PHÒNG SẠCH LÀ GÌ?

Tổng quan về phòng sạch

Phòng sạch được sử dụng thực tế trong mọi ngành công nghiệp nơi các hạt nhỏ có thể ảnh hưởng xấu đến quá trình sản xuất. Chúng khác nhau về kích thước và độ phức tạp, đồng thời được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như sản xuất chất bán dẫn, dược phẩm, công nghệ sinh học, thiết bị y tế và khoa học đời sống cũng như quy trình sản xuất quan trọng phổ biến trong hàng không vũ trụ, quang học, quân sự và bộ năng lượng.

Phòng sạch là bất kỳ không gian khép kín nhất định nào được thực hiện để giảm ô nhiễm hạt và kiểm soát các thông số môi trường khác như nhiệt độ, độ ẩm và áp suất. Thành phần quan trọng là bộ lọc Không khí hạt hiệu quả cao (HEPA) được sử dụng để bẫy các hạt có kích thước 0,3 micron trở lên. Tất cả không khí được đưa đến phòng sạch đều đi qua bộ lọc HEPA và trong một số trường hợp cần có hiệu suất làm sạch nghiêm ngặt, bộ lọc Không khí hạt cực thấp (ULPA) sẽ được sử dụng.
Nhân viên được lựa chọn để làm việc trong phòng sạch phải trải qua đào tạo chuyên sâu về lý thuyết kiểm soát ô nhiễm. Họ vào và ra khỏi phòng sạch thông qua khóa gió, vòi sen khí và/hoặc phòng thay quần áo, đồng thời họ phải mặc quần áo đặc biệt được thiết kế để bẫy các chất gây ô nhiễm do da và cơ thể tạo ra một cách tự nhiên.
Tùy thuộc vào phân loại hoặc chức năng của phòng, trang phục cho nhân viên có thể chỉ giới hạn ở áo khoác và lưới cài tóc trong phòng thí nghiệm, hoặc rộng hơn như được bao bọc hoàn toàn trong bộ đồ thỏ nhiều lớp với thiết bị thở khép kín.
Quần áo phòng sạch được sử dụng để ngăn chặn các chất thoát ra khỏi cơ thể người mặc và gây ô nhiễm môi trường. Bản thân quần áo phòng sạch không được giải phóng các hạt hoặc sợi để tránh gây ô nhiễm môi trường cho nhân viên. Loại ô nhiễm nhân sự này có thể làm giảm hiệu suất của sản phẩm trong ngành công nghiệp bán dẫn và dược phẩm, đồng thời có thể gây lây nhiễm chéo giữa nhân viên y tế và bệnh nhân trong ngành chăm sóc sức khỏe.
Quần áo phòng sạch bao gồm bốt, giày, tạp dề, khăn che râu, mũ phồng, quần yếm, khẩu trang, váy dài/áo khoác phòng thí nghiệm, áo choàng, găng tay và bao ngón tay, lưới tóc, mũ trùm đầu, tay áo và bao giày. Loại trang phục phòng sạch được sử dụng phải phản ánh thông số kỹ thuật của phòng sạch và sản phẩm. Phòng sạch ở mức độ thấp có thể chỉ yêu cầu những đôi giày đặc biệt có đế hoàn toàn trơn tru, không bám bụi bẩn. Tuy nhiên, đế giày không được tạo ra nguy cơ trơn trượt vì sự an toàn luôn được đặt lên hàng đầu. Một bộ đồ phòng sạch thường được yêu cầu để vào phòng sạch. Phòng sạch cấp 10.000 có thể sử dụng áo choàng, khăn che đầu và bốt đơn giản. Đối với phòng sạch Cấp 10, cần phải có quy trình mặc áo choàng cẩn thận với nắp có khóa kéo, ủng, găng tay và vỏ mặt nạ phòng độc hoàn chỉnh.

Nguyên tắc luồng không khí trong phòng sạch

Phòng sạch duy trì không khí không có hạt thông qua việc sử dụng bộ lọc HEPA hoặc ULPA sử dụng nguyên lý luồng không khí tầng hoặc hỗn loạn. Hệ thống luồng không khí nhiều lớp, hoặc một chiều, hướng không khí đã lọc xuống dưới theo một dòng không đổi. Hệ thống luồng không khí tầng thường được sử dụng trên 100% trần nhà để duy trì luồng không khí một chiều liên tục. Tiêu chí dòng chảy tầng thường được nêu trong các trạm làm việc di động (tủ hút LF) và được quy định trong các phòng sạch được phân loại ISO-1 đến ISO-4.
Thiết kế phòng sạch phù hợp bao gồm toàn bộ hệ thống phân phối không khí, bao gồm cả các quy định để hồi lưu không khí đầy đủ ở hạ lưu. Trong các phòng có luồng gió thẳng đứng, điều này có nghĩa là việc sử dụng luồng không khí có bức tường thấp xung quanh chu vi của khu vực. Trong các ứng dụng dòng chảy ngang, nó đòi hỏi phải sử dụng không khí hồi lưu ở ranh giới hạ lưu của quy trình. Việc sử dụng hệ thống hồi gió gắn trên trần là trái ngược với thiết kế hệ thống phòng sạch phù hợp.

Phân loại phòng sạch

Phòng sạch được phân loại theo mức độ sạch của không khí. Trong Tiêu chuẩn Liên bang 209 (A đến D) của Hoa Kỳ, số lượng hạt bằng và lớn hơn 0,5µm được đo trong một foot khối không khí và số lượng này được sử dụng để phân loại phòng sạch. Danh pháp số liệu này cũng được chấp nhận trong phiên bản 209E mới nhất của Tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn Liên bang 209E được sử dụng trong nước. Tiêu chuẩn mới hơn là TC 209 của Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế. Cả hai tiêu chuẩn đều phân loại phòng sạch theo số lượng hạt tìm thấy trong không khí của phòng thí nghiệm. Tiêu chuẩn phân loại phòng sạch FS 209E và ISO 14644-1 yêu cầu các phép đo và tính toán số lượng hạt cụ thể để phân loại mức độ sạch của phòng sạch hoặc khu vực sạch sẽ. Ở Anh, Tiêu chuẩn Anh 5295 được sử dụng để phân loại phòng sạch. Tiêu chuẩn này sắp được thay thế bởi BS EN ISO 14644-1.
Phòng sạch được phân loại theo số lượng và kích thước của các hạt được phép trên một thể tích không khí. Các số lớn như "lớp 100" hoặc "lớp 1000" đề cập đến FED_STD-209E và biểu thị số lượng hạt có kích thước 0,5 µm hoặc lớn hơn được phép trên mỗi foot khối không khí. Tiêu chuẩn này cũng cho phép nội suy, do đó có thể mô tả ví dụ như "class 2000".
Các số nhỏ tham khảo các tiêu chuẩn ISO 14644-1, trong đó chỉ định logarit thập phân của số lượng hạt 0,1 µm hoặc lớn hơn được phép trên một mét khối không khí. Vì vậy, ví dụ, phòng sạch ISO loại 5 có tối đa 105 = 100.000 hạt trên m³.
Cả FS 209E và ISO 14644-1 đều thừa nhận mối quan hệ log-log giữa kích thước hạt và nồng độ hạt. Vì lý do đó, không có thứ gọi là nồng độ hạt bằng không. Không khí trong phòng thông thường xấp xỉ loại 1.000.000 hoặc ISO 9.

Tiêu chuẩn phòng sạch ISO 14644-1