Tavaliselt tootmises või teadusuuringutes kasutatav puhasruum on kontrollitud keskkond, kus on madal saasteainete, näiteks tolmu, õhus levivate mikroobide, aerosooliosakeste ja keemiliste aurude tase. Täpsemalt öeldes on puhasruumil kontrollitud saastatuse tase, mis on määratud osakeste arvuga kuupmeetri kohta kindla osakeste suurusega. Tüüpilises linnakeskkonnas sisaldab välisõhk 35 000 000 osakest kuupmeetri kohta, läbimõõduga 0,5 mikronit ja rohkem, mis vastab ISO 9 puhasruumile, mis on puhasruumi standardite madalaim tase.
Puhasruumi ülevaade
Puhasruume kasutatakse praktiliselt igas tööstusharus, kus väikesed osakesed võivad tootmisprotsessi negatiivselt mõjutada. Nende suurus ja keerukus on erinevad ning neid kasutatakse laialdaselt sellistes tööstusharudes nagu pooljuhtide tootmine, farmaatsia, biotehnoloogia, meditsiiniseadmed ja bioteadused, aga ka kriitiliste protsesside tootmises, mis on levinud lennunduses, optikas, sõjaväes ja energeetikas.
Puhasruum on igasugune suletud ruum, kus on ette nähtud tahkete osakeste saastumise vähendamine ja muude keskkonnaparameetrite, näiteks temperatuuri, niiskuse ja rõhu, kontrollimine. Põhikomponent on suure tõhususega tahkete osakeste õhufilter (HEPA), mida kasutatakse 0,3 mikroni ja suuremate osakeste püüdmiseks. Kogu puhasruumi juhitav õhk läbib HEPA filtreid ja mõnel juhul, kui on vaja ranget puhtusastet, kasutatakse ülimadala tahkete osakeste sisaldusega õhufiltreid (ULPA).
Puhasruumides töötama valitud personal läbib ulatusliku saasteainete kontrolli teooria alase koolituse. Nad sisenevad puhasruumi ja väljuvad sealt õhulukkude, õhuduššide ja/või riietusruumide kaudu ning peavad kandma spetsiaalset riietust, mis on loodud naha ja keha kaudu loomulikult tekkivate saasteainete püüdmiseks.
Sõltuvalt ruumi klassifikatsioonist või funktsioonist võib personali riietus olla nii piiratud kui laborikitlid ja juuksevõrgud või nii ulatuslik, et see kaetakse täielikult mitmekihiliste jänkuülikondadega ja sisaldab iseseisvat hingamisaparaati.
Puhasruumi riietust kasutatakse selleks, et vältida ainete eraldumist kandja kehast ja keskkonna saastumist. Puhasruumi riietus ise ei tohi eraldada osakesi ega kiude, et vältida keskkonna saastumist personali poolt. Selline personali saastumine võib halvendada toodete toimivust pooljuhtide ja farmaatsiatööstuses ning põhjustada ristnakatumist meditsiinipersonali ja patsientide vahel näiteks tervishoiutööstuses.
Puhasruumi rõivaste hulka kuuluvad saapad, kingad, põlled, habemekatted, bouffant-mütsid, kombinesoonid, näomaskid, kleidid/laborikitlid, kitlid, kinda- ja sõrmekatted, juuksevõrgud, kapuutsid, varrukad ja kingakatted. Kasutatavate puhasruumi rõivaste tüüp peaks vastama puhasruumi ja toote spetsifikatsioonidele. Madala taseme puhasruumides võib vaja minna ainult täiesti siledate taldadega spetsiaalseid jalatseid, mis ei kogune tolmu ega mustusesse. Jalatsite tallad ei tohi aga tekitada libisemisohtu, kuna ohutus on alati esmatähtis. Puhasruumi sisenemiseks on tavaliselt vaja puhasruumi ülikonda. Klassi 10 000 puhasruumides võib kasutada lihtsaid kitleid, peakatteid ja poolsaapaid. Klassi 10 puhasruumides on nõutav hoolikas kitli kandmine koos lukuga kitli, saapade, kinnaste ja täieliku respiraatori kattega.
Puhasruumi õhuvoolu põhimõtted
Puhasruumid hoiavad õhu tahkete osakeste vabana HEPA- või ULPA-filtrite abil, mis kasutavad laminaarset või turbulentset õhuvoolu põhimõtet. Laminaarsed ehk ühesuunalised õhuvoolusüsteemid suunavad filtreeritud õhu pidevas voolus allapoole. Laminaarseid õhuvoolusüsteeme kasutatakse tavaliselt kogu lae ulatuses, et säilitada konstantne ühesuunaline vool. Laminaarse voolu kriteeriumid on üldiselt esitatud kaasaskantavate tööjaamade (LF-kuplite) kohta ja need on kohustuslikud ISO-1 kuni ISO-4 klassifikatsiooniga puhasruumides.
Nõuetekohane puhasruumi projekteerimine hõlmab kogu õhujaotussüsteemi, sealhulgas piisava allavoolu õhu tagasivoolu tagastust. Vertikaalse vooluga ruumides tähendab see madalate seintega õhu tagasivoolude kasutamist tsooni perimeetri ümber. Horisontaalse vooluga rakendustes nõuab see õhu tagasivoolude kasutamist protsessi allavoolu piiril. Lakke paigaldatud õhu tagasivoolude kasutamine on vastuolus puhasruumi süsteemi nõuetekohase projekteerimisega.
Puhaste ruumide klassifikatsioonid
Puhasruume klassifitseeritakse õhu puhtuse järgi. USA föderaalstandardis 209 (A kuni D) mõõdetakse 0,5 µm ja suuremate osakeste arvu ühes kuupjalas õhku ja seda arvu kasutatakse puhasruumi klassifitseerimiseks. Seda meetrilist nomenklatuuri aktsepteeritakse ka standardi uusimas 209E versioonis. Föderaalset standardit 209E kasutatakse riigisiseselt. Uuem standard on Rahvusvahelise Standardiorganisatsiooni TC 209. Mõlemad standardid klassifitseerivad puhasruumi labori õhus leiduvate osakeste arvu järgi. Puhasruumide klassifitseerimisstandardid FS 209E ja ISO 14644-1 nõuavad puhasruumi või puhta ala puhtusastme klassifitseerimiseks spetsiifilisi osakeste arvu mõõtmisi ja arvutusi. Suurbritannias kasutatakse puhasruumide klassifitseerimiseks Briti standardit 5295. See standard asendatakse peagi standardiga BS EN ISO 14644-1.
Puhasruume klassifitseeritakse vastavalt lubatud osakeste arvule ja suurusele õhumahu kohta. Suured numbrid, näiteks "klass 100" või "klass 1000", viitavad standardile FED_STD-209E ja tähistavad 0,5 µm või suuremate osakeste arvu, mis on lubatud õhu kuupjala kohta. Standard lubab ka interpoleerimist, seega on võimalik kirjeldada näiteks "klass 2000".
Väikesed arvud viitavad standardile ISO 14644-1, mis määrab kümnendlogaritmi osakeste arvust, mille suurus on 0,1 µm või rohkem, mis on lubatud õhu kuupmeetri kohta. Näiteks ISO 5. klassi puhasruumis on maksimaalselt 105 = 100 000 osakest kuupmeetri kohta.
Nii FS 209E kui ka ISO 14644-1 eeldavad osakeste suuruse ja osakeste kontsentratsiooni vahel log-log seost. Sel põhjusel ei ole olemas sellist asja nagu null osakeste kontsentratsioon. Tavaline ruumiõhk kuulub ligikaudu klassi 1 000 000 ehk ISO 9.
ISO 14644-1 puhaste ruumide standardid
| Klass | Maksimaalsed osakesed/m3 | FED STD 209EE ekvivalent | |||||
| >=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 | 8320 | 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 | Ruumiõhk | |||
Postituse aeg: 29. märts 2023