HVAÐ ER HREINT HERBERGI?

Yfirlit yfir hrein herbergi

Hreinrými eru notuð í nánast öllum atvinnugreinum þar sem smáar agnir geta haft neikvæð áhrif á framleiðsluferlið. Þau eru mismunandi að stærð og flækjustigi og eru mikið notuð í atvinnugreinum eins og hálfleiðaraframleiðslu, lyfjaiðnaði, líftækni, lækningatækja- og lífvísindaiðnaði, sem og framleiðslu á mikilvægum ferlum sem eru algeng í geimferðaiðnaði, ljósfræði, hernaði og orkumálaráðuneytinu.

Hreint herbergi er sérhvert lokað rými þar sem gerðar eru ráðstafanir til að draga úr mengun agna og stjórna öðrum umhverfisþáttum eins og hitastigi, raka og þrýstingi. Lykilþátturinn er HEPA-sía (High Efficiency Particulate Air) sem notuð er til að fanga agnir sem eru 0,3 míkron og stærri að stærð. Allt loft sem flutt er inn í hreint herbergi fer í gegnum HEPA-síur og í sumum tilfellum þar sem strangar hreinlætiskröfur eru nauðsynlegar eru ULPA-síur (Ultra Low Particulate Air) notaðar.
Starfsfólk sem valið er til að vinna í hreinum rýmum fær ítarlega þjálfun í mengunarvarnakenningum. Það fer inn og út úr hreinum rýmum í gegnum loftlása, loftsturtur og/eða fataskápa og verður að vera í sérstökum fatnaði sem er hannaður til að fanga mengunarefni sem myndast náttúrulega af húð og líkama.
Eftir því hvaða herbergi er flokkað eða hvernig það virkar getur klæðnaður starfsfólks verið eins takmarkaður og rannsóknarstofusloppar og hárnet, eða eins umfangsmikill og að vera alveg hulinn marglaga kanínubúningum með sjálfstæðum öndunarbúnaði.
Hreinrýmisfatnaður er notaður til að koma í veg fyrir að efni berist frá líkama notandans og mengi umhverfið. Hreinrýmisfatnaðurinn sjálfur má ekki losa agnir eða trefjar til að koma í veg fyrir mengun starfsfólks í umhverfinu. Þessi tegund mengunar starfsfólks getur dregið úr afköstum vara í hálfleiðara- og lyfjaiðnaði og getur valdið krosssmiti milli lækna og sjúklinga í heilbrigðisgeiranum til dæmis.
Hreinrýmisfatnaður inniheldur stígvél, skó, svuntur, skegghlífar, bouffant-húfur, yfirhafnir, andlitsgrímur, kjóla/rannsóknarstofusloppar, sloppar, hanska- og fingurgóma, hárnet, hettur, ermar og skóhlífar. Tegund hreinrýmisfatnaðar sem notaður er ætti að endurspegla hreinrýmið og forskriftir vörunnar. Í lágum hreinherbergjum þarf aðeins sérstaka skó með alveg sléttum sólum sem renna ekki eftir í ryki eða óhreinindum. Hins vegar má ekki valda hættu á að skórnir renni þar sem öryggi er alltaf í forgangi. Venjulega er krafist hreinrýmisföta til að komast inn í hreint herbergi. Í hreinherbergjum af flokki 10.000 má nota einfaldar ykklur, höfuðhlífar og skó. Fyrir hreinherbergi af flokki 10 þarf að gæta vandlegrar notkunar á slopp með rennilás, stígvélum, hönskum og fullkomnu öndunargrímu.

Meginreglur um loftflæði í hreinum herbergjum

Hreinrými viðhalda agnalausu lofti með því að nota annað hvort HEPA- eða ULPA-síur sem nota laminar- eða turbulent loftflæði. Laminar- eða einátta loftflæðiskerfi beina síuðu lofti niður á við í stöðugum straumi. Laminar-loftflæðiskerfi eru venjulega notuð yfir 100% af loftinu til að viðhalda stöðugu einátta flæði. Viðmið um laminar-flæði eru almennt tilgreind í færanlegum vinnustöðvum (LF-hettum) og eru skylt í ISO-1 til ISO-4 flokkuðum hreinrýmum.
Rétt hönnun hreinrýma nær yfir allt loftdreifingarkerfið, þar á meðal ákvæði um fullnægjandi loftendurflutning niður í kerfinu. Í lóðréttum flæðirýmum þýðir þetta notkun lágra loftendurflutninga á veggjum umhverfis jaðar svæðisins. Í láréttum flæðisforritum krefst það notkunar á loftendurflutningum við niðurstreymismörk ferlisins. Notkun loftendurflutninga í lofti er í andstöðu við rétta hönnun hreinrýmakerfs.

Flokkun hreinrýma

Hreinrými eru flokkuð eftir því hversu hreint loftið er. Í bandaríska alríkisstaðlinum 209 (A til D) er fjöldi agna sem eru jafnt og stærri en 0,5µm mældur í einum rúmfet af lofti og þessi tala er notuð til að flokka hreinrýmið. Þessi mælikvarðaheiti eru einnig viðurkennd í nýjustu útgáfu 209E af staðlinum. Alríkisstaðallinn 209E er notaður innanlands. Nýrri staðallinn er TC 209 frá Alþjóðlegu staðlasamtökunum. Báðir staðlarnir flokka hreinrými eftir fjölda agna sem finnast í lofti rannsóknarstofunnar. Staðlarnir FS 209E og ISO 14644-1 um flokkun hreinrýma krefjast sérstakra mælinga og útreikninga á agnatölu til að flokka hreinleikastig hreinrýmis eða hreins svæðis. Í Bretlandi er breski staðallinn 5295 notaður til að flokka hreinrými. Þessi staðall er að verða leystur af hólmi af BS EN ISO 14644-1.
Hreinrými eru flokkuð eftir fjölda og stærð agna sem eru leyfðar í hverju loftrúmmáli. Stórar tölur eins og „flokkur 100“ eða „flokkur 1000“ vísa til FED_STD-209E og tákna fjölda agna af stærð 0,5 µm eða stærri sem eru leyfðar í hverju rúmfet af lofti. Staðallinn leyfir einnig innsetningu, þannig að hægt er að lýsa t.d. „flokki 2000“.
Lítil tölur vísa til ISO 14644-1 staðla, sem tilgreina tugabrotslogaritma fjölda agna sem eru 0,1 µm eða stærri og eru leyfðir á rúmmetra af lofti. Til dæmis, í hreinu herbergi í ISO flokki 5 eru í mesta lagi 105 = 100.000 agnir á fermetra.
Bæði FS 209E og ISO 14644-1 gera ráð fyrir log-log sambandi milli agnastærðar og agnaþéttni. Þess vegna er ekkert til sem heitir núll agnaþéttni. Venjulegt stofuloft er um það bil flokkur 1.000.000 eða ISO 9.

ISO 14644-1 staðlar fyrir hrein herbergi