האם מחלקת ISO קובעת שינויי אוויר לשעה?

לֹא.מחלקת ISO אינה קובעת ישירות מספר קבוע של החלפות אוויר בשעה (ACH).סיווג חדר נקי ISO מגדיר את ניקיון האוויר בהתאם לריכוז החלקיקים הנישאים באוויר בטווחי גודל החלקיקים שצוינו. שינויי אוויר לשעה, לעומת זאת, הם פרמטר תכנון בקרת HVAC ו-זיהום הנקבע על ידי גורמים כגון נפח החדר, תפוסה, פעילות תהליך, דפוס זרימת אוויר, סינון ורמת בקרת הזיהום הנדרשת.

ההבחנה הזו חשובה מכיוון שקוני חדרים נקיים ומנהלי מתקנים מניחים לפעמים שלכל מחלקה ISO יש ערך ACH חובה תואם. בפועל, אין כלל פשוט כגון "ISO 5 דורש X ACH" או "ISO 7 דורש Y ACH". חדר נקי חייב להיות מתוכנן כמערכת משולבת ולא מסווג לפי קצב אוורור בלבד.

מה בעצם מגדיר מחלקת ISO Cleanroom?

סיווג ISO לחדר נקי הוא בעיקר עלריכוז החלקיקים הנישאים באוויר, לא תדירות החלפת אוויר.

תקן ISO 14644-1 מסווג חדרים נקיים ואזורים נקיים לפי ריכוזי החלקיקים הנישאים באוויר הנמדדים במקומות הדגימה שצוינו. התקן מכסה גדלי חלקיקים מ-0.1 מיקרומטר עד 5 מיקרומטר עבור מסגרת הסיווג הראשית ומשתמש במוני חלקיקים הנישאים באוויר כדי לקבוע את ריכוזי החלקיקים.

במילים פשוטות:

ISO Class=עד כמה האוויר צריך להיות נקי מבחינת ריכוז החלקיקים הנישאים באוויר

ACH=כמה אוויר ממוזג או מסונן מסופק או מוזרם בחדר ביחס לנפח שלו

אלה קשורים, אבל הם לא אותה מדידה.

לדוגמה, לחדר ISO Class 7 יש יעד מוגדר לניקיון החלקיקים הנישאים באוויר. הסיווג הזה לא אומר אוטומטית למהנדס HVAC כמה פעמים יש להחליף את האוויר בחדר בכל שעה.

מדוע מבולבלים לעתים קרובות את מחלקת ISO ו-ACH?

הבלבול נובע בחלקו משיטות תכנון ישנות יותר של חדרים נקיים ומהנחיות בתעשייה ששייכו כיתות ניקיון מסוימות עם טווחי חילופי אוויר טיפוסיים-. ערכים כאלה עדיין יכולים להופיע במסמכי תכנון חדר נקי ובחומרי עזר מקוונים.

עם זאת, אין לבלבל ערך הנדסי טיפוסי עם דרישת ISO.

ASHRAE מציינת ששימוש במחלקת ניקיון לבדה לבחירת ערך ACH יכולה להיות גישה פשוטה מדי מכיוון שהיא עלולה להתעלם ממשתנים חשובים המשפיעים על ריכוז חלקיקי החדר.

זה אומר שמהנדס לא צריך להתחיל עם:

ISO Class → ACH קבוע

גישת עיצוב מתאימה יותר היא:

ניקיון נדרש ← מקורות זיהום ← עיצוב זרימת אוויר וסינון ← קצב זרימת אוויר נדרש ← אימות

מה קובע שינויי אוויר לשעה?

ACH הוא חלק מתכנון האוורור הכולל. מספר גורמים משפיעים על קצב זרימת האוויר הדרוש לחדר נקי.

1. רמת ניקיון נדרשת

דרגת ה-ISO הרצויה היא נקודת התחלה חשובה מכיוון שהיא קובעת את יעד ניקיון החלקיקים הנישאים באוויר.

דרישת ניקיון קפדנית יותר מעמידה בדרך כלל דרישות גדולות יותר ממערכת האוורור והסינון של החדר הנקי. עם זאת, מחלקת ISO עדיין לא מספקת מספר ACH אוניברסלי אחד.

המטרה היא לא רק להזיז נפח מסוים של אוויר. המטרה היא לשמור על ריכוז החלקיקים הנדרש בתנאי הפעלה בפועל.

2. גודל החדר ונפחו

ACH קשור ישירות לנפח החדר.

חישוב נפוץ הוא:

ACH=קצב זרימת אוויר אספקה ​​× 60 ÷ נפח החדר

זה מראה מדוע שני חדרים עם אותה דרגת ISO עשויים לדרוש קצבי זרימת אוויר שונים.

שקול שני חדרים נקיים עם יעדי ניקיון זהים. אם לאחד יש נפח גדול יותר באופן משמעותי, זרימת האוויר הכוללת הנדרשת להשגת אותו ACH תהיה גדולה יותר.

גם גובה התקרה משנה. שני חדרים בעלי אותו שטח רצפה אך גבהי תקרה שונים אינם בעלי אותו נפח, כך שלא ניתן להניח שדרישות זרימת האוויר שלהם זהות.

3. מספר האנשים בחדר

אנשים הם מקורות עיקריים לחלקיקים בסביבות נקיות.

כל מפעיל יכול להחדיר חלקיקים באמצעות תנועה, לבוש, עור ופעילות רגילה. יותר אנשים מתכוונים בדרך כלל לעומס זיהום גדול יותר, במיוחד כאשר הם נעים לעתים קרובות או מבצעים פעולות המפריעות לחלקיקים.

זו הסיבה שחדר ייצור ISO Class 7 עם מספר מפעילים עשוי לדרוש אסטרטגיית אוורור שונה מחדר ציוד ISO Class 7 תפוסה קלה.

הסיווג זהה.

עומס הזיהום אינו.

4. תהליך ייצור וציוד

התהליך עצמו יכול ליצור חלקיקים.

דוגמאות כוללות:

• טיפול בחומרים
• תנועה מכנית
• חיתוך או שחיקה
• פעולות הרכבה
• תפעול ציוד
• טיפול במוצר
• העברה תכופה של חומרים

לחדר נקי המשמש לתהליך-חלקיקים נמוך עשויות להיות דרישות זרימת אוויר שונות מאוד מחדר שבו ציוד וחומרים יוצרים זיהום ללא הרף.

ASHRAE מדגישה במיוחד שחלקיקים בחדרים נקיים נוצרים במידה רבה על ידי פעילויות בתוך החדר ולא על ידי אוויר אספקה ​​מסונן כהלכה. לכן יש לתכנן את זרימת האוויר כדי לדלל ולשלוט בזיהום שנוצר בפנים.

5. דפוס זרימת אוויר

נפח האוויר לבדו אינו קובע את ביצועי החדר הנקי.

גם הדרך בה האוויר עובר בחדר חשובה.

בהתאם ליישום, חדר נקי עשוי להשתמש בסידורי זרימת אוויר שונים, כולל ערבוב זרימת אוויר או זרימת אוויר חד כיוונית. מיקומי אספקת אוויר, מיקומי חזרה, מיקום ציוד ותנועה של אנשים וחומרים יכולים כולם להשפיע על האופן שבו מועברים מזהמים.

לכן שני חדרים עם אותו ACH יכולים להתנהג אחרת אם דפוסי זרימת האוויר שלהם שונים.

בסביבות קריטיות, ייתכן שפשוט הגדלת מספר החלפות האוויר לא תפתור בעיה הנגרמת מחלוקת זרימת אוויר לקויה.

6. יעילות סינון

סינון HEPA הוא חלק מרכזי נוסף בבקרת זיהום.

אוויר אספקת חדר נקי מסונן בדרך כלל לפני כניסה לאזורים מבוקרים, ומסייע בהוצאת חלקיקים מהאוויר המסופק. אבל הסינון פועל יחד עם זרימת אוויר, לחץ בחדר, חלוקת אוויר ובקרת-מקורות זיהום.

אין לשפוט חדר על ידי ACH בלבד.

השאלה המועילה יותר היא האם המערכת השלמה יכולה לשמור באופן עקבי על הניקיון הנדרש בתנאי ההפעלה המיועדים.

האם ACH גבוה יותר אומר תמיד חדר נקי יותר?

לא בהכרח.

מפתה להניח שיותר החלפות אוויר משמעו אוטומטית סביבה נקייה יותר. עם זאת, ביצועי חדר נקי תלויים ביותר מאשר רק הגדלת זרימת האוויר.

ACH גבוה מאוד עשוי להגביר את השימוש באנרגיה מבלי לטפל במקור הזיהום האמיתי אם בחדר יש חלוקת זרימת אוויר לקויה, תנועת מפעיל מוגזמת, ציוד לא מתאים או שיטות ניקוי לא יעילות.

ASHRAE מתאר את זרימת האוויר בחדר נקי כמשרתת למטרות זיהום- חשובות לדילול, תוך שהוא מזהיר מפני בחירת ACH פשטנית המבוססת אך ורק על דרגת ניקיון.

הגישה הטובה יותר היא איזון:

יעד ניקיון ISO + סינון + דפוס זרימת אוויר + ACH + בקרת מקור-זיהום

גורמים אלו פועלים יחד.

האם טווחי ACH טיפוסיים לפי דרגת ISO הם חובה?

לֹא.

ייתכן שתראה טבלאות מקוונות המקשרות בין מחלקות ISO לטווחי שינוי אוויר- טיפוסיים. אלה יכולים להיות שימושיים כהפניות הנדסיות ראשוניות, אך אין להתייחס אליהם כדרישות ISO אוניברסליות.

השוואה פשוטה נראית כך:

ההבחנה החשובה היא זוISO Class הוא סיווג ניקיון, בעוד ACH הוא פרמטר עיצוב הנדסי.

ההבדל הזה מונע טעות מפרט נפוצה: לבקש מספק לספק חדר נקי המבוסס רק על מספר ACH יעד מבלי לשקול את ביצועי החדר בפועל.

האם לשני חדרי נקיים מסוג ISO Class 7 יש ACH שונה?

כֵּן.

דמיינו שני חדרים מסוג ISO Class 7.

חדר א'

בחדר הראשון יש:

• מעט מפעילים
• ציוד חלקיקים- נמוך
• תנועת חומר מוגבלת
• תנאי פעולה יציבים יחסית

חדר ב'

בחדר השני יש:

• עוד מפעילים
• העברת חומרים תכופה
• יותר פעילות ציוד
• ייצור חלקיקים גדול יותר
• תנועת כוח אדם תכופה יותר

שני החדרים עשויים להיות מתוכננים כדי להשיג ISO Class 7, אבל דרישות HVAC שלהם לא בהכרח חייבות להיות זהות.

אותו עיקרון חל על מחלקות ISO אחרות.

אותה מחלקת ISO לא אומר אותו ACH.

יש לקבוע את זרימת האוויר הנדרשת בהתאם ליישום בפועל של חדר נקי ואסטרטגיית בקרת זיהום-.

איך תדעו אם מערכת האוויר לחדר נקי עובד?

המבחן האמיתי אינו אם לחדר הוקצה מספר ACH מסוים. שאלת המפתח היא האם החדר הנקי יכול להשיג ולשמור על הניקיון הנדרש במהלך פעולתו המיועדת.

בדיקת חלקיקים מוטסים

בדיקת ריכוז החלקיקים היא מרכזית בסיווג חדר נקי ISO. ISO 14644-1 משתמש במונה חלקיקים מוטסים כדי להעריך את ריכוזי החלקיקים במקומות הדגימה המיועדים לכך.

זה מספק עדות ישירה לניקיון באוויר במקום להסתמך רק על חישובי זרימת אוויר תיאורטיים.

מדידות זרימת אוויר

בהתאם לעיצוב החדר הנקי, ניתן להשתמש במדידות הקשורות לזרימת אוויר- כדי לוודא אם מערכת האוורור מספקת את הביצועים המיועדים.

מדידות אלה יכולות לסייע בזיהוי:

• זרימת אוויר לא מספקת
• פיזור אוויר לא אחיד
• כיוון זרימת אוויר שגוי
• אזורים עם זרימת דם לקויה

ניטור הפרש לחץ

יחסי לחץ בין חדרים נקיים ואזורים סמוכים חשובים אף הם.

שמירה על יחסי הלחץ המיועדים יכולה לעזור לשלוט בכיוון שבו האוויר נע בין חללים ולהפחית העברת זיהום לא רצוי.

הדמיית זרימת אוויר

הדמיית זרימת אוויר יכולה לעזור לזהות אם האוויר זז כמתוכנן סביב ציוד, תחנות עבודה וכוח אדם.

זה שימושי במיוחד כאשר חדר עומד בדרישות תיאורטיות של זרימת אוויר אך עדיין חווה בעיות זיהום בלתי צפויות.

מדוע ניקוי פני השטח עדיין חשוב כאשר ACH נכון

מערכת HVAC מתוכננת כהלכה אינה מבטלת כל מקור זיהום.

זיהום באוויר הוא רק חלק אחד של בקרת חדר נקי. זיהום יכול להגיע גם מ:

• כוח אדם
• צִיוּד
• חומרים
• משטחי עבודה
• פעולות ניקיון
• אריזה
• טיפול תכוף

זו הסיבה שניקוי פני השטח נותר חלק חשוב מתוכנית ההפעלה של חדר נקי.

לחדר נקי יכול להיות מערכת סינון ואוורור יעילה ועדיין לחוות זיהום משטח מקומי שנגרם מפעולות טיפול או ייצור.

מסיבה זו, יש לבחור חומרי ניקוי בחדר נקי בהתאם למשימת הניקוי ולדרישות בקרת זיהום-.

מאפייני מגב חשובים יכולים לכלול:

• יצירת מוך נמוך
• שחרור חלקיקים נמוך
• כושר ספיגה מתאים
• תאימות כימית מתאימה
• בניית בד יציבה
• ביצועי שחיקה-נמוכים עבור משטחים רגישים
• אריזה המתאימה לסביבות מבוקרות

במילים אחרות, HVAC שולט בסביבת החדר, בעוד הליכי ניקוי עוזרים לשלוט בזיהום על משטחים וציוד.

שניהם הכרחיים.

ISO Class, ACH ומגבים לחדר נקי: איך הם מתאימים זה לזה

כדאי לחשוב על בקרת זיהום בחדר נקי כעל שרשרת ולא על מפרט יחיד.

• סינון אווירעוזר לנקות את האוויר הנכנס.
• עיצוב זרימת אווירעוזר להפיץ אוויר נקי ולהוביל מזהמים לכיוון נקודות החזרה.
• ACHתומך באסטרטגיית דילול זרימת האוויר והזיהום הנדרשת.
• בקרת לחץעוזר לנהל את תנועת האוויר בין האזורים.
• בקרות כוח אדם וחומרלהפחית זיהום הנכנס לחדר הנקי.
• נהלי ניקוי ומגבונים מתאימיםלהסיר זיהום ממשטחים.

אף אחד מהאלמנטים האלה לא מגדיר את הביצועים המלאים של חדר נקי.

זו גם הסיבה שאין להשתמש בדרגת ISO של חדר כקריטריון היחיד בבחירת מוצרי ניקוי או בגדי הגנה. יש לשקול גם את התהליך הספציפי, את פני השטח, תאימות החומר ואת הליך הבקרה של-זיהום.

מה צריכים קונים בחדר נקי לשאול את הספקים?

כאשר מעריכים פרויקט חדר נקי, שואלים רק "איזה ACH אתה מספק?" בדרך כלל לא מספיק.

שאלות שימושיות נוספות כוללות:

לאיזה דרגת ISO מיועד החדר להשיג?

כיצד מתחלקת זרימת האוויר?

באיזו מערכת סינון משתמשים?

מהם מקורות הזיהום העיקריים בחדר?

כיצד יאומת ריכוז החלקיקים?

באילו תנאי הפעלה ישמשו במהלך הבדיקה?

כיצד משולבים בקרות ניקיון וכוח אדם באסטרטגיית בקרת הזיהום-?

שאלות אלו מספקות תמונה הרבה יותר מלאה של ביצועי חדר נקי.

נקודות מפתח לזכור

מחלקת ISO אינה קובעת ישירות ערך-אוויר קבוע-ל-שעה.

ISO 14644-1 מסווג את ניקיון האוויר לפי ריכוז החלקיקים הנישאים באוויר, בעוד ACH הוא חלק מתכנון האוורור ובקרת הזיהום.

ה-ACH הנדרש יכול להיות מושפע מנפח החדר, תפוסה, פעילות תהליך, ציוד, דפוס זרימת אוויר, סינון ועומסי זיהום.

ACH גבוה יותר אינו אוטומטית חדר נקי טוב יותר.

שני חדרים עם אותה מחלקת ISO יכולים להיות בעלי עיצובים שונים של זרימת אוויר.

והכי חשוב, יש לאמת את הביצועים של חדר נקי על ידי מדידות סביבתיות בפועל ולא על ידי הנחה ש-ACH מסוים מבטיח אוטומטית סיווג ISO.

למתקנים הזקוקים גם להגנת כוח אדם מבוקרת, בגדים כגוןחליפה נפרדת לחדר נקי עם ברדס ESDניתן לשלב בתוכנית בקרת הזיהום- הרחבה יותר לצד מוצרי ניקוי ונהלי הפעלה מתאימים לחדר נקי.