 5外氣圖中注解:*在凈化間里，溫度控制也非常重要。建議使用可實施嚴格控制的阿姆斯特龍公司的干蒸汽式加濕器表14,非層流行型概要及特征概要特征吹出口、過濾器位置空調(diào)風管前端（圖 5）優(yōu)點：過濾器及空氣處理簡單且 容易設備費用便宜規(guī)模擴張方便通過使用凈化臺，可以得

16、 至|J級別高的潔凈度。缺點室內(nèi)的潔凈度會因作業(yè)人 員而改變。易產(chǎn)生渦流、亂流，污染 粒子在室內(nèi)有發(fā)生循環(huán)的 可能。由于換氣次數(shù)少，達到要吹入口位置地板上側(cè)面（圖 5）氣流狀態(tài)產(chǎn)生亂流換氣次數(shù)（氣流速度）20 50 次/h溫度范圍22 c 15 c濕度范圍RH50% 10%室內(nèi)外壓力差5 25Pa(0.5 2.5mmH 2O)所需機械室小建筑內(nèi)裝修材料若干限制工程的難易度多少受些限制室內(nèi)大小的限制沒有什么限制房間有效作業(yè)面積受到限制作業(yè)性對人的移動沒有沒有制約運轉(zhuǎn)費用低廉管理管理水準稍高求的潔凈度所需時間較 長，動力費用較高柜子、更衣室、風淋室等 房間的完備及清掃作業(yè)服 等要充分注意。四、凈化

17、車間設計上的留意點1,凈化車間的構成為確保室內(nèi)的潔凈度，把使用條件、空調(diào)的條件等作為最為基本的內(nèi)容，在考慮到作業(yè)性和氣流狀況后 再予以確定。在構造上要有準備室、更衣室、清洗室、休息室、管理室等。2,清洗方法作為室內(nèi)的潔凈化氣流方式，有垂直層流式、水平層流式、非層流式。其中，到底使用哪一種方式，要 根據(jù)潔凈度的級別及使用條件來決定。3,潔凈度和氣流方式潔凈度可通過氣流方式和換氣次數(shù)改變。因而，要根據(jù)室內(nèi)的作業(yè)內(nèi)容、人員及產(chǎn)品的動向決定氣流方式。起塵性高的作業(yè)，不得將其置于氣流的上側(cè)。而且，根據(jù)場合的不同，必須設置排氣。4,構造凈化間的構造具有氣密性、發(fā)塵、塵埃堆積少，不易發(fā)生振動等是非常重要的，

18、而且，要盡可能地不產(chǎn)生亂 流。5,使用材料作為內(nèi)裝修材料，須是無縫隙、裂痕，表面不易粘塵，且無磨損、無表面剝離的材料。除此之外，熱貫 流率、透濕性小、吸音性好，與其他材料接合等加工性能良好也是必不可少的。6,室內(nèi)正壓為確保室內(nèi)的潔凈度，防止來自外部的污染粒子進入室內(nèi)，室內(nèi)必須保持在正壓狀態(tài)。要想維持室內(nèi)總是處于正壓的狀態(tài)，就要有能充分的新風，來補足因局部排氣、自然泄漏而損失的壓力。7,關聯(lián)設備根據(jù)需要，凈化間里要在入口處設置風淋室，壁板墻上設置物流用的傳遞箱，以及既能保證正壓又能排氣的安全風閥擋板等。這些是非常重要的。而這些設備的選定，必須適合凈化間。8,消音裝置由于凈化間是密閉的空間，對聲音

19、比較敏感，所以，對空氣供給系統(tǒng)發(fā)生的噪音要實施有效地控制，以改善凈化間的作業(yè)環(huán)境。9,加濕設備濕度的調(diào)整，在防止靜電的影響、 創(chuàng)造舒適的作業(yè)環(huán)境方面，是非常必要的。尤其是在醫(yī)院、 研究室里,保持難以產(chǎn)生微生物的濕度是至關重要的。10,使用方面的管理作為凈化間內(nèi)的發(fā)塵源，主要是作業(yè)人員、帶入室內(nèi)的物品引起的。因而，對這些要予以充分的注意。除此 之外，對各房間的壓力平衡、室內(nèi)墻壁的污染等細微之處也要實施管理。11 ,所需設備根據(jù)不同的作業(yè)內(nèi)容，凈化間內(nèi)還要設置相應的給排水、電氣、氣體設備。這些設備設置要便于使用，而且，由于凈化間是密閉的空間，所以必須有火災、停電等非常狀態(tài)下的緊急對策。五、潔凈度的

20、計算方法范例在凈化間的設計上，要計算出為確保所要求的潔凈度的風量和溫濕度調(diào)整所需的風量。這里，只是把確 保室內(nèi)潔凈度的計算方法列舉出來。將室內(nèi)的發(fā)塵量、新風的含塵兩量作出假定，根據(jù)使用的空氣過濾器效 率，用下列公式通過換氣風量等求出潔凈度。CoQoP+MC=(1-P)Qr+QeCsQs+M=（CoQo+CQr）P+M 流入粉塵量 Cqe+CQr流出粉塵量 * Pf1CsQsPf2CoQo .1 r Qe CQrM CoQoPf iPf2+M+C=1-（Pf1Pf2）Qr+QeP=PflPf2Qr=房間的體積x1小時的換氣次數(shù)C:室內(nèi)粉塵濃度（個/m3） Qe：排氣風量（m3/h）Co:外氣粉塵

21、濃度（個/m3） M :室內(nèi)發(fā)塵量（個/h）Cs：供風粉塵?度（個/m3） Pt:粉塵穿透率（%）Qr：換氣風量（m3/h） Pf1:預過濾器穿透率（%） Qo:新風風量（m3/h） Pf2:主過濾器的穿透率（%） Qs:給氣風量（m3/h）Co的外氣粉塵濃度采用前面的表2或表3的0.5um的粒子數(shù)。P的粉塵穿透率是采用JISZ8901試驗用粉塵1314種的DOP氣溶膠形成的穿過率，用（P=1-捕集率）表7K OQo外氣風量，要考慮環(huán)境衛(wèi)生環(huán)境上規(guī)定的、針對給氣量及有害物質(zhì)的局部排氣。為使室內(nèi)形成正壓， 其所需的風量，由下列公式求出。Qo=Q1+Q2+Q3+Q4Q1:人所需要的新鮮空氣量 （3

22、0-35m3/人/h）Q2:房間的泄漏量（m3/h）Q3:門的關閉產(chǎn)生的泄漏量Q4:局部強制排氣量Q2=EA2gA P/j X 3600 P:=室內(nèi)外的壓力差 Pa（mmH 2O）.表16 3、 j:空氣密度（Kg/m ）A:縫隙面積（m2）E:流量系數(shù)（0.4 0.6） 一一 一 2 g:9.8m/SQ3=tNEA / 2g P/j A:門的面積N:打開次數(shù)（次/h） t: 一次的開放時間 E:流量系數(shù)（0.9 1） Qr的換氣風量是根據(jù)潔凈度的級別，在表 15中考慮作業(yè)內(nèi)容后再作決定。 由于M的室內(nèi)發(fā)塵量，根據(jù)作業(yè)內(nèi)容的不同而異，所以，在參考表5或表6的作業(yè)員發(fā)塵量后再作決定。 為了對室內(nèi)的正壓進行調(diào)整，要安裝安全風閥擋板，當壓力上升時，使其能排放出去。 表15針對潔凈度級別的換氣次數(shù)、新風量和使用末端過濾器的效率潔凈度（級）換氣次數(shù)（層流）（次/h）新風量（次/h）使用末端過濾器的效率SIEnglishunit99.97%99.5%M3.5100250-65010-20O-M4.51,000100-2005-10Pol-M5.510,00050-702-4O換氣次數(shù)的增