Puhas ruum, mida tavaliselt kasutatakse tootmises või teadusuuringutes, on kontrollitud keskkond, kus on vähe saasteaineid, nagu tolm, õhus levivad mikroobid, aerosooliosakesed ja keemilised aurud. Täpselt öeldes on puhtal ruumil kontrollitud saastatuse tase, mis on määratud osakeste arvuga kuupmeetris kindla osakeste suuruse juures. Välisõhk tüüpilises linnakeskkonnas sisaldab 35 000 000 osakest kuupmeetri kohta, läbimõõduga 0,5 mikronit või rohkem, mis vastab ISO 9 puhasruumile, mis on puhta ruumi standardite madalaimal tasemel.
Puhta ruumi ülevaade
Puhtaid ruume kasutatakse praktiliselt igas tööstusharus, kus väikesed osakesed võivad tootmisprotsessi negatiivselt mõjutada. Need on erineva suuruse ja keerukusega ning neid kasutatakse laialdaselt sellistes tööstusharudes nagu pooljuhtide tootmine, farmaatsia, biotehnoloogia, meditsiiniseadmed ja bioteadused, samuti kriitiliste protsesside tootmine, mis on levinud lennunduses, optikas, sõjaväes ja energeetikas.
Puhas ruum on mis tahes suletud ruum, kus on ette nähtud meetmed tahkete osakeste saastumise vähendamiseks ja muude keskkonnaparameetrite (nt temperatuuri, niiskuse ja rõhu) kontrollimiseks. Põhikomponent on kõrge efektiivsusega tahkete õhufiltri (HEPA) filter, mida kasutatakse 0,3 mikroni suuruste ja suuremate osakeste püüdmiseks. Kogu puhtasse ruumi tarnitud õhk läbib HEPA-filtreid ja mõnel juhul, kui on vaja ranget puhtust, kasutatakse Ultra Low Particulate Air (ULPA) filtreid.
Puhasruumidesse tööle valitud töötajad läbivad ulatusliku saastetõrje teooria alase koolituse. Nad sisenevad puhtasse ruumi ja väljuvad sealt läbi õhulüüside, õhkduššide ja/või riietusruumide ning nad peavad kandma spetsiaalset riietust, mis on mõeldud naha ja keha poolt looduslikult tekkivate saasteainete püüdmiseks.
Sõltuvalt ruumi klassifikatsioonist või funktsioonist võib personali riietus olla sama piiratud kui laborimantlid ja juuksevõrgud või nii ulatuslik kui täielikult ümbritsetud mitmekihiliste jänkuülikondadega, millel on autonoomne hingamisaparaat.
Puhta ruumi riideid kasutatakse selleks, et vältida ainete eraldumist kandja kehast ja keskkonna saastamist. Puhta ruumi riietus ise ei tohi eraldada osakesi ega kiude, et vältida keskkonna saastumist töötajate poolt. Seda tüüpi personali saastumine võib halvendada toote jõudlust pooljuhtide ja farmaatsiatööstuses ning põhjustada näiteks meditsiinitöötajate ja patsientide ristinfektsiooni tervishoiutööstuses.
Puhaste ruumide rõivaste hulka kuuluvad saapad, kingad, põlled, habemekatted, peakatted, kombinesoonid, näomaskid, kleidid/laborimantlid, hommikumantlid, kinda- ja sõrmevoodid, juuksevõrgud, kapuutsid, varrukad ja jalatsikatted. Kasutatavate puhaste ruumide rõivaste tüüp peaks kajastama puhta ruumi ja toote spetsifikatsioone. Madala tasemega puhastes ruumides võib vaja minna ainult spetsiaalseid jalatseid, millel on täiesti siledad tallad, mis ei jää tolmu ega mustuse sisse. Kingapõhjad ei tohi siiski tekitada libisemisohtu, kuna ohutus on alati ülimuslik. Puhtasse ruumi sisenemiseks on tavaliselt vaja puhta ruumi ülikonda. Klassi 10 000 puhtas ruumis võib kasutada lihtsaid sviite, peakatteid ja papusid. Klassi 10 puhaste ruumide puhul on nõutav hoolikas tõmblukuga hommikumantli kandmise protseduur, saapad, kindad ja täielik respiraator.
Puhta ruumi õhuvoolu põhimõtted
Puhtad ruumid säilitavad tahkete osakeste vaba õhu, kasutades laminaarse või turbulentse õhuvoolu põhimõtet kasutavaid HEPA- või ULPA-filtreid. Laminaarsed ehk ühesuunalised õhuvoolusüsteemid suunavad filtreeritud õhu pideva vooluga allapoole. Laminaarseid õhuvoolusüsteeme kasutatakse tavaliselt üle 100% lae, et säilitada püsiv ühesuunaline vool. Laminaarse voolu kriteeriumid on üldiselt sätestatud kaasaskantavates töökohtades (LF õhupuhastid) ja need on kohustuslikud ISO-1 kuni ISO-4 klassifitseeritud puhaste ruumide järgi.
Õige puhta ruumi kujundus hõlmab kogu õhujaotussüsteemi, sealhulgas piisavat allavoolu õhu tagasivoolu. Vertikaalse vooluga ruumides tähendab see madala seina õhu kasutamist tsooni perimeetri ümber. Horisontaalse vooluga rakendustes nõuab see õhu tagasivoolu kasutamist protsessi allavoolu piiril. Lakke paigaldatud õhu tagasivoolu kasutamine on vastuolus puhta ruumi süsteemi õige disainiga.
Puhaste ruumide klassifikatsioonid
Puhtaid ruume klassifitseeritakse õhu puhtuse järgi. USA föderaalstandardis 209 (A kuni D) mõõdetakse ühes kuupjalas õhus 0,5 µm ja sellest suuremate osakeste arvu ning seda arvu kasutatakse puhta ruumi klassifitseerimiseks. Seda meetermõõdustiku nomenklatuuri aktsepteeritakse ka standardi uusimas versioonis 209E. Riigisiseselt kasutatakse föderaalstandardit 209E. Uuem standard on Rahvusvahelise Standardiorganisatsiooni TC 209. Mõlemad standardid klassifitseerivad puhta ruumi labori õhus leiduvate osakeste arvu järgi. Puhta ruumi klassifikatsiooni standardid FS 209E ja ISO 14644-1 nõuavad konkreetseid osakeste arvu mõõtmisi ja arvutusi puhta ruumi või puhta ala puhtuse taseme klassifitseerimiseks. Ühendkuningriigis kasutatakse puhaste ruumide klassifitseerimiseks British Standard 5295. Seda standardit asendab peagi BS EN ISO 14644-1.
Puhtad ruumid klassifitseeritakse õhukoguse kohta lubatud osakeste arvu ja suuruse järgi. Suured numbrid, nagu "klass 100" või "klass 1000", viitavad FED_STD-209E ja tähistavad 0,5 µm või suuremate osakeste arvu, mis on lubatud kuupjala õhu kohta. Standard võimaldab ka interpoleerimist, seega on võimalik kirjeldada näiteks "klass 2000".
Väikesed numbrid viitavad ISO 14644-1 standarditele, mis määravad 0,1 µm või suuremate osakeste arvu kümnendlogaritmi õhukuupmeetri kohta. Näiteks on ISO klassi 5 puhasruumis maksimaalselt 105 = 100 000 osakest m³ kohta.
Nii FS 209E kui ka ISO 14644-1 eeldavad log-log seost osakeste suuruse ja osakeste kontsentratsiooni vahel. Sel põhjusel pole sellist asja nagu osakeste nullkontsentratsioon. Tavaline ruumiõhk on ligikaudu klass 1 000 000 ehk ISO 9.
ISO 14644-1 puhta ruumi standardid
| Klass | Maksimaalne osakesed/m3 | FED STD 209EEekvivalent | |||||
| >=0,1 µm | >=0,2 µm | >=0,3 µm | >=0,5 µm | >=1 µm | >=5 µm | ||
| ISO 1 | 10 | 2 | |||||
| ISO 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | |||
| ISO 3 | 1000 | 237 | 102 | 35 | 8 | 1. klass | |
| ISO 4 | 10 000 | 2370 | 1020 | 352 | 83 | 10. klass | |
| ISO 5 | 100 000 | 23 700 | 10 200 | 3520 | 832 | 29 | Klass 100 |
| ISO 6 | 1 000 000 | 237 000 | 102 000 | 35 200 | 8 320 | 293 | Klass 1000 |
| ISO 7 | 352 000 | 83 200 | 2930 | Klass 10 000 | |||
| ISO 8 | 3 520 000 | 832 000 | 29 300 | Klass 100 000 | |||
| ISO 9 | 35 200 000 | 8 320 000 | 293 000 | Ruumi õhk | |||
Postitusaeg: 29. märts 2023