無塵車間潔凈度標準

CompanyDocumentnumber：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998CompanyDocumentnumber：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998無塵車間干凈度原則無塵車間干凈度如何擬定具體分析一、凈化車間的規(guī)格凈化車間的規(guī)格普通合用于美國聯邦規(guī)格。這個規(guī)格對凈化間的環(huán)境要素即空氣干凈度、溫濕度、室內壓等都進行了規(guī)格化規(guī)定。但是，隨著著干凈化程度的不停提高，美國聯邦規(guī)格進行了改版，其內容重要是以干凈度進行分類。最新版已成為No209E，名稱也進行了變更。的級別表達是把以上的顆粒數為10x個/m3，把X表達成級別，同時加上米制M的意思，表達成等等。在表7里表達的是美國聯邦規(guī)格，表8表達的是美國聯邦規(guī)格。在日本，對應的規(guī)格是JISB9920。JIS9920的級別表達是把以上的顆粒數規(guī)定為10X個，用Y表達級別。表9、圖2表達了JISB9920的級別的重要內容。表7美國聯邦規(guī)格凈化間級別粒子室內壓力PammH2O溫度濕度氣流換氣次數照度粒徑um累計粒子數范疇（℃）推薦值（℃）差（℃）高（%）最低%誤差%100100010000100000≧≧≧5≧≧5≧≧51001000101000065100000700+13（+）以上—25±特別時為±4530±10特別時為±5層流方式s±s非層流方式≧20次/h1080--1620表8,美國聯邦規(guī)格的干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）表達。*級別名稱**級別上限值粒徑粒徑粒徑粒徑粒徑5umSI***EnglishUnit(m3)(ft3)(m3)(ft3)(m3)(ft3)(m3)(ft3)(m3)(ft3)MIM2M3M4M5M6M711010010001000010000035012403500135000----------------350991----------------265757265075702650075700------------2147502140------------106309106030901060030900------------300875------------10035310003530100003530010000035300010000003530000100283100023801000028300100000283000--------------247618247061802470061800--------------1757001750*上表中表達的級別上限值僅僅是為了級別分類而定義的，并不表達實際的粒徑分布值。**針對中間級別的濃度上限值，用以下的公式進行計算。粒子直徑/m3=10Md)，其中，M:SI單位里的級別名稱，D:粒徑（um）***國際單位（SystemeInternationald’Unites的縮寫）圖1，209E的干凈度級別（圖略）圖中的●標記表達評價干凈度級別用的對象粒子。（）內數值是用Englishunit表達級別。圖2，JISB9920的干凈度級別的上限濃度表9，JISB9920重要內容凈化間級別原則粒徑（um）累計粒子數(個/m3)12345678101102103104105106107108表10，美國航空宇宙局規(guī)格重要內容生物凈化間級別粒子生物粒子室內壓力PammH2O溫度℃濕度%氣流換氣次數照度Lx粒徑um累計粒子數個/ft(個/l)浮游量個/ft(個/l)沉降量10010000100000≧≧≧5≧≧5100（）10000（350）65（）100000（3500）700(25)（）（）（）1200（12900）6000（64000）30000（323000）+13（+）以上推薦值40—50層流方式s±s非層流式≧20次/h1080—1620三、不同用途所規(guī)定的干凈度如前所述，凈化間的級別普通分成（100）、（1000）、（10000）、（100000）4個級別。但根據各產業(yè)領域的作業(yè)工序不同，形成必要的級別是不同的。例如，在半導體制造工廠等里邊，根據作業(yè)內容，規(guī)定有M1（10）—（1000）的凈化間。并且，在制藥工廠里，根據產品的純度、作業(yè)工序，需有從到（100，000）范疇廣泛的級別不等凈化間。因此說，多個產業(yè)所需要的凈化間，其規(guī)定的干凈度是不同的。就普通級別而言，表11能夠作為參考。表11，各產業(yè)所規(guī)定的凈化間級別一覽領域和產業(yè)干凈度原則（級別）內容SIEnglishunit半導體工業(yè)（IC、LSI等）掩模板對準工藝100刻蝕工藝100腐蝕加工擴散工藝100高純度擴散蒸著工藝100高純度電鍍涂布工藝100感光劑涂布電子設備計算器制造10,000磁頭陰極射線管10,000,遮屏磁帶10,000避免雜音精密儀器陀螺、微型軸承10,000提高精度導彈部件、繼電器10,000避免誤動作鐘表、小型計量儀器10,000組立、封裝、修理光學、印刷攝影機、印刷電路板10,000制作鏡頭、膠片1,000連接電子制版10,000制作、檢查化學藥品注射液充填100調和、充填無菌動物養(yǎng)育100SPF化學藥品抗生物10,000充填、檢查普通醫(yī)療品100,000制造食品釀造、發(fā)酵10,000避免醬油、大醬腐壞乳制品、生食品100,000避免酸乳酪變質食肉加工10,000火腿、香腸攪拌(弄成糊狀)食品10,000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避免細菌粘附上。醫(yī)療手術室100股關節(jié)手術、臟器移植特殊治療室100白血病、燙傷恢復、新生兒室10,000早產兒、術后避免感染臨床檢查10,000菌類培植、檢查農林畜產蘑菇栽培10,000避免蘑菇種菌被雜菌感染植物100,000蘭花栽培（實驗用無菌植物、強勢培植植物）養(yǎng)殖10,000避免魚、蠶類因菌侵襲致死微生物工程普通病原體100馬爾堡病毒、拉薩氏熱、艾伯拉出血熱（排出空氣）基因轉換100大腸菌（排出空氣）三、凈化間的形式分類作為凈化間的分類辦法，普通都是根據室內氣流形狀來劃分的。按這個辦法，凈化間可大致分為以下三大類。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干凈空氣的方式。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，它都是最佳的。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，從墻壁上向對面墻壁以同樣的速度提供干凈空氣的一種方式。由于是水平層流，因此，與氣流的上流側相比，下流側的干凈程度要低某些。但它與垂直層流方式相比的話，含有設備較小，費用較低的特點。非層流型（常規(guī)型）與上述幾個層流形式相比，其設備費用要低廉諸多，但由于出現了非層流部分，室內氣流發(fā)生紊亂，微粒子浮游在空中，很難確保高的干凈度。級（100）及級（1000）的場合在干凈度規(guī)定達成級及級的場合，其大部分都能達成層流型。垂直層流型（降下氣流方式）范例圖3HEPA過濾器 熱交換器 HEPA過濾器檔粗大塵埃過濾器外氣 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 熱交換器 HEPA過濾器 檔粗塵過濾器外氣 HEPA過濾器預過濾器加濕器活性炭過濾器圖注：活性炭過濾器在外氣被氣體污染的場合下使用。在凈化間里濕度的控制也非常重要。建議使用可實施嚴格控制的阿姆斯特龍公司產的干蒸汽式加濕器。表12垂直層流型的概要及特點概要特點吹出口、過濾器位置天花板（80以上）（圖3）優(yōu)點：不會被室內的作業(yè)人數、作業(yè)狀態(tài)左右，能確保高度的干凈度。由于是垂直層流，換氣次數多，因此，在短時間內得到高水準的干凈度。幾乎不會發(fā)生塵埃堆積，即便是被污染，也能很快恢復。缺點設備費高運轉成本高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（氣流速度）250—650次/s左右溫度范疇22℃±1—3℃濕度范疇RH45%±5-10%室內外壓力差5-25Pa—所需機械室大建筑內裝材料有規(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規(guī)定房間有效作業(yè)面積能得到很大的面積作業(yè)性好運轉經費高管理實施高水平的管理表13，水平層流型概要及特性概要特點吹出口、過濾器位置房間一側的墻壁上（圖4）優(yōu)點因渦流、死角等引發(fā)的粉塵的堆積、再游離現象極少室內的干凈度不大被作業(yè)人員數、作業(yè)狀態(tài)左右。缺點在距吹出層面較近的地方能夠確保有高水平的干凈度，但在距吸引層面較近的地方，干凈度會有所減少。凈化間擴建很困難設備費用雖不像垂直型那么高，但仍很貴。柜子、更衣室、風淋等準備室的完善及清掃作業(yè)服等要予以充足的注意。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，但下側風流處會逐步被污染。換氣次數（氣流速度）30—650次/Hs)溫度范疇22℃±1—3℃濕度范疇RH45%±5-10%室內外壓力差5--25Pa—所需機械室中檔建筑內裝材料有相稱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經費中檔管理稍微需要高水平的管理級（10，000）及級（100，000）的場合對于級（10，000）及級（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。無論是級（10，000）還是級（100，000），在設計上沒有根本變化，而是根據單位時間內的換氣次數，使其發(fā)生變化的。非層流型（常規(guī)型）范例圖5 HEPA過濾器 熱交換器 活性炭過濾器* 檔粗塵過濾器 外氣加濕器**圖6HEPA過濾器HEPA用預過濾器 熱交換器 活性炭過濾器* 檔粗塵用過濾器外氣加濕器**圖中注解：*活性炭過濾器在受到別的氣體污染的時候使用。**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性概要特性吹出口、過濾器位置空調風管前端（圖5）優(yōu)點：過濾器及空氣解決簡樸且容易設備費用便宜規(guī)模擴張方便通過使用凈化臺，能夠得到級別高的干凈度。缺點室內的干凈度會因作業(yè)人員而變化。易產生渦流、亂流，污染粒子在室內有發(fā)生循環(huán)的可能。由于換氣次數少，達成規(guī)定的干凈度所需時間較長，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)服等要充足注意。吹入口位置地板上側面（圖5）氣流狀態(tài)產生亂流換氣次數（氣流速度）20—50次/h溫度范疇22℃±1—5℃濕度范疇RH50%±10%室內外壓力差5—25Pa—所需機械室小建筑內裝修材料若干限制工程的難易度多少受些限制室內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)性對人的移動沒有無制約運轉費用低廉管理管理水準稍高四、凈化車間設計上的留心點1，凈化車間的構成為確保室內的干凈度，把使用條件、空調的條件等作為最為基本的內容，在考慮到作業(yè)性和氣流狀況后再予以擬定。在構造上要有準備室、更衣室、清洗室、休息室、管理室等。2，清洗辦法作為室內的干凈化氣流方式，有垂直層流式、水平層流式、非層流式。其中，終究使用哪一種方式，要根據干凈度的級別及使用條件來決定。3，干凈度和氣流方式干凈度可通過氣流方式和換氣次數變化。因而，要根據室內的作業(yè)內容、人員及產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。并且，根據場合的不同，必須設立排氣。4，構造凈化間的構造含有氣密性、發(fā)塵、塵埃堆積少，不易發(fā)生振動等是非常重要的，并且，要盡量地不產生亂流。5，使用材料作為內裝修材料，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，與其它材料接合等加工性能良好也是必不可少的。6，室內正壓為確保室內的干凈度，避免來自外部的污染粒子進入室內，室內必須保持在正壓狀態(tài)。要想維持室內總是處在正壓的狀態(tài)，就要有能充足的新風，來補足因局部排氣、自然泄漏而損失的壓力。7，關聯設備根據需要，凈化間里要在入口處設立風淋室，壁板墻上設立物流用的傳遞箱，以及既能確保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，對聲音比較敏感，因此，對空氣供應系統(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，加濕設備濕度的調節(jié)，在避免靜電的影響、發(fā)明舒適的作業(yè)環(huán)境方面，是非常必要的。特別是在醫(yī)院、研究室里，保持難以產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的發(fā)塵源，重要是作業(yè)人員、帶入室內的物品引發(fā)的。因而，對這些要予以充足的注意。除此之外，對各房間的壓力平衡、室內墻壁的污染等細微之處也要實施管理。11，所需設備根據不同的作業(yè)內容，凈化間內還要設立對應的給排水、電氣、氣體設備。這些設備設立要便于使用，并且，由于凈化間是密閉的空間，因此必須有火災、停電等非常狀態(tài)下的緊急對策。五、干凈度的計算辦法范例在凈化間的設計上，要計算出為確保所規(guī)定的干凈度的風量和溫濕度調節(jié)所需的風量。這里，只是把確保室內干凈度的計算辦法列舉出來。將室內的發(fā)塵量、新風的含塵兩量作出假定，根據使用的空氣過濾器效率，用下列公式通過換氣風量等求出干凈度。CoQoP+MC= (1-P)Qr+QeCsQs+M=(CoQo+CQr)P+M流入粉塵量Cqe+CQr流出粉塵量Pf1CsQsPf2CoQo Qe CQrMCoQoPf1Pf2+MC= {1-(Pf1Pf2)}Qr+QeP=Pf1Pf2Qr=房間的體積x1小時的換氣次數C:室內粉塵濃度（個/m3）Qe：排氣風量(m3/h)Co:外氣粉塵濃度（個/m3）M：室內發(fā)塵量（個/h）Cs：供風粉塵濃度（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的的粒子數。P的粉塵穿透率是采用JISZ8901實驗用粉塵13—14種的DOP氣溶膠形成的穿過率，用（P=1-捕集率）表達。Qo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的局部排氣。為使室內形成正壓，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(30-35m3/人/h)Q2:房間的泄漏量（m3/h）Q3:門的關閉產生的泄漏量Q4:局部強制排氣量Q2=EA2g△P/j×3600△P:=室內外的壓力差Pa(mmH2O)…….表16j:空氣密度（Kg/m3）A:縫隙面積（m2）E:流量系數（—）g:S2Q3=tNEA 2g△P/jA:門的面積N:打開次數（次/h）t:一次的開放時間E:流量系數（—1）Qr的換氣風量是根據干凈度的級別，在表15中考慮作業(yè)內容后再作決定。由于M的室內發(fā)塵量，根據作業(yè)內容的不同而異，因此，在參考表5或表6的作業(yè)員發(fā)塵