人员净化是保证室内空气洁净度的一个重要措施,应着重考虑设施的选择和明确的路线和合理的布置;人员净化的目的是防止工作人员携带室外大气中的尘粒进入洁净室内,同时也为防止洁净室内工作人员活动时散发出大量的尘粒。对于前者,一般采取通过换鞋、较衣、盥洗和空气吹淋等一些列技术措施来解决;对于后者,一般选用合适的洁净工作服,减少工作人员的数量和活动以及选择适宜的建筑装修材料来解决。人员净化用室主要包括雨具存放间、管理室、换鞋室、存外衣室、盥洗室、洁净工作服室、空气吹淋室、洗手间、工作服干燥间等,具体洁净室设计时根据需要设置上述有关人员净化用室;人员净化用室一般与生活用室(厕所、淋浴室、休息室、就餐室等)按人员净化程序组合在一起。
人净用室进入洁净生产区后,如果是洁净面积较大的厂房,一般先经洁净通道再分散进入各洁净生产用室;厂房面积不大时,人净用室集中布置有利于面积使用和日常管理,但若厂房的面积较大,或者厂房内有多种洁净度等级的洁净室,或者是厂房中按生产工艺要求兼有一般性生产和洁净生产时可以将其中的换鞋、脱存外出服等集中设在厂房的总人口附近,而将吹淋室、穿洁净工作服等分别紧靠所服务的洁净生产区来安排,需要特别指出的是:人净用室中的洁净工作服室、吹淋室或气闸室必须毗邻洁净生产区布置,以避免更换后的工作服受到污染。
物料净化主要是针对原材料、半成品、工具设备等的运输和传递过程中对其进行的清洁处理。物料出与人员出应分别立设置。物料在清洁准备间内经过清洁后,应该如何继续输送下去,主要取决于产品生产工艺流程的要求,它直接影响着清洁准备间的位置选择;物料一般应经过气闸间进入洁净室(区),气闸间往往和洁净室(区)相毗邻或者就在洁净区内,所以其室内空气压力应与洁净生产区之间保持一个合理的压差,使净化空气从洁净生产区流向准备间;如果车间内生产流水性强或为了防止不同等级的洁净室(区)间相互污染或交叉污染或生产工艺要求防止不必要的交叉污染,物料在洁净室之间按照规定流程通过传递窗或者其他装置依次传递。为了适应产品、中间产品在工序之间进行物料传递的不同情况,使用的传递窗也有不同的类型。一般多为两道平开门式的箱式传递窗,往往将两道门作为机械联锁开关,即一道门处于关闭状态时,另一道门才能开启;也有的简化为非联锁式,依靠使用人员自行管理;在药品生产工厂采用箱体内部设置紫外灯用于对传递物进行灭菌;在开关频繁或者开启较长时间的情况下,有的还在箱体内设置有过滤器的空气幕。
在物净的规划设计中需要使其与工艺流程、净化空调系统的布置以及物料的传递特点等**结合起来;同时物净路线应简洁、明确;避免往返、过多曲折和交叉;空间尽量开敞通顺,并应与安全出和参观路线等一起考虑。
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洁净室内生产设备和产品生产过程的产尘量主要取决于产品生产过程的特点、选用的设备状况及其采取的技术措施、选用的原料辅料、工艺介质的纯度及其输送系统等;近年来由于采取了各种技术措施,降低了这类产尘量,如采用封闭隔断及局部排风措施等,使产尘区域相对于周围空间又一定的负压,防止粉尘扩散开来,以至危害其他工序的洁净度;采取排风罩等措施将工艺产尘排走,尽可能减少扩散到生产车间的粉尘量;车间机械设备的轴承、齿轮、传动皮带等运动部件在工作过程中,由于润滑油升温炭化及机械磨损等原因而散发到空气中的尘埃,越来越引起某些高洁净度工艺的关注;在集成电路生产中,随着集成度的提高,要求生产环境控制0.1μm尘粒达到1级或较严的洁净度,为了减少洁净室建造费用并可靠地达到别要求,目前许多大规模集成电路工厂采用微环境技术和生产工艺自动化技术,采用机械手、机器人,从而减少了室内人员等因素,使室内产尘总量下降。但一般洁净在通常情况下,室内主要的污染源仍然是人。
为保证产品生产环境或其他用途的洁净室所要求的空气洁净度,要采取多种综合技术措施才能达到要求。这些综合技术措施包括:应采用产生污染物少的生产工艺及设备,或采取必要的隔离和负压措施防止生产工艺产生的污染物质向周围扩散,采用产尘少、不易滋生微生物的室内装修材料及工器具;减少人员及物料带入室内的污染物质;维持生产环境相对于室外或空气洁净度等级要求低的邻室有一定的正压,防止室外防止室外或邻室的空气携带污染物质通过门窗或其他缝隙孔洞侵入;加强洁净室的管理,按规定进行清扫、灭菌等。
洁净室的空气净化处理就是根据房间不同的洁净度等级要求,采用不同方式送入经过处理的数量不等的清洁空气,同时排走相应数量的携带有在室内所产生的污染物质沾污的脏空气,靠这样的动态平衡,使室内环境维持在所需的空气洁净度等级。通常所指的空气污染物质主要有以下三类;悬浮在空气中的固态、液态粒子,包含附着在粒子上的分子污染物;霉菌、等悬浮在空气中的微生物;各种对人体或生产产品有害的气体。目前洁净室对送入空气的净化方法,重要和使用广泛的方式是空气过滤法,送入洁净室的清洁空气,主要是靠在送风系统的各部位设置不同性能的空气过滤器,用以除去空气中的悬浮粒子和微生物。
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余压阀控制是通过调节安装在洁净室的余压阀上的平衡压块,从而改变余压阀的开度,实现室内正压控制;差压变送器控制是用差压变送器检测室内压力,自动控制必要的回风量;微机控制是在对正压值各不相同的多个房间进行正压控制时,利用微机和电动风阀控制不间的送风和回风,可使控制系统简单化。在洁净室中,如果新风量不足,工作人员将有气闷、头晕等不舒适的发生;为了满足工作人员的卫生要求,保证工作效率,洁净室中要供给足量的新风;为了补偿洁净室中的工艺设备排风,洁净室需要补偿相应的新风;为了保证洁净室的洁净度免受邻室或外界的污染以及洁净室中的产品或产品生产过程的致敏性物质等对邻室的影响,洁净室需要维持一定的压差值,这也需要新风的补充。因此洁净室所需的新凤量应满足:作业人员健康所需新鲜空气量;维持静压差所需补充风量;补充各排风系统的排风所需新风量。
洁净厂房的空调处理方案:一次回风系统,在回风可以循环利用的情况下,将回风与新风混合,再经过处理,送入洁净室。二次回风系统,在回风可以循环利用的情况下,先将部分回风和新风混合,经过处理后再与剩余的回风混合,经处理后送入洁净室;这种系统形式常用于别、较小工艺发热量的洁净室;二次回风的利用,节省了部分再热热量和部分制冷量。全新风系统,新风经过处理后,送入洁净室,然后不回风直接排入大气;这种系统形式用于回风不可以循环利用的情况,如动物房、生物安全洁净室、药品生产产工厂的某些药品生产车间或某些工序;因为全新风系统是直接将室外新风处理到室内送风状态,回风不循环使用,所以是耗能大的系统形式。从节能角度出发,在采用全新风系统时,可考虑在系统中增设能量回收装置。送风系统+室内设空调机组,可以满足具体房间对温湿度的较严格的要求,尤其适合于改建的洁净室或有要求的小面积洁净室。
空气降湿的原理及方法有:升温降湿、冷却降温、吸收或吸附除湿三类;在实际工程设计中,各种工业产品的要求是多种多样的,有时单一的除湿方法不能满足要求,需要应用多种除湿方法联合除湿。空气吹淋室是人身或物料用净化设备,它是利用高速(25m/s)的洁净气流吹落并清除拟进入洁净室人身服装或物料表面上附着粒子的小室;由于进出吹淋室的门是不同时开启的,可以兼起气闸作用,防止外部空气进人洁净室,并使洁净室维持正压状态;吹淋室除了有一定净化效果外,它作为人员进入洁净区的一个分界,还具有警示作用,有利于规范洁净室人员在洁净室内的活动。当班使用人数**过30人时,可将两台或多台单人吹淋室并联布置;但小室式吹淋室设置的数量不能过多,一般人员吹淋的时间约为30s/人,若需通过吹淋的人数很多时,可考虑设置通道式吹淋室。
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洁净厂房在设计和安装时应考虑使用中避免出现不易清洁的部位,本工程在进行净化装修时,门窗安装与建筑、净化空调、各种管线、照明灯具的结合部位缝隙要密封处理;所有的配件、隔墙、吊顶的固定和吊挂件只能与主体结构相连,不能与设备和管线支架交叉混用,防止因微震引起装饰材料松动和灰尘脱落;建筑装饰和门窗的缝隙应在正面密封;应选用气密性良好,且在温度和湿度等变化作用下变形小的材料;门窗与内墙而要平直,结构要充分考虑对空气和水汽的密封,使污染粒子不易从外部渗入,防止由于室内外温差而产生结露,室内不同洁净度房间之间的内门、内窗以及隔断等缝隙均须密封;墙壁和顶棚表面应光洁、平整、不起灰、不落尘、耐腐蚀、耐冲击、易清洗,减少凹凸面,墙、地面相接处做成半径等于50mm的圆角,壁面色彩要和谐、雅致,并便于识别污染物。
施工中应控制施工作业中的发尘量,特别是吊顶和夹墙内部等隐蔽空间,必须随时清扫;在已安装过滤器的房间,不能进行有粉尘的装修作业;注意保护已完成的作业面,不得因撞击、敲打、踩踏、多水作业等造成板材凹陷、暗裂和表面装修的污染。风管和部件应采用镀辞钢板,风管内表面必须平整光滑,不得在管内加固风管,咬接应采用联合角咬口,接缝必须涂密封胶;风管连接不应采用内法兰,风管必须设密封清扫孔,总管上应有风量测定孔支干管上根据需要设置,过滤器前后要有测压孔。风管安装之后、保温之前应进行漏风检查。
过滤器安装前必须对洁净房间和净化空调系统全面清扫、擦洗,达到清洁要求后,开启净化空调系统连续试运行12小时以上,再次清扫,擦洗洁净室,立即安装过滤器。过滤器安装前,应在安装现场拆开包装进行外观检查,内容包括纸、滤密封胶、框架、几何尺寸及光洁度等是否符合设计要求,然后进行检漏,检查和检漏合格后应进行安装。
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