Definición de sala limpia
(1) Definición de sala limpia
Sala limpia, también conocida como sala limpia o sala blanca.
"Sala limpia" se refiere a la eliminación de partículas, aire nocivo, bacterias y otros contaminantes en el aire dentro de un espacio determinado, y la temperatura interior, la limpieza, la presión interior, la velocidad y distribución del flujo de aire. ruido y salas especialmente diseñadas donde las vibraciones, la iluminación, la electricidad estática, etc. se controlan dentro de ciertos requisitos. En otras palabras, no importa cómo cambien las condiciones del aire exterior, la habitación puede mantener los requisitos originalmente establecidos en cuanto a limpieza, temperatura, humedad, presión, etc.
La función principal de la sala limpia es controlar la limpieza, temperatura y humedad de la atmósfera con la que entran en contacto los productos (como las obleas de silicio), para que los productos puedan producirse en un buen espacio ambiental. . Este espacio se llama "sala limpia".
Cada país del mundo tiene sus propios estándares, pero generalmente se utiliza el Estándar Federal 209 de EE.UU. Lo siguiente es solo una introducción y comparación de 209D y 209E con estándares establecidos por otros países del mundo.
La mayor diferencia entre 209E y 209D es la adición de unidades métricas a las unidades representadas por 209E. El grado de sala limpia está representado por el prefijo 'm', como M1, M1.5, M2. 5, M3... Por analogía, de acuerdo con la estandarización de las unidades métricas internacionales, los números arábigos después de la letra M son por metro cúbico >: el número de partículas de polvo = 0,5μm se expresa por la potencia de 10, y el exponente es. Si el número de partículas de polvo está entre las primeras y la potencia perfecta de las segundas, se expresa como 1,5, 2,5, 3,5...
La norma federal estadounidense FS 209D está en unidades imperiales por cubo. pie, adoptado por Japón El sistema métrico utiliza partículas de 0,1 μm como estándar de conteo. Los estándares japoneses están representados por el Nivel 1, el Nivel 2 y el Nivel 3... Nivel 8, el mejor nivel es el Nivel 1 y el peor nivel es el Nivel 8. Convierta el número total de partículas de polvo por metro cúbico a la potencia de 10. , y tomamos Se obtiene su índice.
(3) Elementos de control de sala limpia
1. Puede eliminar partículas de polvo que flotan en el aire.
2. Puede prevenir la generación de partículas de polvo.
3. Control de temperatura y humedad.
4. Ajuste de presión.
5. Elimina los gases nocivos.
6. Estanqueidad de estructura y compartimentos.
7. Prevención y control de la electricidad estática.
8. Prevenir interferencias electromagnéticas.
9. Consideración de factores de seguridad.
10. Consideraciones de ahorro energético.
(4) Clasificación de las salas blancas
1. Turbulencia:
El aire entra desde la caja de aire acondicionado a través del conducto de aire y el filtro de aire (HEPA) de La sala limpia La sala limpia se regresa mediante paneles de pared divisoria o pisos elevados a ambos lados de la sala limpia. El flujo de aire se mueve de manera no lineal y se encuentra en un estado turbulento o de vórtice irregular. Este tipo es adecuado para salas blancas de clase 1.000-100.000.
Ventajas: estructura simple, bajo costo de construcción del sistema y fácil expansión de la sala limpia. En algunos lugares especiales, se pueden utilizar juntos bancos de trabajo libres de polvo para mejorar el nivel de la sala limpia.
Desventajas: Las partículas de polvo que flotan en el espacio interior causadas por un flujo turbulento son difíciles de descargar y pueden contaminar fácilmente los productos del proceso. Además, si un sistema se detiene y reinicia, a menudo lleva mucho tiempo alcanzar el nivel deseado de limpieza.
2. Flujo laminar (flujo laminar):
El flujo de aire laminar se mueve en línea recta uniforme. El aire ingresa a la habitación a través de un filtro con una cobertura del 100% y pasa a través del elevado. piso o dos paneles divisorios laterales regresan. Este tipo es adecuado para su uso en entornos que requieren un nivel de sala limpia más alto. Generalmente, el nivel de sala limpia es de 1 a 100. Sus tipos se pueden dividir en dos tipos:
(1) Flujo laminar horizontal: el aire horizontal sale de una dirección del filtro y lo devuelve el sistema de aire de retorno en la pared opuesta. descargado al aire libre con el viento Generalmente, para causar contaminación grave en el lado aguas abajo.
Ventajas: estructura simple, estable en un corto periodo de tiempo después de la cirugía.
Desventajas: el costo de construcción es mayor que el del flujo turbulento y el espacio interior no es fácil de ampliar.
(2) Flujo laminar vertical: El techo de la habitación se cubre completamente con filtros ULPA, y el aire se sopla de arriba a abajo, lo que permite conseguir un alto grado de limpieza y descargar rápidamente el polvo generado por la proceso o trabajadores externos sin afectar las Otras áreas de trabajo.
Ventajas: fácil de administrar, puede alcanzar un estado estable poco tiempo después de que comienza la operación y no se ve afectado fácilmente por el estado operativo o el personal operativo.
Desventajas: alto costo, difícil usar el espacio de manera flexible, el colgador en el techo ocupa mucho espacio y es problemático mantener y reemplazar el filtro.
3. Tipo híbrido:
El tipo compuesto combina o utiliza flujo turbulento y flujo laminar para proporcionar aire local ultralimpio.
(1) Túnel limpio: El área de proceso o área de trabajo está cubierta con filtros 100% HEPA o ULPA, lo que aumenta el nivel de limpieza por encima de 10, lo que puede ahorrar costos de instalación y operación.
Este tipo requiere que el área de trabajo del operador esté aislada del producto y mantenimiento de la máquina para evitar afectar el trabajo y la calidad durante el mantenimiento de la máquina. Este tipo se utiliza principalmente en el proceso ULSI.
El túnel limpio tiene otras dos ventajas: a. Fácil de expandir de manera flexible b. El mantenimiento del equipo se puede realizar fácilmente en el área de mantenimiento.
(2) Tubería limpia: la línea de producción automatizada por la que pasa el flujo del producto se rodea y purifica, y el nivel de limpieza se eleva por encima de 100. Dado que el producto está aislado del operador y del entorno que produce polvo, una pequeña cantidad de suministro de aire puede lograr una buena limpieza y ahorrar energía. Es más adecuado para su uso en líneas de producción automáticas sin necesidad de mano de obra. Adecuado para industrias farmacéutica, alimentaria y de semiconductores.
(3) Puntos de limpieza locales de montaje: mejorar la limpieza del área de proceso del producto en la sala limpia de flujo turbulento con un nivel de sala limpia de 10 000 ~ 100 000 a más de 10 ~ 1000 para la producción. Bancos de trabajo limpios; los cobertizos de trabajo y los gabinetes de aire limpio entran en esta categoría.
Limpiar banco de trabajo: Nivel 1~100.
Cobertizo de trabajo limpio: para encerrar un espacio pequeño en el turbulento espacio de la sala limpia con paneles de plástico transparente antiestático y utilizar HEPA o ULPA independientes y unidades de ventilador de aire acondicionado para convertirse en un espacio limpio relativamente avanzado. El nivel es de 10 a 1000, la altura es de aproximadamente 2,5 metros y el área de cobertura es de aproximadamente 100 m2. Las cuatro columnas están equipadas con ruedas móviles para un uso flexible.
(5) Flujo de aire en salas blancas
La limpieza de las salas blancas suele verse afectada por el flujo de aire, es decir, el movimiento y difusión del polvo generado por las personas, las cabinas de las máquinas. y estructuras de construcción Sujeto al flujo de aire.
La sala limpia utiliza HEPA y ULPA para filtrar el aire, y su tasa de recolección de polvo es tan alta como 99,97~99,99995%, por lo que se puede decir que el aire filtrado por este filtro es muy limpio. Sin embargo, además de las personas, también existen fuentes de polvo en las salas blancas, como por ejemplo las máquinas. Una vez que el polvo se propaga, es imposible mantener un espacio limpio y es necesario utilizar el flujo de aire para descargar rápidamente el polvo al exterior.
El flujo de aire de la sala limpia es un factor importante que afecta el rendimiento de la sala limpia. Generalmente, la velocidad del flujo de aire en las salas blancas es de 0,25 ~ 0,5 m/s, que pertenece a la zona de brisa y se confunde fácilmente con los movimientos de personas y máquinas. Aunque aumentar la velocidad del viento puede suprimir el impacto de esta perturbación y mantener la limpieza, afectará el aumento de los costos operativos. Por lo tanto, se debe suministrar la velocidad del viento más adecuada para lograr la velocidad del viento adecuada y cumplir con el nivel de limpieza requerido.
Por otro lado, para lograr un efecto estable de limpieza en una sala limpia, mantener un flujo de aire uniforme también es un factor importante. Si el flujo de aire no se puede mantener uniformemente, significa que la velocidad del viento es diferente, especialmente en la pared, el flujo de aire formará un vórtice a lo largo de la pared y, de hecho, es difícil lograr una alta limpieza en este momento.
Para mantener un flujo de aire uniforme en la dirección vertical del flujo laminar, es necesario: (a) No debe haber diferencia en la velocidad de la superficie de soplado; (b) No debe haber diferencia en la velocidad; Velocidad del viento en la superficie de succión de la placa de retorno del piso. Se generarán corrientes parásitas cuando la velocidad es demasiado baja o demasiado alta (0,2 m/s, 0,7 m/s), mientras que el flujo de aire es uniforme cuando la velocidad es 0,5 m/s. Actualmente, la velocidad del viento en las salas limpias generales es. entre 0,25-0,5 m/s.
Hay muchos factores que afectan el flujo de aire de la sala limpia, como el equipo de proceso, el personal, los materiales de montaje de la sala limpia, los aparatos de iluminación, etc. Al mismo tiempo, también se deben considerar los puntos de desviación del flujo de aire por encima del equipo de producción.
El punto de distribución de aire en la superficie de la consola de operación o del equipo de producción generalmente debe ubicarse a 2/3 de la distancia entre el espacio de la sala limpia y la partición para que el aire pueda fluir desde el interior del proceso. área al área de operación cuando los trabajadores estén trabajando, retire el polvo; si el punto de división está dispuesto frente al área de proceso, se convertirá en una división del flujo de aire inapropiada. En este momento, la mayor parte del flujo de aire fluirá hacia el área de proceso y el polvo generado por la operación del operador será transportado detrás del equipo, de modo que la mesa de trabajo se contaminará y se reducirá la tasa de rendimiento.
Se generarán corrientes parásitas en el cruce de obstáculos, como el banco de trabajo de la sala limpia, y la limpieza cercana será relativamente pobre. Volver a perforar los orificios de ventilación en el banco minimizará la turbulencia.
Si la selección de los materiales de montaje es adecuada y si la disposición del equipo es perfecta también son factores importantes para que el flujo de aire se convierta en un fenómeno de vórtice.
(6) Composición de la sala limpia
La composición de la sala limpia se compone de los siguientes sistemas (estos sistemas son indispensables en las moléculas del sistema), de lo contrario no podrá Forme una sala limpia completa y de buena calidad:
(1) Sistema de techo: que incluye varillas de techo, vigas rígidas (vigas en I o de acero en forma de U) y vigas de rejilla de techo (rejilla de techo o marco de techo).
(2) Sistema de aire acondicionado: incluye cabina de aire, sistema de filtración, molino de viento, etc.
(3) Tabiques: incluidas puertas y ventanas.
(4) Suelo: incluido suelo técnico o suelo antiestático.
(5) Equipos de iluminación: incluidas lámparas fluorescentes y tubos amarillos.
La estructura principal del edificio de la sala limpia generalmente utiliza barras de acero o cemento óseo, pero no importa qué estructura sea, debe cumplir las siguientes condiciones:
a. aparecen debido a cambios de temperatura y vibraciones;
B No es fácil producir partículas de polvo y es difícil adherirlas;
Baja higroscopicidad;
D. Para mantener las condiciones de humedad interior, el aislamiento debe ser alto;
Las salas limpias se clasifican según sus usos (se pueden dividir en dos categorías)
(1), Salas blancas industriales: destinadas al control de partículas inanimadas. Controla principalmente la contaminación de los objetos de trabajo por partículas de polvo del aire y, en general, mantiene una presión positiva en el interior. Adecuado para la industria de maquinaria de precisión, industria electrónica (semiconductores, circuitos integrados, etc.), industria aeroespacial, productos químicos de alta pureza, industria de energía atómica, industria de productos magnetoópticos (producción de discos, películas, cintas), LCD (cristal líquido) , disco duro de computadora, producción de cabezales de computadora y muchas otras industrias.
(2) Las salas blancas biológicas controlan principalmente la contaminación de los objetos de trabajo por partículas vivas (bacterias) y partículas inanimadas (polvo). Se puede dividir en: 1. Sala blanca biológica general, que controla principalmente la contaminación de microorganismos (bacterias). Al mismo tiempo, sus materiales internos deben poder resistir la erosión de diversos desinfectantes y, en general, la presión interna está garantizada. Básicamente, los materiales del interior deben ser los de una sala blanca industrial capaz de soportar diversos procesos de esterilización. Ejemplos: industria farmacéutica, hospitales (quirófanos, salas estériles), producción de alimentos, cosméticos, bebidas, laboratorios de animales, laboratorios físicos y químicos, estaciones de sangre, etc.
b. Sala blanca de bioseguridad: controla principalmente la contaminación de partículas vivas de los objetos de trabajo al mundo exterior y a las personas. El interior debe mantener una presión negativa con la atmósfera. Por ejemplo: bacteriología, biología, laboratorio limpio, ingeniería física (genes recombinantes, preparación de vacunas)
Principios y características de la sala limpia de flujo turbulento de ocho capas
1. Una sala limpia se define como una sala limpia donde la velocidad del flujo de aire es desigual, el flujo de aire no es paralelo y va acompañado de un reflujo o un vórtice.
2. Principio: La sala limpia de flujo turbulento depende del suministro de aire para diluir continuamente el aire interior, diluyendo gradualmente el aire contaminado para lograr la limpieza (generalmente, el nivel de purificación de diseño de la sala limpia de flujo turbulento es superior). 1000 ~ 300000).
3. Características: Las salas blancas de flujo turbulento dependen de múltiples intercambios de aire para lograr niveles de limpieza y limpieza. El número de cambios de aire determina el nivel de purificación en la definición (cuanto mayor sea el número de cambios de aire, mayor será el nivel de purificación).
(1). Tiempo de autopurificación: se refiere al momento en que la sala limpia comienza a suministrar aire según los tiempos de intercambio de aire diseñados y la concentración de polvo interior alcanza el nivel de purificación diseñado.
Se espera que el nivel 1000 dure menos de 20 minutos (calculado como 15 minutos), se espera que el nivel 10000 dure menos de 30 minutos (calculado como 25 minutos), se espera que el nivel 100000 dure menos de 40 minutos (calculado como 30 minutos)
(2) Número de cambios de aire (basado en el tiempo de autopurificación anterior) Diseño requerido) es 1000 nivel 43,5-55,3 veces/hora (especificación: 50 veces/hora) 1000 nivel 23,8 -28,6 veces/hora (especificación: 25 veces/hora) 56438.686666666666
6. Estructura de sala limpia (aire acondicionado limpio)
(1), unidad de aire acondicionado de purificación combinada
(2), conducto de suministro de aire limpio
(3), conducto de aire de retorno limpio
(4) Plenum estático de suministro de aire
(5 ), filtro de alta eficiencia
(6), placa de difusión porosa
(7), techo de sala limpia
(8), partición de sala limpia
(9), rejilla de ventilación de retorno
(10), nueva salida de aire
Conocimiento de las fuentes de contaminación
Cantidad de polvo
La cantidad de polvo generado en la sala limpia. Estos polvos provienen del equipo y pueden eliminarse a través del escape local. Fluirán hacia la sala en comparación con la cantidad de polvo de cabello humano, el polvo generado durante el transporte. Los productos y materiales son generalmente muy pequeños y pueden ignorarse debido a la aplicación de medias paredes metálicas (paneles sándwich de acero de color), el polvo de la superficie del edificio es muy pequeño, generalmente menos del 10%, el polvo proviene principalmente de personas. representa alrededor del 90%. En cuanto a la cantidad de polvo emitido por el cuerpo humano, debido a las mejoras en los materiales y estilos de la ropa, la cantidad absoluta de polvo emitido también está disminuyendo.
a Material: El algodón tiene el mayor contenido de polvo, seguido del algodón, el poliéster, el poliéster puro antiestático y el nailon.
b. Estilo: el tipo colgante grande tiene la mayor emisión de polvo, seguido por el tipo de embalaje superior e inferior, y el tipo de cubierta completa es el menor
C. : La cantidad de polvo generado durante la acción es generalmente de 3 a 7 veces el tiempo de reposo;
d Limpieza: La cantidad de polvo generado por la limpieza con solvente se reduce a una quinta parte de la limpieza general con agua.
La cantidad de polvo generado en la superficie de las estructuras de mantenimiento interiores se basa en el suelo. La cantidad de polvo generado en la superficie del suelo de aproximadamente 8 metros cuadrados equivale a una persona estacionaria.
2. Carga bacteriana
El análisis de los datos de pruebas externas se puede considerar de la siguiente manera:
(1) Cuando los trabajadores usan ropa esterilizada en la sala limpia:
La carga bacteriana en reposo es generalmente de 10-300/minuto.
La cantidad de bacterias producidas durante la actividad física general es de 150-1000/min.
Al caminar rápidamente, la carga bacteriana es de 900-2500/minuto. gente.
(2) La tos es generalmente de 70 a 700 veces por minuto.
Un estornudo suele producirse entre 4.000 y 62.000 estornudos/minuto.
(3) Cuando se usa ropa normal, la cantidad de bacterias es de 3300~62000/minuto.
(4) La cantidad de bacterias sin máscara: La cantidad de bacterias con máscara es 1:7~1:14.
(5) Cantidad de bacterias: la cantidad de polvo es de 1:500~1:1000. Según ejemplos domésticos:
(6) El número de bacterias durante la cirugía es de 878/min.
Se puede observar que la tasa de crecimiento bacteriano estático del personal que usa ropa esterilizada en salas limpias generalmente no supera las 300/min. En humanos, el crecimiento bacteriano dinámico generalmente no supera las 65438 ± 0000 células/minuto. Las personas son factibles como base para el cálculo.