Kjarnagreining á hreinu herbergi

INNGANGUR

Hreint herbergi er grundvöllur mengunareftirlits. Án hreinna herbergi er ekki hægt að framleiða mengunarviðkvæma hluti. Í Fed-STD-2 er hreint herbergi skilgreint sem herbergi með loftsíun, dreifingu, hagræðingu, byggingarefni og búnaði, þar sem sérstakar reglulegar aðferðir eru notaðar til að stjórna styrk lofts agna til að ná viðeigandi agnahreinleika.

Til þess að ná góðum hreinleikaáhrifum í hreinu herbergi er það ekki aðeins nauðsynlegt að einbeita sér að því að grípa til hæfilegra hreinsunarráðstafana, heldur einnig að krefjast ferlis, smíði og annarra sérgreina til að gera samsvarandi ráðstafanir: ekki aðeins sanngjarna hönnun, heldur einnig vandlega framkvæmdir og uppsetning í samræmi við forskriftirnar, svo og rétt notkun á hreinu herbergi og vísindalegu viðhaldi og stjórnun. Til að ná góðum áhrifum í hreinu herbergi hefur mörgum innlendum og erlendum bókmenntum verið skýrt frá mismunandi sjónarhornum. Reyndar er erfitt að ná fram kjörsamhæfingu milli mismunandi sérgreina og það er erfitt fyrir hönnuðir að átta sig á gæðum smíði og uppsetningar sem og notkun og stjórnun, sérstaklega þeim síðarnefnda. Að því er varðar hreinsunarráðstafanir með hreinu herbergi, gefa margir hönnuðir, eða jafnvel byggingaraðilar, oft ekki næga athygli á nauðsynlegum aðstæðum, sem leiðir til ófullnægjandi hreinleikaáhrifa. Þessi grein fjallar aðeins stuttlega um fjögur nauðsynleg skilyrði til að ná kröfum um hreinleika í hreinsunaraðgerðum á hreinu herbergi.

1.. Hreinlæti í lofti

Til að tryggja að hreinlæti loftframboðsins uppfylli kröfurnar er lykillinn árangur og uppsetning loka síu hreinsunarkerfisins.

Síuval

Lokasía hreinsunarkerfisins samþykkir yfirleitt HEPA síu eða undirhepa síu. Samkvæmt stöðlum lands míns er skilvirkni HEPA sía skipt í fjögur bekk: Flokkur A er ≥99,9%, flokkur B er ≥99,9%, flokkur C er ≥99,999%, flokk D (fyrir agnir ≥0,1μm) ≥99,999 % (einnig þekkt sem Ultra-HEPA síur); Undir-HEPA síur eru (fyrir agnir ≥0,5μm) 95 ~ 99,9%. Því hærri sem skilvirkni er, því dýrari er sían. Þess vegna, þegar við veljum síu, ættum við ekki aðeins að uppfylla kröfur um hreinleika loftframboðsins, heldur einnig íhuga efnahagslega skynsemi.

Frá sjónarhóli hreinleika kröfur er meginreglan að nota lág afköst síur fyrir lágt stig hreint herbergi og afkastamikil síur fyrir háu stigi hreint herbergi. Almennt séð: Hægt er að nota há- og miðlungs skilvirkni síur fyrir 1 milljón stig; Hægt er að nota undirhepa eða HEPA síur fyrir stig undir stigum 10.000; Hægt er að nota sía í B -flokki fyrir bekk 10.000 til 100; og hægt er að nota sía í flokki C fyrir stig 100 til 1. það virðist sem það séu tvær tegundir af síum til að velja úr fyrir hvert hreinleika stig. Hvort að velja afkastamikla eða litla afköst síur fer eftir sérstökum aðstæðum: þegar umhverfismengunin er alvarleg, eða útblásturshlutfall innanhúss er stórt, eða hreint herbergið er sérstaklega mikilvægt og krefst stærri öryggisstuðuls, í þessum eða einum Af þessum tilvikum ætti að velja háa flokks síu; Annars er hægt að velja lægri afköst síu. Fyrir hreina herbergi sem krefjast stjórnunar á 0,1μm agnum, ætti að velja flokk D -sía óháð stýrðri agnaþéttni. Ofangreint er aðeins frá sjónarhóli síunnar. Reyndar, til að velja góða síu, verður þú einnig að íhuga að fullu einkenni hreinu herbergisins, síunnar og hreinsunarkerfisins.

Sía uppsetning

Til að tryggja hreinleika loftframboðsins er það ekki nóg að hafa aðeins hæfar síur, heldur einnig til að tryggja: a. Sían er ekki skemmd við flutning og uppsetningu; b. Uppsetningin er þétt. Til að ná fyrsta atriðinu verður að vera vel þjálfað byggingar- og uppsetningarstarfsmenn, með bæði þekkingu á að setja upp hreinsunarkerfi og hæfileikaríka uppsetningarhæfileika. Annars verður erfitt að tryggja að sían sé ekki skemmd. Það eru djúpstæð kennslustundir í þessum efnum. Í öðru lagi fer vandamálið við þéttleika uppsetningar aðallega eftir gæðum uppsetningarinnar. Hönnunarhandbókin mælir almennt með: fyrir eina síu er notuð opin gerð, þannig að jafnvel þó að leki á sér stað mun hún ekki leka inn í herbergið; Með því að nota fullunna HEPA loft innstungu er einnig auðveldara að tryggja þéttleika. Fyrir loft margra sía er hlaupþétting og neikvæð þrýstingsþétting oft notuð á undanförnum árum.

Gelþétting verður að tryggja að fljótandi tankinn sé þéttur og heildargrindin sé á sama lárétta planinu. Neikvæð þrýstingsþétting er að gera ytri jaðar samskeytisins milli síunnar og kyrrstæðra þrýstikassans og ramma í neikvæðu þrýstingsástandi. Eins og uppsetningin á opinni gerð, jafnvel þó að það sé leki, mun það ekki leka inn í herbergið. Reyndar, svo framarlega sem uppsetningarramminn er flatur og síuenda andlitið er í samræmdu snertingu við uppsetningargrindina, ætti að vera auðvelt að láta síuna uppfylla þéttleika uppsetningarinnar í hvaða uppsetningartegund sem er.

2.. Airflow Organization

Loftflæðisskipulag hreinu herbergi er frábrugðið því sem er í almennu loftkældu herbergi. Það krefst þess að hreinasta loftið verði afhent starfssvæðinu fyrst. Hlutverk þess er að takmarka og draga úr menguninni á unnum hlutum. Í þessu skyni ætti að hafa í huga eftirfarandi meginreglur við hönnun loftstreymisstofnunarinnar: lágmarka hvirfilstrauma til að forðast að koma mengun utan vinnusvæðisins inn á vinnusvæðið; Reyndu að koma í veg fyrir að efri ryk fljúga til að draga úr líkum á ryki sem menga vinnustykkið; Loftstreymið á vinnusvæðinu ætti að vera eins samræmt og mögulegt er og vindhraði þess ætti að uppfylla ferlið og hreinlætiskröfur. Þegar loftstreymið streymir að loftrásinni ætti rykið í loftinu að taka á áhrifaríkan hátt. Veldu mismunandi loft afhendingu og skilastillingu í samræmi við mismunandi kröfur um hreinleika.

Mismunandi loftflæðisstofnanir hafa sín eigin einkenni og gildissvið:

(1). Lóðrétt einátta flæði

Til viðbótar við sameiginlega kosti þess að fá samræmda loftstreymi niður, auðvelda fyrirkomulag vinnslubúnaðar, sterkrar sjálfsspeglun og einfalda sameiginlega aðstöðu eins og persónulega hreinsunaraðstöðu, hafa fjórar loftframboðsaðferðirnar einnig sína kosti og galla: fullur-fullur- Yfirbyggðar HEPA síur hafa kostina við litla mótstöðu og langa síuuppbótarhring, en loftbyggingin er flókin og kostnaðurinn er mikill; Kostir og gallar við hliðarþekktan HEPA síuafgreiðslu og afhendingu á fullri holu eru andstæða þeim sem eru í fullum huldu HEPA síu afhendingu. Meðal þeirra er auðvelt að safna ryki í fullri holu plötunni á innra yfirborði opnunarplötunnar þegar kerfið er ekki í gangi og lélegt viðhald hefur nokkur áhrif á hreinleika; Þétt afhending á topp dreifingu krefst blöndunarlags, þannig að það hentar aðeins fyrir háum hreinum herbergjum yfir 4m, og einkenni þess eru svipuð afhendingu á fullri holu; Return loftaðferðin fyrir plötuna með grillum á báðum hliðum og endursendingarstöðvum sem raðað er jafnt neðst á gagnstæðum veggjum er aðeins hentugur fyrir hrein herbergi með nettó bil sem er minna en 6m á báðum hliðum; Return loftsinnstungur sem raðað er neðst á eins hliðarveggnum eru aðeins hentugir fyrir hrein herbergi með litlum fjarlægð milli veggjanna (svo sem ≤ <2 ~ 3m).

(2). Lárétt einátta flæði

Aðeins fyrsta vinnusvæðið getur náð hreinsunarstiginu 100. Þegar loftið rennur til hinnar hliðar eykst rykstyrkur smám saman. Þess vegna er það aðeins hentugur fyrir hrein herbergi með mismunandi kröfur um hreinleika fyrir sama ferli í sama herbergi. Staðbundin dreifing HEPA sía á loftframboðsveggnum getur dregið úr notkun HEPA sía og sparað upphafsfjárfestingu, en það eru eddies á staðnum.

(3). Órólegt loftstreymi

Einkenni helstu afhendingar á opnunarplötum og efstu afhending þéttra dreifara eru þau sömu og nefndir hér að ofan: Kostir við hliðar afhendingu er auðvelt að raða leiðslum, ekkert tæknilegt millilaga er krafist, litlum tilkostnaði og til þess að stuðla að endurnýjun gömlu verksmiðjanna . Ókostirnir eru að vindhraðinn á vinnusvæðinu er mikill og rykstyrkur á vindi hliðar er hærri en á vindi hlið; Efsta afhending HEPA síuverslana hefur kosti einfalt kerfis, engar leiðslur á bak við HEPA síuna og hreinsa loftstreymi beint á vinnusvæðið, en hreint loftstreymi dreifist hægt og loftstreymið á vinnusvæðinu er einsleitari; Hins vegar, þegar mörgum loftsölum er jafnt raðað eða HEPA síuverslanir með dreifum er notað, er einnig hægt að gera loftstreymið á vinnusvæðinu meira einsleit; En þegar kerfið er ekki í gangi stöðugt er dreifirinn viðkvæmur fyrir uppsöfnun ryks.

Ofangreind umfjöllun er öll í kjörinu og er mælt með með viðeigandi innlendum forskriftum, stöðlum eða hönnunarhandbókum. Í raunverulegum verkefnum eru loftflæðisstofnunin ekki vel hönnuð vegna hlutlægra skilyrða eða huglægra ástæðna hönnuðarins. Algengir fela í HEPA síu loft útrás Topp afhending og efri aftur eða neðri hlið aftur (stærra bil á milli veggja) osfrv. Þessar loftflæðisaðferðir hafa verið mældar og flestar þeirra Hreinlæti uppfyllir ekki hönnunarkröfur. Vegna núverandi forskrifta fyrir tómt eða kyrrstætt staðfestingu ná sum þessara hreinu herbergja varla hönnuð hreinleika stigsins við tómar eða kyrrstæðar aðstæður, en truflunargetan gegn fræv. uppfyllir ekki kröfurnar.

Setja ætti rétta loftstreymissamtök með gluggatjöldum sem hanga niður í hæð vinnusvæðisins í nærumhverfi og flokkurinn 100.000 ætti ekki að taka upp efri afhendingu og efri aftur. Að auki framleiða flestar verksmiðjur nú hágæða loftsölu með dreifum og dreifingar þeirra eru aðeins skreytingarplötur og gegna ekki hlutverki dreifingar loftstreymis. Hönnuðir og notendur ættu að huga sérstaklega að þessu.

3.. Loftframboðsmagn eða lofthraði

Nægilegt loftræstingarrúmmál er að þynna og fjarlægja mengað loft innanhúss. Samkvæmt mismunandi kröfum um hreinleika, þegar nettóhæð hreina herbergisins er mikil, ætti að auka loftræstitíðni viðeigandi. Meðal þeirra er loftræstingarrúmmál 1 milljón stigs hreinu herbergisins talið í samræmi við hágæða hreinsunarkerfi og afgangurinn er talinn í samræmi við hágæða hreinsunarkerfi; Þegar HEPA síur í flokknum 100.000 hreinu herbergi eru einbeittar í vélarherberginu eða undirhepa síurnar eru notaðar í lok kerfisins, er hægt að auka loftræstitíðni á viðeigandi hátt um 10-20%.

Fyrir ofangreint loftræstingarrúmmál sem mælt er með, telur höfundurinn að: Vindhraði í gegnum herbergishluta einátta flæðisins er lágt og órólegur hreina herbergið hefur ráðlagt gildi með nægilegan öryggisstuðul. Lóðrétt óeðlilegt flæði ≥ 0,25m/s, lárétta einátta flæði ≥ 0,35m/s. Þrátt fyrir að hægt sé að uppfylla kröfur um hreinleika þegar þær eru prófaðar við tómar eða kyrrstæðar aðstæður, þá er hæfileikinn gegn mengun lélegur. Þegar herbergið kemur inn í vinnuíki gæti hreinlæti ekki uppfyllt kröfurnar. Þessi tegund dæmi er ekki einangrað mál. Á sama tíma eru engir aðdáendur sem henta fyrir hreinsunarkerfi í öndunarvélaröð lands míns. Almennt gera hönnuðir oft ekki nákvæma útreikninga á loftþol kerfisins, eða taka ekki eftir því hvort valinn aðdáandi er á hagstæðari vinnustað á einkennandi ferli, sem leiðir til loftstyrks eða vindhraða ná ekki hönnunargildinu innan skamms Eftir að kerfið er tekið í notkun. Bandaríski alríkisstaðallinn (FS209A ~ b) kveðið á um að loftstreymishraði óeðlilegs hreina herbergi í gegnum þversniðið í hreinu herberginu sé venjulega haldið við 90 fet/mín. Undir skilyrðinu án truflana í öllu herberginu. Allar verulegar lækkanir á loftstreymishraða munu auka möguleikann á sjálfhreinsunartíma og mengun milli vinnustöðna (eftir að FS209C var kynnt í október 1987 voru engar reglugerðir gerðar um allar breytur vísbendingar en rykstyrk).

Af þessum sökum telur höfundur að rétt sé að auka núverandi innlent hönnunargildi einhliða flæðishraða. Einingin okkar hefur gert þetta í raunverulegum verkefnum og áhrifin eru tiltölulega góð. Órólegt hreint herbergi hefur ráðlagt gildi með tiltölulega nægilegum öryggisstuðul, en margir hönnuðir eru enn ekki vissir. Þegar þeir búa til ákveðna hönnun auka þeir loftræstingarrúmmálið í flokki 100.000 hreinu herbergi í 20-25 sinnum/klst., Flokkur 10.000 hreint herbergi í 30-40 sinnum/klst. Og CLASS 1000 Hreint herbergi í 60-70 sinnum/klst. Þetta eykur ekki aðeins búnaðargetu og fyrstu fjárfestingu, heldur eykur það einnig framtíðar viðhalds- og stjórnunarkostnað. Reyndar er engin þörf á því. Þegar verið var að taka saman lofthreinsun á lofthreinsun landsins var meira en í flokki 100 í Kína rannsakað og mælt. Mörg hrein herbergi voru prófuð við kraftmiklar aðstæður. Niðurstöðurnar sýndu að loftræstingarrúmmál í flokki 100.000 hreina herbergi ≥10 sinnum/klst., Flokkur 10.000 hrein herbergin ≥20 sinnum/klst. Og 1000 flokkar ≥50 sinnum/klst. Geta uppfyllt kröfurnar. Bandaríski alríkisstaðallinn (FS2O9A ~ b) kveðið á um: Hreinsi herbergi sem ekki er hægt (þ.e. 20 sinnum/klst.). Þess vegna hefur hönnunarforskriftin tekið tillit til mikils afgangsstuðuls og hönnuðurinn getur örugglega valið í samræmi við ráðlagt gildi loftræstingar.

4. Stöðugt þrýstingsmun

Að viðhalda ákveðnum jákvæðum þrýstingi í hreinu herbergi er eitt af nauðsynlegum skilyrðum til að tryggja að hreina herbergið sé ekki eða minna mengað til að viðhalda hönnuðum hreinleika. Jafnvel fyrir neikvæða þrýstingshreinsi herbergi verður það að hafa aðliggjandi herbergi eða svítur með hreinleika stig sem ekki er lægra en stig þess til að viðhalda ákveðnum jákvæðum þrýstingi, svo að hægt sé að viðhalda hreinleika neikvæðs þrýstings á hreinu herberginu.

Jákvætt þrýstingsgildi hreina herbergisins vísar til gildisins þegar truflanir innanhúss er meiri en stöðugur þrýstingur úti þegar allir hurðir og gluggar eru lokaðir. Það er náð með aðferðinni að loftframboðsrúmmál hreinsunarkerfisins er meira en loftmagn og loftmagn útblásturs. Til að tryggja jákvætt þrýstingsgildi hreina herbergisins eru framboð, aftur og útblástursviftur helst samtengdir. Þegar kveikt er á kerfinu er byrjað á framboðinu fyrst og þá er byrjað á endurkomu og útblástursaðdáendum; Þegar slökkt er á kerfinu er slökkt fyrst á útblástursaðdáanda og síðan er slökkt á endurkomu og framboðsaðdáendum til að koma í veg fyrir að hreina herbergið mengist þegar kveikt er og slökkt á kerfinu.

Loftrúmmálið sem þarf til að viðhalda jákvæðum þrýstingi á hreinu herberginu ræðst aðallega af loftþéttleika viðhaldsskipulagsins. Á fyrstu dögum byggingar á hreinu herbergi í mínu landi, vegna lélegrar loftþéttleika í uppbyggingu girðingarinnar, tók það 2 til 6 sinnum/klst. Af loftframboði til að viðhalda jákvæðum þrýstingi ≥5Pa; Sem stendur hefur loftþéttni viðhaldsskipulagsins verið bætt til muna og aðeins 1 til 2 sinnum/klst. Af loftframboði er nauðsynlegt til að viðhalda sama jákvæðum þrýstingi; og aðeins 2 til 3 sinnum/klst. Af loftframboði þarf til að viðhalda ≥10Pa.

Hönnunarforskriftir lands míns [6] kveða á um að kyrrstæður þrýstingsmunur á hreinum herbergjum í mismunandi bekkjum og milli hreinra svæða og svæða sem ekki eru hreinsun ætti ekki að vera ekki minna en 0,5 mm H2O (~ 5Pa) og truflanir á milli hreinn svæðisins og utandyra ætti að vera hvorki meira né minna en 1,0 mm H2O (~ 10Pa). Höfundur telur að þetta gildi virðist vera of lágt af þremur ástæðum:

(1) Jákvæður þrýstingur vísar til getu hreinu herbergi til að bæla loftmengun innanhúss í gegnum eyðurnar milli hurða og glugga, eða til að lágmarka mengunarefnin sem komast inn í herbergið þegar hurðir og gluggar eru opnaðir í stuttan tíma. Stærð jákvæðs þrýstings gefur til kynna styrk mengunargetu. Auðvitað, því stærri sem jákvæður þrýstingur er, því betra (sem rætt verður um síðar).

(2) Loftrúmmálið sem þarf fyrir jákvæðan þrýsting er takmarkað. Loftmagnið sem þarf fyrir 5Pa jákvæðan þrýsting og 10Pa jákvæður þrýstingur er aðeins um það bil 1 tími/klst. Mismunandi. Af hverju ekki að gera það? Augljóslega er betra að taka neðri mörk jákvæðra þrýstings sem 10Pa.

(3) Bandaríski alríkisstaðallinn (FS209A ~ b) kveður á um að þegar öllum inngöngum og útgönguleiðum er lokað er lágmarks jákvæður þrýstingsmunur á hreinu herberginu og hvers konar aðliggjandi litlu hreinleika svæðinu 0,05 tommur af vatnsdálki (12,5Pa). Þetta gildi hefur verið tekið upp af mörgum löndum. En jákvæða þrýstingsgildi hreina herbergisins er ekki því hærra því betra. Samkvæmt raunverulegum verkfræðiprófum einingarinnar okkar í meira en 30 ár, þegar jákvæða þrýstingsgildið er ≥ 30Pa, er erfitt að opna hurðina. Ef þú lokar hurðinni kæruleysi mun það gera smell! Það mun hræða fólk. Þegar jákvæða þrýstingsgildið er ≥ 50 ~ 70Pa munu eyðurnar á milli hurða og glugga flauta og þeir veikir eða þeir sem eru með nokkur óviðeigandi einkenni líða óþægilegar. Hins vegar tilgreina viðeigandi forskriftir eða staðlar margra landa heima og erlendis ekki efri mörk jákvæðra þrýstings. Fyrir vikið reyna margar einingar aðeins að uppfylla kröfur neðri marka, óháð því hversu mikið efri mörkin eru. Í raunverulegu hreinu herberginu sem höfundurinn hefur lent í er jákvæða þrýstingsgildið allt að 100Pa eða meira, sem leiðir til mjög slæmra áhrifa. Reyndar er ekki erfitt að stilla jákvæðan þrýsting. Það er alveg mögulegt að stjórna því innan ákveðins sviðs. Það var skjal sem kynnt var að ákveðið land í Austur-Evrópu kveður á jákvæða þrýstingsgildið sem 1-3mm H20 (um það bil 10 ~ 30Pa). Höfundur telur að þetta svið sé heppilegra.