ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΕΝΑ ΚΑΘΑΡΟ ΔΩΜΑΤΙΟ;

Επισκόπηση Καθαρού Δωματίου

Τα καθαρά δωμάτια χρησιμοποιούνται σχεδόν σε κάθε κλάδο όπου τα μικρά σωματίδια μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά τη διαδικασία παραγωγής. Ποικίλλουν σε μέγεθος και πολυπλοκότητα και χρησιμοποιούνται εκτενώς σε κλάδους όπως η κατασκευή ημιαγωγών, η φαρμακευτική, η βιοτεχνολογία, οι ιατρικές συσκευές και οι βιοεπιστήμες, καθώς και στην κατασκευή κρίσιμων διεργασιών που είναι συνηθισμένες στην αεροδιαστημική, την οπτική, τον στρατό και το τμήμα ενέργειας.

Ένα καθαρό δωμάτιο είναι οποιοσδήποτε δεδομένος περιορισμένος χώρος όπου λαμβάνονται μέτρα για τη μείωση της μόλυνσης από σωματίδια και τον έλεγχο άλλων περιβαλλοντικών παραμέτρων όπως η θερμοκρασία, η υγρασία και η πίεση. Το βασικό στοιχείο είναι το φίλτρο υψηλής απόδοσης σωματιδιακού αέρα (HEPA) που χρησιμοποιείται για την παγίδευση σωματιδίων μεγέθους 0,3 μικρών και μεγαλύτερου. Όλος ο αέρας που διοχετεύεται σε ένα καθαρό δωμάτιο διέρχεται από φίλτρα HEPA και, σε ορισμένες περιπτώσεις όπου απαιτείται αυστηρή απόδοση καθαριότητας, χρησιμοποιούνται φίλτρα εξαιρετικά χαμηλών σωματιδιακών αερίων (ULPA).
Το προσωπικό που επιλέγεται για να εργαστεί σε καθαρούς χώρους υποβάλλεται σε εκτεταμένη εκπαίδευση στη θεωρία ελέγχου της μόλυνσης. Εισέρχεται και εξέρχεται από τον καθαρό χώρο μέσω αεροθαλάμων, ντους αέρα ή/και αποδυτηρίων, και πρέπει να φοράει ειδικά ρούχα σχεδιασμένα για να παγιδεύουν τους ρύπους που παράγονται φυσικά από το δέρμα και το σώμα.
Ανάλογα με την κατηγορία ή τη λειτουργία του δωματίου, η ενδυμασία του προσωπικού μπορεί να είναι τόσο περιορισμένη όσο οι εργαστηριακές ρόμπες και τα δίχτυα μαλλιών, ή τόσο εκτεταμένη όσο η πλήρης κάλυψη με πολλαπλές στρώσεις κοστουμιών λαγουδάκι με αυτοδύναμη αναπνευστική συσκευή.
Τα ρούχα καθαρού χώρου χρησιμοποιούνται για την αποτροπή της απελευθέρωσης ουσιών από το σώμα του χρήστη και της μόλυνσης του περιβάλλοντος. Τα ίδια τα ρούχα καθαρού χώρου δεν πρέπει να απελευθερώνουν σωματίδια ή ίνες για την αποτροπή της μόλυνσης του περιβάλλοντος από το προσωπικό. Αυτός ο τύπος μόλυνσης από το προσωπικό μπορεί να υποβαθμίσει την απόδοση των προϊόντων στις βιομηχανίες ημιαγωγών και φαρμακευτικών προϊόντων και μπορεί να προκαλέσει διασταυρούμενη μόλυνση μεταξύ ιατρικού προσωπικού και ασθενών στον κλάδο της υγειονομικής περίθαλψης, για παράδειγμα.
Τα ρούχα καθαρού δωματίου περιλαμβάνουν μπότες, παπούτσια, ποδιές, καλύμματα γενειάδας, καπέλα με φουσκωτά καλύμματα, φόρμες, μάσκες προσώπου, φορέματα/εργαστηριακές ρόμπες, ρόμπες, κούνιες για γάντια και δάχτυλα, δίχτυα μαλλιών, κουκούλες, μανίκια και καλύμματα παπουτσιών. Ο τύπος των ενδυμάτων καθαρού δωματίου που χρησιμοποιούνται θα πρέπει να αντικατοπτρίζει τις προδιαγραφές του καθαρού δωματίου και του προϊόντος. Τα καθαρά δωμάτια χαμηλού επιπέδου ενδέχεται να απαιτούν μόνο ειδικά παπούτσια με εντελώς λείες σόλες που δεν αφήνουν ίχνη στη σκόνη ή τη βρωμιά. Ωστόσο, τα κάτω μέρη των παπουτσιών δεν πρέπει να δημιουργούν κινδύνους ολίσθησης, καθώς η ασφάλεια έχει πάντα προτεραιότητα. Συνήθως απαιτείται στολή καθαρού δωματίου για την είσοδο σε ένα καθαρό δωμάτιο. Τα καθαρά δωμάτια κατηγορίας 10.000 μπορούν να χρησιμοποιούν απλές ρόμπες, καλύμματα κεφαλής και μποτάκια. Για τα καθαρά δωμάτια κατηγορίας 10, απαιτούνται προσεκτικές διαδικασίες χρήσης ρόμπας με κάλυμμα με φερμουάρ, μπότες, γάντια και πλήρες περίβλημα αναπνευστήρα.

Αρχές Ροής Αέρα Καθαρού Χώρου

Τα καθαρά δωμάτια διατηρούν τον αέρα απαλλαγμένο από σωματίδια μέσω της χρήσης φίλτρων HEPA ή ULPA που χρησιμοποιούν αρχές στρωτής ή τυρβώδους ροής αέρα. Τα στρωματικά ή μονοκατευθυντικά συστήματα ροής αέρα κατευθύνουν τον φιλτραρισμένο αέρα προς τα κάτω σε σταθερό ρεύμα. Τα στρωματικά συστήματα ροής αέρα χρησιμοποιούνται συνήθως σε όλο το 100% της οροφής για να διατηρούν σταθερή μονοκατευθυντική ροή. Τα κριτήρια στρωματικής ροής αναφέρονται γενικά σε φορητούς σταθμούς εργασίας (απορροφητές LF) και είναι υποχρεωτικά σε καθαρά δωμάτια με ταξινόμηση ISO-1 έως ISO-4.
Ο σωστός σχεδιασμός καθαρού χώρου περιλαμβάνει ολόκληρο το σύστημα διανομής αέρα, συμπεριλαμβανομένων των προβλέψεων για επαρκείς, κατάντη επιστροφές αέρα. Σε χώρους κατακόρυφης ροής, αυτό σημαίνει τη χρήση χαμηλών τοιχωμάτων επιστροφών αέρα γύρω από την περίμετρο της ζώνης. Σε εφαρμογές οριζόντιας ροής, απαιτείται η χρήση επιστροφών αέρα στο κατάντη όριο της διεργασίας. Η χρήση επιστροφών αέρα τοποθετημένων στην οροφή είναι αντίθετη με τον σωστό σχεδιασμό του συστήματος καθαρού χώρου.

Ταξινομήσεις Καθαρών Δωματίων

Τα καθαρά δωμάτια ταξινομούνται με βάση το πόσο καθαρός είναι ο αέρας. Στο Ομοσπονδιακό Πρότυπο 209 (A έως D) των ΗΠΑ, ο αριθμός σωματιδίων ίσων και μεγαλύτερων από 0,5µm μετριέται σε ένα κυβικό πόδι αέρα και αυτός ο αριθμός χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση του καθαρού δωματίου. Αυτή η μετρική ονοματολογία είναι επίσης αποδεκτή στην πιο πρόσφατη έκδοση 209E του Προτύπου. Το Ομοσπονδιακό Πρότυπο 209E χρησιμοποιείται στην εγχώρια αγορά. Το νεότερο πρότυπο είναι το TC 209 του Διεθνούς Οργανισμού Τυποποίησης. Και τα δύο πρότυπα ταξινομούν ένα καθαρό δωμάτιο με βάση τον αριθμό των σωματιδίων που βρίσκονται στον αέρα του εργαστηρίου. Τα πρότυπα ταξινόμησης καθαρού δωματίου FS 209E και ISO 14644-1 απαιτούν συγκεκριμένες μετρήσεις και υπολογισμούς αριθμού σωματιδίων για την ταξινόμηση του επιπέδου καθαριότητας ενός καθαρού δωματίου ή καθαρής περιοχής. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, το Βρετανικό Πρότυπο 5295 χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση των καθαρών δωματίων. Αυτό το πρότυπο πρόκειται να αντικατασταθεί από το BS EN ISO 14644-1.
Τα καθαρά δωμάτια ταξινομούνται ανάλογα με τον αριθμό και το μέγεθος των επιτρεπόμενων σωματιδίων ανά όγκο αέρα. Μεγάλοι αριθμοί όπως "κλάση 100" ή "κλάση 1000" αναφέρονται στο FED_STD-209E και υποδηλώνουν τον αριθμό των σωματιδίων μεγέθους 0,5 µm ή μεγαλύτερου που επιτρέπονται ανά κυβικό πόδι αέρα. Το πρότυπο επιτρέπει επίσης την παρεμβολή, επομένως είναι δυνατό να περιγραφεί π.χ. "κλάση 2000".
Οι μικροί αριθμοί αναφέρονται στα πρότυπα ISO 14644-1, τα οποία καθορίζουν τον δεκαδικό λογάριθμο του αριθμού των σωματιδίων 0,1 µm ή μεγαλύτερου που επιτρέπονται ανά κυβικό μέτρο αέρα. Έτσι, για παράδειγμα, ένας καθαρός χώρος κλάσης ISO 5 έχει το πολύ 105 = 100.000 σωματίδια ανά m³.
Τόσο το FS 209E όσο και το ISO 14644-1 υποθέτουν σχέσεις log-log μεταξύ του μεγέθους των σωματιδίων και της συγκέντρωσης σωματιδίων. Για αυτόν τον λόγο, δεν υπάρχει μηδενική συγκέντρωση σωματιδίων. Ο συνηθισμένος αέρας δωματίου είναι περίπου κλάσης 1.000.000 ή ISO 9.

Πρότυπα καθαρού χώρου ISO 14644-1