詳細介紹
無塵室的定義:
無塵室(Clean Room)是指空氣無塵度達到規(guī)定級別的受控空間。其功能是把空氣中的微粒子、有害空氣、等污染物排除室外,并將室內(nèi)的無塵度、溫度、濕度、室內(nèi)壓力、氣流速度與氣流分布、噪音、振動、照明及靜電控制在某一需求范圍內(nèi)。無塵室主要的作用在于控制產(chǎn)品所接觸的空氣的無塵度及溫濕度,使產(chǎn)品能在一個良好的環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造,此空間我們稱之為無塵室。按照國際慣例,無塵凈化級別主要是根據(jù)每立方米空氣中粒子直徑大小劃分標準的粒子數(shù)量來規(guī)定。也就是說所謂無塵并非沒有一點灰塵,而是控制在一個非常微量的單位上。當然這個標準中符合灰塵標準的顆粒相對于我們常見的灰塵已經(jīng)是小得微乎其微,但是對于一些精密產(chǎn)品生產(chǎn),比如光學(xué)行業(yè)而言,哪怕是一點點的灰塵都會產(chǎn)生非常大的影響,所以在光學(xué)行業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)上,無塵是必然的要求。
無塵室的結(jié)構(gòu)組成:
無塵室的構(gòu)成是由下列各項系統(tǒng)所組成(在所組成的系統(tǒng)分子中是缺一不可的),否則將無法構(gòu)成一完整且品質(zhì)良好的無塵室:
(1)天花板系統(tǒng):包括吊桿、綱梁(I-Beam或U-Beam)、天花板格子梁;
(2)空調(diào)系統(tǒng):包括空調(diào)機組、過濾器系統(tǒng)、通風(fēng)管道等;
(3)隔墻板:包括窗戶、門;
(4)地板:包括高架地板或防靜電舒美地板;
(5)照明器具:包括潔凈燈、殺菌燈等;
無塵室之建筑主體構(gòu)造,一般是用鋼筋或骨水泥,但無論是何種構(gòu)造,必須滿足如下之條件:
- 不會因溫度變化與振動而發(fā)生裂痕;
- 不易產(chǎn)生微塵粒子,且很難附著粒子;
- 吸濕性小;
- 為了維持室內(nèi)之濕度條件,熱絕緣性要高;
以上信息概括為:①組合式FFU機組 ②無塵送風(fēng)管道 ③無塵回風(fēng)管道 ④送風(fēng)靜壓箱 ⑤過濾器 ⑥多孔擴散板⑦無塵室吊頂 ⑧無塵室隔斷 ⑨送風(fēng)口 ⑩新風(fēng)口
無塵室的等級:
1、無塵室等級世界各國均有自定規(guī)格,但普遍還是用美國聯(lián)邦標準209為多,以下僅就209D及209E和世界上其它各國制定標準作介紹與相互比較。
2、209E與209D等大的不同在于209E表示單位增加了公制單位,無塵室等級以‵M′字頭表示,如M1、M1.5、M2.5、M3…..依此類推,配合國際公制單位的標準化,M字母后的阿拉伯數(shù)目字是以每立方公尺中>=0.5μm的微塵粒子數(shù)目字以10的冪次方表示,取指數(shù)為的,若微塵粒子數(shù)介于前后二者*冪次方的間,則以1.5、2.5、3.5….表示。
3、美國聯(lián)邦標準FS 209D都以英制每立方英呎為單位,日本則是采用公制,即以每立方公尺為單位,以0.1μm微粒子為計數(shù)標準。日本標準的表示法以Class 1,Class 2,Class 3……Class8表示,好的等級為Class 1,差則為Class 8,以每立方公尺中微塵粒子總數(shù)中化為10的冪次方,取其指數(shù)而得。河南無塵室裝修
無塵室控管的項目
1. 能除去空氣中飄游的微塵粒子。2. 能防止微塵粒子的產(chǎn)生。3. 溫度和濕度的控制。4. 壓力的調(diào)節(jié)。5. 有害氣體的排除。6. 結(jié)構(gòu)物與隔間的氣密性。7. 靜電的防制。8. 電磁干擾預(yù)防。9. 安全因素的考慮。10. 節(jié)能的考量
無塵室之分類:
1 亂流式(Turbulent Flow)
空氣由空調(diào)箱經(jīng)風(fēng)管與無塵室內(nèi)之空氣過濾器(HEPA)進入無塵室,并由無塵室兩側(cè)隔間墻板或高架地板回風(fēng)。氣流非直線型運動而呈不規(guī)則之亂流或渦流狀態(tài)。此型式適用于無塵室等級1,000-100,000級。
優(yōu)點:構(gòu)造簡單、系統(tǒng)建造成本,無塵室之擴充比較容易,在某些用途場所,可并用無塵工作臺,提高無塵室等級。
缺點:亂流造成的微塵粒子于室內(nèi)空間飄浮不易排出,易污染制程產(chǎn)品。另外若系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)再激活,欲達需求之無塵度,往往須耗時相當長一段時間。
2 層流式(Laminar)
層流式空氣氣流運動成一均勻之直線形,空氣由覆蓋率之過濾器進入室內(nèi),并由高架地板或兩側(cè)隔墻板回風(fēng),此型式適用于無塵室等級需定較高之環(huán)境使用,一般其無塵室等級為Class 1~100。其型式可分為二種:
(1)水平層流式:水平式空氣自過濾器單方向吹出,由對邊墻壁之回風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng),塵埃隨風(fēng)向排出室外,一般在下流側(cè)污染較嚴重。
優(yōu)點:構(gòu)造簡單,運轉(zhuǎn)后短時間內(nèi)即可變成穩(wěn)定。
缺點:建造費用比亂流式高,室內(nèi)空間不易擴充。
(2)垂直層流式:房間天花板*以ULPA過濾器覆蓋,空氣由上往下吹,可得較高之無塵度,在制程 中或工作人員所產(chǎn)生的塵埃可快速排出室外而不會影響其它工作區(qū)域。
優(yōu)點:管理容易,運轉(zhuǎn)開始短時間內(nèi)即可達穩(wěn)定狀態(tài),不易為作業(yè)狀態(tài)或作業(yè)人員所影響。
缺點:構(gòu)造費用較高,彈性運用空間困難,天花板之吊架相當占空間,維修更換過濾器較麻煩。
3 復(fù)合式(Mixed Type):
復(fù)合式為將亂流式及層流式予以復(fù)合或并用,可提供局部超無塵之空氣。
(1)無塵隧道(Clean Tunnel):以HEPA或ULPA過濾器將制程區(qū)域或工作區(qū)域覆蓋使無塵度等級提高至10級以上,可節(jié)省安裝運轉(zhuǎn)費用。此型式需將作業(yè)人員之工作區(qū)與產(chǎn)品和機器維修予以隔離,以避免機器維修時影響了工作及品質(zhì),ULSI制程大都采用此種型式。
無塵隧道另有二項優(yōu)點:A.彈性擴充容易; B.維修設(shè)備時可在維修區(qū)輕易執(zhí)行。
(2)無塵管道(Clean Tube):將產(chǎn)品流程經(jīng)過的自動生產(chǎn)線包圍并凈化處理,將無塵度等級提至100級以上。因產(chǎn)品和作業(yè)員及發(fā)塵環(huán)境相互隔離,少量之送風(fēng)即可得到良好之無塵度,可節(jié)省能源,不需人工的自動化生產(chǎn)線為適宜使用。藥品、食品業(yè)界及半導(dǎo)體業(yè)界均適用。
(3)并裝局部無塵室(Clean Spot):將無塵室等級10,000~100,000之亂流無塵室內(nèi)之產(chǎn)品制程區(qū)的無塵度等級提高為10~1000級以上,以為生產(chǎn)之用;無塵工作臺、無塵工作棚、無塵風(fēng)柜即屬此類。
無塵工作臺:等級Class 1~100級。
無塵工作棚:為在亂流式之無塵室空間內(nèi)以防靜電之透明塑料布圍成一小空間,采用立之HEPA或ULPA及空調(diào)送風(fēng)機組而成為一較之無塵空間,其等級為10~1000級,高度在2.5米左右,覆蓋面積約10m2以下,四支支柱并加裝活動輪,可為彈性運用。
無塵室氣流之流動:
無塵室的無塵度往往受到氣流的影響,換言之,即人、機器隔間、建筑結(jié)構(gòu)等所產(chǎn)生的塵埃之移動、擴散受到氣流的支配。
無塵室系利用HEPA、ULPA過濾空氣,其塵埃的收集率達99.97~99.99995%之多,因此經(jīng)過此過濾器過濾的空氣可說十分干凈。然而無塵室內(nèi)除了人以外,尚有機器等之發(fā)塵源,這些發(fā)生的塵埃一旦擴散,即無法保持無塵空間,因此必須利用氣流將發(fā)生的塵埃迅速排出室外。
無塵室內(nèi)的氣流是左右無塵室性能的重要因素,一般無塵室的氣流速度是選0.25~0.5m/s之間,此氣流速度屬微風(fēng)區(qū)域,易受人、機器等的動作而干擾趨于混亂、雖提高風(fēng)速可抑制此一擾亂之影響而保持無塵度、但因風(fēng)速的提高,將影響運轉(zhuǎn)成本的增加,所以應(yīng)在滿足要求的無塵度水準之時,能以適當?shù)娘L(fēng)速供應(yīng),以達到適當?shù)娘L(fēng)速供應(yīng)以達到經(jīng)濟性效果。
另一方面欲達到無塵室無塵度之穩(wěn)定效果,均一氣流之保持亦為一重要因素,均一氣流若無法保持,表示風(fēng)速有異,特別是在壁面,氣流會延著壁面發(fā)生渦流作用,此時要實現(xiàn)高無塵度事實上很困難。
垂直層流式方向要保持均一氣流必須:(a)吹出面的風(fēng)速不可有速度上的差異;(b)地板回風(fēng)板吸入面之風(fēng)速不可有速度上的差異。速度過低或過高(0.2m/s,0.7m/s)均有渦流之現(xiàn)象發(fā)生,而0.5m/s之速度,氣流則較均一,目前一般無塵室,其風(fēng)速均取在0.25~0.5m/s之間。
影響無塵室的氣流因素很多,如制程設(shè)備、人員、無塵室組裝材、照明器具等,同時對于生產(chǎn)設(shè)備上方氣流的分流點,亦應(yīng)列入考慮因素。
一般操作臺或生產(chǎn)設(shè)備等表面的氣流分流點,應(yīng)設(shè)于無塵室空間與隔墻板間距2/3之處,如此可使作業(yè)人員工作時,氣流可從制程區(qū)內(nèi)部流向作業(yè)區(qū),而將微塵帶走;若分流點配置在制程區(qū)前方,將成為不當?shù)臍饬鞣至鳎藭r大部份的氣流將流至制程區(qū)之后,作業(yè)員操作所引起的塵埃將被帶到設(shè)備后面,工作臺因而將受到污染,良率也勢必降低。
無塵室內(nèi)的工作桌等障礙物,在相接處均會有渦流現(xiàn)象發(fā)生,相對地在其附近之無塵度將會較差,在工作桌面鉆上回風(fēng)孔,將使渦流現(xiàn)象減少低;組裝材料之選擇是否恰當、設(shè)備布局是否完善,亦為氣流是否成為渦流現(xiàn)象之重要因素。
無塵室工程施工:
1.無塵室施工應(yīng)在土建工程完成,清潔好現(xiàn)場后進行
2.無塵室施工應(yīng)按一定程序進行,就避免系統(tǒng)安裝時的帶塵作業(yè),安裝過濾器或送風(fēng)末端時,必須避免帶塵作業(yè)。
3.無塵室施工程序見下圖(其他用房可參照此程序)。
4.施工安裝過程中必須隨時做好以下記錄
(1)土建隱蔽工程記錄 (2)管線隱蔽工程系統(tǒng)封閉記錄 (3)設(shè)備開箱檢查記錄 (4)管道壓力試驗記錄(5)管道純氣系統(tǒng)吹洗記錄 (6)風(fēng)管漏風(fēng)檢查記錄 (7)風(fēng)管清掃記錄 (8)設(shè)備單機試運轉(zhuǎn)記錄(9)系統(tǒng)聯(lián)合試運轉(zhuǎn)記錄(10)中間驗收單
無塵車間設(shè)計及驗收規(guī)范:
無塵車間設(shè)計內(nèi)容有:
1. 合理布置工藝流程和建筑平面;
2. 選擇滿足無塵車間特點的建筑構(gòu)造和材料;
3. 無塵車間設(shè)計應(yīng)依據(jù)當時當?shù)氐哪茉垂?yīng)背景,選定可靠和經(jīng)濟的冷、熱源;
4. 劃分和布置空調(diào)凈化和排風(fēng)系統(tǒng);
5. 選擇合理的空氣凈化通風(fēng)設(shè)備;
無論是新建還是重新改造的無塵車間,都一定依照國家相關(guān)標準、規(guī)范進行。
無塵車間作為一個“受控環(huán)境”,具有不同于其他建筑工程的特點,盡管任何建筑工程都包括設(shè)計、竣工驗收、日常維護等環(huán)節(jié),但是無塵車間還需要通過調(diào)試、檢測和綜合評價予以確認,絕不可草率行事,匆匆投入運營。河南無塵室裝修