無塵車間潔凈度標(biāo)準(zhǔn)

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(lián)邦規(guī)格。這個(gè)規(guī)格對(duì)凈化間的環(huán)境要素即空氣干凈度、溫濕度、室內(nèi)壓等都進(jìn)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(lián)邦規(guī)格進(jìn)行了改版，其內(nèi)容重要是以干凈度進(jìn)行分類。最新版已成為No209E，名稱也進(jìn)行了變更。的級(jí)別表達(dá)是把以上的顆粒數(shù)為10x個(gè)/m3，把X表達(dá)成級(jí)別，同時(shí)加上米制M的意思，表達(dá)成等等。在表7里表達(dá)的是美國聯(lián)邦規(guī)格，表8表達(dá)的是美國聯(lián)邦規(guī)格。在日本，對(duì)應(yīng)的規(guī)格是JISB9920。JIS9920的級(jí)別表達(dá)是把以上的顆粒數(shù)規(guī)定為10X個(gè)，用Y表達(dá)級(jí)別。表9、圖2表達(dá)了JISB9920的級(jí)別的重要內(nèi)容。表7美國聯(lián)邦規(guī)格凈化間級(jí)別粒子室內(nèi)壓力PammH2O溫度濕度氣流換氣次數(shù)照度粒徑um累計(jì)粒子數(shù)范疇（℃）推薦值（℃）差（℃）高（%）最低%誤差%100100010000100000≧≧≧5≧≧5≧≧51001000101000065100000700+13（+）以上—25±特別時(shí)為±4530±10特別時(shí)為±5層流方式s±s非層流方式≧20次/h1080--1620表8,美國聯(lián)邦規(guī)格的干凈度級(jí)別分類級(jí)別上限值是各級(jí)別名。上限值用指定粒徑以上的濃度（單位堆積粒子數(shù)）表達(dá)。*級(jí)別名稱**級(jí)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(dá)的級(jí)別上限值僅僅是為了級(jí)別分類而定義的，并不表達(dá)實(shí)際的粒徑分布值。**針對(duì)中間級(jí)別的濃度上限值，用以下的公式進(jìn)行計(jì)算。粒子直徑/m3=10Md)，其中，M:SI單位里的級(jí)別名稱，D:粒徑（um）***國際單位（SystemeInternationald’Unites的縮寫）圖1，209E的干凈度級(jí)別（圖略）圖中的●標(biāo)記表達(dá)評(píng)價(jià)干凈度級(jí)別用的對(duì)象粒子。（）內(nèi)數(shù)值是用Englishunit表達(dá)級(jí)別。圖2，JISB9920的干凈度級(jí)別的上限濃度表9，JISB9920重要內(nèi)容凈化間級(jí)別原則粒徑（um）累計(jì)粒子數(shù)(個(gè)/m3)12345678101102103104105106107108表10，美國航空宇宙局規(guī)格重要內(nèi)容生物凈化間級(jí)別粒子生物粒子室內(nèi)壓力PammH2O溫度℃濕度%氣流換氣次數(shù)照度Lx粒徑um累計(jì)粒子數(shù)個(gè)/ft(個(gè)/l)浮游量個(gè)/ft(個(gè)/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(jí)別普通分成（100）、（1000）、（10000）、（100000）4個(gè)級(jí)別。但根據(jù)各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的作業(yè)工序不同，形成必要的級(jí)別是不同的。例如，在半導(dǎo)體制造工廠等里邊，根據(jù)作業(yè)內(nèi)容，規(guī)定有M1（10）—（1000）的凈化間。并且，在制藥工廠里，根據(jù)產(chǎn)品的純度、作業(yè)工序，需有從到（100，000）范疇廣泛的級(jí)別不等凈化間。因此說，多個(gè)產(chǎn)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(jí)別而言，表11能夠作為參考。表11，各產(chǎn)業(yè)所規(guī)定的凈化間級(jí)別一覽領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)干凈度原則（級(jí)別）內(nèi)容SIEnglishunit半導(dǎo)體工業(yè)（IC、LSI等）掩模板對(duì)準(zhǔn)工藝100刻蝕工藝100腐蝕加工擴(kuò)散工藝100高純度擴(kuò)散蒸著工藝100高純度電鍍涂布工藝100感光劑涂布電子設(shè)備計(jì)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(dǎo)彈部件、繼電器10,000避免誤動(dòng)作鐘表、小型計(jì)量儀器10,000組立、封裝、修理光學(xué)、印刷攝影機(jī)、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(xué)藥品注射液充填100調(diào)和、充填無菌動(dòng)物養(yǎng)育100SPF化學(xué)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(zhì)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(shí)避免細(xì)菌粘附上。醫(yī)療手術(shù)室100股關(guān)節(jié)手術(shù)、臟器移植特殊治療室100白血病、燙傷恢復(fù)、新生兒室10,000早產(chǎn)兒、術(shù)后避免感染臨床檢查10,000菌類培植、檢查農(nóng)林畜產(chǎn)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(shí)驗(yàn)用無菌植物、強(qiáng)勢(shì)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(zhuǎn)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(jù)室內(nèi)氣流形狀來劃分的。按這個(gè)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(duì)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(shè)備體積龐大，造價(jià)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?qū)γ鎵Ρ谝酝瑯拥乃俣忍峁└蓛艨諝獾囊环N方式。由于是水平層流，因此，與氣流的上流側(cè)相比，下流側(cè)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(shè)備較小，費(fèi)用較低的特點(diǎn)。非層流型（常規(guī)型）與上述幾個(gè)層流形式相比，其設(shè)備費(fèi)用要低廉諸多，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，很難確保高的干凈度。級(jí)（100）及級(jí)（1000）的場(chǎng)合在干凈度規(guī)定達(dá)成級(jí)及級(jí)的場(chǎng)合，其大部分都能達(dá)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(yù)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(yù)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(chǎng)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(shí)施嚴(yán)格控制的阿姆斯特龍公司產(chǎn)的干蒸汽式加濕器。表12垂直層流型的概要及特點(diǎn)概要特點(diǎn)吹出口、過濾器位置天花板（80以上）（圖3）優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)被室內(nèi)的作業(yè)人數(shù)、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(shù)多，因此，在短時(shí)間內(nèi)得到高水準(zhǔn)的干凈度。幾乎不會(huì)發(fā)生塵埃堆積，即便是被污染，也能很快恢復(fù)。缺點(diǎn)設(shè)備費(fèi)高運(yùn)轉(zhuǎn)成本高凈化間面積很難擴(kuò)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)（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(nèi)外壓力差5-25Pa—所需機(jī)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(shù)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(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)費(fèi)高管理實(shí)施高水平的管理表13，水平層流型概要及特性概要特點(diǎn)吹出口、過濾器位置房間一側(cè)的墻壁上（圖4）優(yōu)點(diǎn)因渦流、死角等引發(fā)的粉塵的堆積、再游離現(xiàn)象極少室內(nèi)的干凈度不大被作業(yè)人員數(shù)、作業(yè)狀態(tài)左右。缺點(diǎn)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(huì)有所減少。凈化間擴(kuò)建很困難設(shè)備費(fèi)用雖不像垂直型那么高，但仍很貴。柜子、更衣室、風(fēng)淋等準(zhǔn)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(duì)面的墻壁（圖4）氣流狀態(tài)雖是水平層流，但下側(cè)風(fēng)流處會(huì)逐步被污染。換氣次數(shù)（氣流速度）30—650次/Hs)溫度范疇22℃±1—3℃濕度范疇RH45%±5-10%室內(nèi)外壓力差5--25Pa—所需機(jī)械室中檔建筑內(nèi)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(shù)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(dòng)受到限制運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)費(fèi)中檔管理稍微需要高水平的管理級(jí)（10，000）及級(jí)（100，000）的場(chǎng)合對(duì)于級(jí)（10，000）及級(jí)（100，000）的凈化間，從設(shè)備費(fèi)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(jí)（10，000）還是級(jí)（100，000），在設(shè)計(jì)上沒有根本變化，而是根據(jù)單位時(shí)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 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(yù)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(shí)候使用。**在凈化間里，溫度控制也非常重要。建議使用可實(shí)施嚴(yán)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(diào)風(fēng)管前端（圖5）優(yōu)點(diǎn)：過濾器及空氣解決簡樸且容易設(shè)備費(fèi)用便宜規(guī)模擴(kuò)張方便通過使用凈化臺(tái)，能夠得到級(jí)別高的干凈度。缺點(diǎn)室內(nèi)的干凈度會(huì)因作業(yè)人員而變化。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(dá)成規(guī)定的干凈度所需時(shí)間較長，動(dòng)力費(fèi)用較高柜子、更衣室、風(fēng)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(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溫度范疇22℃±1—5℃濕度范疇RH50%±10%室內(nèi)外壓力差5—25Pa—所需機(jī)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(duì)人的移動(dòng)沒有無制約運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低廉管理管理水準(zhǔn)稍高四、凈化車間設(shè)計(jì)上的留心點(diǎn)1，凈化車間的構(gòu)成為確保室內(nèi)的干凈度，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擬定。在構(gòu)造上要有準(zhǔn)備室、更衣室、清洗室、休息室、管理室等。2，清洗辦法作為室內(nèi)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(jù)干凈度的級(jí)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(shù)變化。因而，要根據(jù)室內(nèi)的作業(yè)內(nèi)容、人員及產(chǎn)品的動(dòng)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)。并且，根據(jù)場(chǎng)合的不同，必須設(shè)立排氣。4，構(gòu)造凈化間的構(gòu)造含有氣密性、發(fā)塵、塵埃堆積少，不易發(fā)生振動(dòng)等是非常重要的，并且，要盡量地不產(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，與其它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)的干凈度，避免來自外部的污染粒子進(jìn)入室內(nèi)，室內(nèi)必須保持在正壓狀態(tài)。要想維持室內(nèi)總是處在正壓的狀態(tài)，就要有能充足的新風(fēng)，來補(bǔ)足因局部排氣、自然泄漏而損失的壓力。7，關(guān)聯(lián)設(shè)備根據(jù)需要，凈化間里要在入口處設(shè)立風(fēng)淋室，壁板墻上設(shè)立物流用的傳遞箱，以及既能確保正壓又能排氣的安全風(fēng)閥擋板等。這些是非常重要的。而這些設(shè)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(duì)聲音比較敏感，因此，對(duì)空氣供應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生的噪音要實(shí)施有效地控制，以改善凈化間的作業(yè)環(huán)境。9，加濕設(shè)備濕度的調(diào)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(chǎn)生微生物的濕度是至關(guān)重要的。10，使用方面的管理作為凈化間內(nèi)的發(fā)塵源，重要是作業(yè)人員、帶入室內(nèi)的物品引發(fā)的。因而，對(duì)這些要予以充足的注意。除此之外，對(duì)各房間的壓力平衡、室內(nèi)墻壁的污染等細(xì)微之處也要實(shí)施管理。11，所需設(shè)備根據(jù)不同的作業(yè)內(nèi)容，凈化間內(nèi)還要設(shè)立對(duì)應(yīng)的給排水、電氣、氣體設(shè)備。這些設(shè)備設(shè)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(zāi)、停電等非常狀態(tài)下的緊急對(duì)策。五、干凈度的計(jì)算辦法范例在凈化間的設(shè)計(jì)上，要計(jì)算出為確保所規(guī)定的干凈度的風(fēng)量和溫濕度調(diào)節(jié)所需的風(fēng)量。這里，只是把確保室內(nèi)干凈度的計(jì)算辦法列舉出來。將室內(nèi)的發(fā)塵量、新風(fēng)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(fēng)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(shí)的換氣次數(shù)C:室內(nèi)粉塵濃度（個(gè)/m3）Qe：排氣風(fēng)量(m3/h)Co:外氣粉塵濃度（個(gè)/m3）M：室內(nèi)發(fā)塵量（個(gè)/h）Cs：供風(fēng)粉塵濃度（個(gè)/m3）Pt:粉塵穿透率（%）Qr：換氣風(fēng)量（m3/h）Pf1:預(yù)過濾器穿透率（%）Qo:新風(fēng)風(fēng)量（m3/h）Pf2:主過濾器的穿透率（%）Qs:給氣風(fēng)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(shù)。P的粉塵穿透率是采用JISZ8901實(shí)驗(yàn)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(dá)。Qo外氣風(fēng)量，要考慮環(huán)境衛(wèi)生環(huán)境上規(guī)定的、針對(duì)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(fēng)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(guān)閉產(chǎn)生的泄漏量Q4:局部強(qiáng)制排氣量Q2=EA2g△P/j×3600△P:=室內(nèi)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(shù)（—）g:S2Q3=tNEA 2g△P/jA:門的面積N:打開次數(shù)（次/h）t:一次的開放時(shí)間E:流量系數(shù)（—1）Qr的換氣風(fēng)量是根據(jù)干凈度的級(jí)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，因此，在參考表5或表6的作業(yè)員發(fā)塵