Для того чтобы помещение было классифицировано как чистое, оно должно соответствовать стандартам Международной организации по стандартизации (ISO). ISO, основанная в 1947 году, была создана для внедрения международных стандартов в таких деликатных аспектах научных исследований и деловой практики, как работа с химическими веществами, летучими материалами и чувствительными приборами. Хотя организация была создана на добровольной основе, установленные стандарты заложили фундаментальные принципы, которые соблюдаются организациями по всему миру. Сегодня ISO располагает более чем 20 000 стандартами, которые компании могут использовать в качестве руководства.
Первая чистая комната была разработана и спроектирована Уиллисом Уитфилдом в 1960 году. Цель и назначение чистой комнаты — защита производственных процессов и содержимого от любых внешних факторов окружающей среды. Люди, использующие комнату, и предметы, которые в ней тестируются или изготавливаются, могут препятствовать соответствию чистой комнаты стандартам чистоты. Для максимально возможного устранения этих проблемных элементов необходимы специальные меры контроля.
Классификация чистых помещений измеряет уровень чистоты, рассчитывая размер и количество частиц на кубический объем воздуха. Единицы измерения начинаются с ISO 1 и доходят до ISO 9, где ISO 1 — наивысший уровень чистоты, а ISO 9 — самый высокий. Большинство чистых помещений относятся к диапазону ISO 7 или 8.
Международная организация по стандартизации стандартов на частицы
| Сорт | Максимальное количество частиц/м3 | ФЕДЕРАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ 209E Эквивалент | |||||
| >=0,1 мкм | >=0,2 мкм | >=0,3 мкм | >=0,5 мкм | >=1 мкм | >=5 мкм | ||
| ISO 1 | 10 | 2 | |||||
| ISO 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | |||
| ISO 3 | 1000 | 237 | 102 | 35 | 8 | Класс 1 | |
| ISO 4 | 10 000 | 2370 | 1020 | 352 | 83 | Класс 10 | |
| ISO 5 | 100,000 | 23,700 | 10 200 | 3520 | 832 | 29 | Класс 100 |
| ISO 6 | 1 000 000 | 237,000 | 102,000 | 35 200 | 8320 | 293 | Класс 1000 |
| ISO 7 | 352,000 | 83,200 | 2930 | Класс 10 000 | |||
| ISO 8 | 3 520 000 | 832,000 | 29 300 | Класс 100 000 | |||
| ISO 9 | 35 200 000 | 8 320 000 | 293,000 | Комнатный воздух | |||
Федеральный стандарт 209 E – Классификация стандартов чистых помещений
| Максимальное количество частиц/м3 | |||||
| Сорт | >=0,5 мкм | >=1 мкм | >=5 мкм | >=10 мкм | >=25 мкм |
| Класс 1 | 3000 | 0 | 0 | 0 | |
| Класс 2 | 300 000 | 2000 | 30 | ||
| Класс 3 | 1 000 000 | 20 000 | 4000 | 300 | |
| Класс 4 | 20 000 | 40 000 | 4000 | ||
Как поддерживать классификацию чистых помещений
Поскольку цель чистой комнаты — изучение или работа с деликатными и хрупкими компонентами, представляется крайне маловероятным, что загрязненный предмет будет помещен в такую среду. Однако риск всегда существует, и необходимо принимать меры для его контроля.
Существует два фактора, которые могут снизить классификацию чистой комнаты. Первый — это люди, которые пользуются комнатой. Второй — это предметы или материалы, которые вносятся в нее. Независимо от самоотверженности персонала чистой комнаты, ошибки неизбежны. В спешке люди могут забыть соблюдать все протоколы, надеть неподходящую одежду или пренебречь другими аспектами личной гигиены.
В попытке предотвратить подобные нарушения компании устанавливают требования к одежде персонала чистых помещений, которые зависят от выполняемых в них технологических процессов. Обычная одежда для работы в чистых помещениях включает в себя бахилы, шапочки или сетки для волос, защитные очки, перчатки и халат. Самые строгие стандарты предусматривают ношение защитных костюмов, полностью закрывающих тело, с автономной системой вентиляции, предотвращающей загрязнение чистого помещения дыханием работника.
Проблемы поддержания классификации чистых помещений
Качество системы циркуляции воздуха в чистом помещении является наиболее важной проблемой, связанной с поддержанием класса чистоты. Даже если чистое помещение уже получило классификацию, эта классификация может легко измениться или быть утрачена вовсе, если в нем плохая система фильтрации воздуха. Эффективность системы во многом зависит от количества необходимых фильтров и эффективности их работы.
Одним из важнейших факторов, который необходимо учитывать, является стоимость, составляющая наиболее значительную часть затрат на содержание чистого помещения. При планировании строительства чистого помещения в соответствии с определенными стандартами производителям необходимо принять во внимание несколько моментов. Во-первых, это количество фильтров, необходимых для поддержания качества воздуха в помещении. Во-вторых, следует учитывать систему кондиционирования воздуха, обеспечивающую стабильную температуру внутри чистого помещения. Наконец, в-третьих, это дизайн помещения. Слишком часто компании запрашивают чистые помещения большего или меньшего размера, чем им требуется. Поэтому дизайн чистого помещения должен быть тщательно проанализирован, чтобы он точно соответствовал требованиям предполагаемого применения.
В каких отраслях промышленности действуют самые строгие требования к классификации чистых помещений?
По мере развития технологий возникают важнейшие факторы, влияющие на производство технических устройств. Одна из главных проблем — контроль мельчайших элементов, которые могут нарушить работу чувствительного устройства.
Наиболее очевидная потребность в среде, свободной от загрязнений, – это фармацевтическая промышленность, где пары или загрязняющие вещества в воздухе могут испортить производство лекарств. Предприятия, производящие сложные миниатюрные схемы для высокоточных приборов, должны быть уверены в защите процесса производства и сборки. Это лишь две из многих отраслей, использующих чистые помещения. К другим относятся аэрокосмическая промышленность, оптика и нанотехнологии. Технические устройства стали меньше и чувствительнее, чем когда-либо прежде, поэтому чистые помещения будут и впредь играть критически важную роль в эффективном производстве.
Дата публикации: 29 марта 2023 г.