MIKÄ ON PUHDASHUONE?

Puhdashuoneen yleiskatsaus

Puhdastiloja käytetään käytännössä kaikilla teollisuudenaloilla, joilla pienet hiukkaset voivat vaikuttaa haitallisesti valmistusprosessiin. Ne vaihtelevat kooltaan ja monimutkaisuudeltaan, ja niitä käytetään laajasti esimerkiksi puolijohdeteollisuudessa, lääketeollisuudessa, biotekniikassa, lääkinnällisten laitteiden ja biotieteiden teollisuudessa sekä kriittisten prosessien valmistuksessa, joka on yleistä ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, optiikassa, asevoimissa ja energiaministeriössä.

Puhdastila on mikä tahansa suljettu tila, jossa on tehty toimenpiteitä hiukkaskontaminaation vähentämiseksi ja muiden ympäristöparametrien, kuten lämpötilan, kosteuden ja paineen, hallitsemiseksi. Keskeinen komponentti on HEPA-suodatin (High Efficiency Particulate Air), jota käytetään 0,3 mikronin ja sitä suurempien hiukkasten vangitsemiseen. Kaikki puhdastilaan toimitettava ilma kulkee HEPA-suodattimien läpi, ja joissakin tapauksissa, joissa tarvitaan tiukkaa puhtaustasoa, käytetään ULPA-suodattimia (Ultra Low Particulate Air).
Puhdastiloihin valitut työntekijät käyvät läpi laajan koulutuksen kontaminaatioiden torjunnan teoriasta. He tulevat puhdastilaan ja poistuvat sieltä ilmalukkojen, ilmasuihkujen ja/tai pukeutumishuoneiden kautta, ja heidän on käytettävä erityisiä vaatteita, jotka on suunniteltu pidättämään ihon ja kehon luonnollisesti tuottamia epäpuhtauksia.
Huoneen luokituksesta tai toiminnasta riippuen henkilöstön suojavaatetus voi olla niinkin suppea kuin laboratoriotakit ja hiusverkot tai niinkin laaja, että henkilöt voivat pukeutua kokonaan monikerroksisiin pupunpukuihin ja itsenäiseen hengityslaitteeseen.
Puhdastilavaatteita käytetään estämään aineiden vapautuminen käyttäjän kehosta ja ympäristön saastuminen. Puhdastilavaatteet itsessään eivät saa vapauttaa hiukkasia tai kuituja, jotta henkilöstö ei saastuta ympäristöä. Tällainen henkilöstön kontaminaatio voi heikentää tuotteiden suorituskykyä puolijohde- ja lääketeollisuudessa ja aiheuttaa ristiinfektioita esimerkiksi terveydenhuoltoalalla lääkintähenkilökunnan ja potilaiden välillä.
Puhdastilavaatteisiin kuuluvat saappaat, kengät, esiliinat, partasuojukset, bouffanttimyssyt, haalarit, kasvomaskit, mekot/laboratoriotakit, suojatakit, hansikas- ja sormisuojat, hiusverkot, huput, hihat ja kengänsuojat. Käytettävien puhdastilavaatteiden tyypin tulee vastata puhdastilan ja tuotteen vaatimuksia. Matalan tason puhdastiloissa saatetaan tarvita vain erikoiskengät, joissa on täysin sileät pohjat, joihin ei tartu pölyä tai likaa. Kengänpohjat eivät kuitenkaan saa aiheuttaa liukastumisvaaraa, koska turvallisuus on aina etusijalla. Puhdastilapuvun käyttö vaaditaan yleensä puhdastilaan mennessä. Luokan 10 000 puhdastiloissa voidaan käyttää yksinkertaisia ​​työtakkeja, päähineitä ja sukkahousuja. Luokan 10 puhdastiloissa vaaditaan huolellinen suojatakin käyttö vetoketjullisella päällisellä, saappaat, käsineet ja täydellinen hengityssuojain.

Puhdastilan ilmavirtausperiaatteet

Puhdastilat pitävät ilman hiukkasvapaana joko HEPA- tai ULPA-suodattimien avulla, jotka hyödyntävät laminaarista tai turbulenttista ilmavirtausperiaatetta. Laminaariset eli yksisuuntaiset ilmavirtausjärjestelmät ohjaavat suodatettua ilmaa alaspäin jatkuvana virtana. Laminaarisia ilmavirtausjärjestelmiä käytetään tyypillisesti koko katon alueella jatkuvan yksisuuntaisen virtauksen ylläpitämiseksi. Laminaarisen virtauksen kriteerit ilmoitetaan yleensä kannettavissa työasemissa (LF-huuvat), ja ne ovat pakollisia ISO-1–ISO-4-luokitelluissa puhdastiloissa.
Asianmukainen puhdastilan suunnittelu kattaa koko ilmanjakelujärjestelmän, mukaan lukien riittävät alavirran ilmanpalautukset. Pystysuuntaisissa virtaussovelluksissa tämä tarkoittaa matalien seinämäisten ilmanpalautusten käyttöä vyöhykkeen ympärillä. Vaakasuuntaisissa virtaussovelluksissa se edellyttää ilmanpalautusten käyttöä prosessin alavirran rajalla. Kattoon asennettujen ilmanpalautusten käyttö on ristiriidassa puhdastilan asianmukaisen suunnittelun kanssa.

Puhdashuoneluokitukset

Puhdastilat luokitellaan ilman puhtauden perusteella. Yhdysvaltain liittovaltion standardissa 209 (A–D) mitataan 0,5 µm:n ja sitä suurempien hiukkasten määrä yhdessä kuutiojalassa ilmaa, ja tätä lukua käytetään puhdastilan luokitteluun. Tämä metrinen nimikkeistö on hyväksytty myös standardin uusimmassa 209E-versiossa. Liittovaltion standardia 209E käytetään kotimaassa. Uudempi standardi on International Standards Organizationin TC 209. Molemmat standardit luokittelevat puhdastilan laboratorion ilmassa olevien hiukkasten määrän perusteella. Puhdastilojen luokittelustandardit FS 209E ja ISO 14644-1 edellyttävät erityisiä hiukkasmäärämittauksia ja -laskelmia puhdastilan tai puhdasalueen puhtaustason luokittelemiseksi. Isossa-Britanniassa puhdastilojen luokitteluun käytetään brittiläistä standardia 5295. Tämä standardi on pian korvattavana standardilla BS EN ISO 14644-1.
Puhdastilat luokitellaan ilmatilavuutta kohden sallittujen hiukkasten lukumäärän ja koon mukaan. Suuret luvut, kuten "luokka 100" tai "luokka 1000", viittaavat standardiin FED_STD-209E ja osoittavat 0,5 µm:n tai suurempien hiukkasten sallitun lukumäärän ilmakuutiojalkaa kohden. Standardi sallii myös interpoloinnin, joten on mahdollista kuvata esimerkiksi "luokka 2000".
Pienet luvut viittaavat ISO 14644-1 -standardeihin, jotka määrittelevät desimaalilogaritmin sallitusta 0,1 µm:n tai suurempien hiukkasten lukumäärästä kuutiometrissä ilmaa. Esimerkiksi ISO-luokan 5 puhdastilassa on enintään 105 = 100 000 hiukkasta kuutiometrissä.
Sekä FS 209E että ISO 14644-1 olettavat hiukkaskoon ja hiukkaspitoisuuden välillä log-log-suhteita. Tästä syystä ei ole olemassa sellaista asiaa kuin nolla hiukkaspitoisuus. Tavallinen huoneilma on noin luokkaa 1 000 000 eli ISO 9.

ISO 14644-1 Puhdastilastandardit