Phân loại phòng sạch

Bài viết sau đây trình bày tổng quan cơ bản về các câu hỏi phổ biến liên quan đến việc phân loại phòng sạch.

Xác định phân loại phòng sạch

Có rất nhiều yếu tố quyết định liên quan đến việc lựa chọn phân loại phòng sạch và mọi ngành đều có tiêu chuẩn mặc định để xem xét. Ví dụ, trong lĩnh vực sản xuất thiết bị y tế, phân loại mặc định là phòng sạch ISO 7 (hoặc Class 10.000).

Có ba câu hỏi chính để xác định phân loại nào là cần thiết cho một ứng dụng phòng sạch cụ thể:

  • Nguồn ô nhiễm tiềm tàng của tôi là gì?
  • Tôi cần phải lọc những hạt có kích thước như thế nào?
  • Tôi phải lưu thông không khí như thế nào để loại bỏ ô nhiễm đó?

Ô nhiễm có liên quan gì đến phân loại phòng sạch

Một phòng sạch điển hình được thiết kế để giữ cho môi trường bên trong không bị xâm nhập. Một khi môi trường đã được xây dựng, hai thứ gây ô nhiễm trong đó là con người và quá trình sản xuất. Vì vậy, những gì ô nhiễm được tạo ra bởi mọi người, và những gì ô nhiễm được tạo ra bởi quá trình là những thứ cần phải được xác định.

Thông thường, người ta có thể xây dựng một phân loại phòng sạch thấp hơn, mặc dù vẫn phải duy trì môi trường sạch hơn bằng cách tăng cường các hoạt động trong phòng sạch - ví dụ, đồ bảo hộ cho nhân viên đạt tiêu chuẩn cao hơn. Lưới gió hồi và hệ thống lọc được lắp đặt tại các vị trí tối ưu trong phòng sạch có thể dẫn đến các khu vực trở nên sạch hơn, do đó đưa phân loại phòng sạch xuống mức thấp hơn trong các khu vực đó. Hiểu được các nguồn gây ô nhiễm và chống lại chúng với các thiết kế phòng sạch vững chắc và các hoạt động nâng cao có thể giúp tiết kiệm đáng kể chi phí từ cả hai quan điểm xây dựng và vận hành.

Kích thước hạt ảnh hưởng đến phân loại như thế nào

Một trong những yếu tố quan trọng nhất phải xác định khi xây dựng phòng sạch là kích thước hạt cần được lọc ra. Có phải kích thước hạt nào cũng cần? Liệu có một kích thước cụ thể hoặc phạm vi kích thước của các hạt không? Thông thường, mọi người nhìn vào phân loại phòng sạch (xem biểu đồ bên dưới) và họ đi đến số hạt cấp thấp nhất để xác định phân loại họ cần.

Một ví dụ về điều này là một người xác định rằng họ cần ít hơn 100 hạt trên mỗi mét vuông trong phòng sạch của họ. Dựa trên thông tin này, họ xác định rằng phân loại cần phải là phòng sạch ISO 5 (hoặc Class 100). Tuy nhiên, vấn đề có thể phát sinh nếu họ không tính đến kích thước của hạt mà họ đang cố gắng lọc ra.

Có một sự khác biệt đáng kể trong phân loại cần thiết nếu hạt đó có kích thước bằng ½ micron so với kích thước 5 micron (xem mô tả Micron bên dưới). Nếu họ nghĩ rằng họ đang nhìn vào hạt có kích thước ½ micron, nhưng trong thực tế, loại hạt có thể gây vấn đề đối với họ lại là hạt 5 micron - Từ phân loại phòng sạch, điều này không chuyển sang phòng sạch ISO 5 (hoặc Class 100 ). Điều này thực sự chuyển phòng sạch họ cần thành Loại ISO 8 (hoặc Class 100.000).

Lưu thông không khí ảnh hưởng như thế nào đến phân loại

Bất cứ khi nào phân loại đi xuống một lớp, hoặc lên một lớp - ví dụ từ ISO 8 (Class 100.000) lên ISO 7 (Class 10.000) - Sẽ cần lưu thông gấp đôi lưu lượng khí. Chi phí lọc và lưu thông không khí là một chi phí đáng kể để vận hành phòng sạch. Quá trình này sẽ tính toán ra số lượng bộ lọc, lượng khí hồi, số lượng điều hòa sẽ cần để làm mát lượng khí hồi đó, ...

Một lỗi phổ biến liên quan đến việc khách hàng yêu cầu một phòng sạch quá cao, hoặc vượt quá những gì họ thực sự cần. Nếu bạn cần một phòng sạch có chiều cao trần 2.4m, nhưng quyết định làm cho nó cao hơn để phù hợp hơn với môi trường xung quanh và làm cho nó cao 3m, điều đó làm thay đổi khối lượng của khu vực thêm 25%. Do đó, họ đã tăng 25% lượng không khí cần thiết cho phòng sạch đó vì họ quyết định xây dựng chiều cao 3m, trong khi họ chỉ cần chiều cao 2.4m.

Điều trông vẻ là một sự khác biệt đơn giản (chuyển từ class này sang class khác) làm thay đổi đáng kể chi phí của phòng sạch - chi phí có thể tăng gần 25% cho cùng một phòng sạch có cùng kích thước và thậm chí cùng một cấp độ sạch.

Tìm hiểu thêm thông tin về Thiết kế phòng sạch

Tiêu chuẩn phân loại phòng sạch

Đối với những công ty cần tuân thủ các tiêu chuẩn thiết kế phòng sạch cụ thể, họ phải hiểu rằng phòng sạch có thể được xây dựng và vận hành để đáp ứng các phân loại vệ sinh khác nhau, tùy thuộc vào các điều kiện môi trường cần thiết cho việc sử dụng. Cơ quan chính cho phân loại phòng sạch là Tổ chức Tiêu chuẩn hóa hoặc ISO.

ISO 14644-1 phân loại phòng sạch dựa trên kích thước và số lượng hạt trong không khí trên một mét khối không khí (xem biểu đồ trên).

Trước khi thực hiện ISO 14644-1, Tiêu chuẩn Liên bang Hoa Kỳ FED STD 209E đã thiết lập các hướng dẫn của ngành về phân loại phòng sạch và ký hiệu số lượng hạt 0,5 µm hoặc lớn hơn trên mỗi khối không khí. Chẳng hạn, theo FED STD 209E, "Phòng sạch Class 1000" sẽ chỉ ra 1000 hạt 0,5 µm hoặc nhỏ hơn trong mỗi khối không khí. FED STD 209E đã chính thức bị hủy bỏ vào ngày 29 tháng 11 năm 2001, mặc dù cả hai tiêu chuẩn vẫn được sử dụng rộng rãi.

Kích thước hạt và Đo lường

Trong môi trường phòng sạch, các hạt trong không khí được đo bằng micron (µm). Một micron bằng một phần triệu mét. Các hạt có kích thước micron nhỏ hơn một tế bào sống và chỉ có thể nhìn thấy bằng kính hiển vi mạnh nhất.
Để so sánh, một sợi tóc của con người có thể thay đổi đường kính từ khoảng 20 đến 180 micron, trong khi kích thước trung bình thường là 50-70 micron. Một hạt bụi nhỏ nhìn thấy trong một tia mặt trời tương đương với khoảng 60 micron. Mắt người không thể nhìn thấy các vật thể có kích thước dưới 50 micron. Phấn hoa là khoảng 30-50 micron. Vi khuẩn có kích thước khoảng 2 đến 10 micron. Một mẫu không khí trong nhà thông thường có thể chứa từ 500.000 đến 1 triệu hạt trên mỗi khối không khí.
Ví dụ, một phòng sạch ISO Class 5 được thiết kế để cho phép không quá 3.520 hạt bằng hoặc lớn hơn 0,5 micron trên một mét khối không khí. Điều này tương đương với phòng sạch Class 100 theo Tiêu chuẩn Liên bang FED STD 209E, cho phép 100 hạt (0,5 micron hoặc lớn hơn) trên mỗi khối không khí.

Tiết kiệm chi phí với Kiểm soát môi trường

Một trong những lý do cho sự phát triển của các tiêu chuẩn ISO là để phù hợp với môi trường có tên là "ISO Class 9", trước đây chưa bao giờ là phân loại phòng sạch. Sự phân loại này chuyển dịch gần đúng thành thứ mà ngành công nghiệp dược phẩm gọi là "khu vực được kiểm soát và phân loại".

Bằng cách kiểm soát và phân loại, điều này có nghĩa là nó được kiểm soát ở cấp độ hạt (thông qua bộ lọc không khí HEPA), nó được kiểm soát theo nhiệt độ và độ ẩm đã được chỉ định, nhưng nó không được phân loại theo số lượng hạt. Một "khu vực được kiểm soát và phân loại" được điều áp, nó có tính năng kiểm soát nhiệt độ và không khí thì được lọc trước khi vào phòng. Nó chỉ không được chỉ định về số lượng và kích thước của các hạt trong một thể tích không khí nhất định.

Trong nhiều trường hợp, loại môi trường này là tất cả những gì khách hàng cần về "phòng sạch". Nếu một công ty không cẩn thận, cuối cùng họ có thể xây dựng một phòng sạch vượt xa yêu cầu thực tế của họ và sẽ hao tổn đáng kể chi phí không cần thiết.

Đọc thêm để biết về sự khác biệt giữa Phòng sạch và Môi trường được kiểm soát

Từ khóa: