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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洁净厂房的建筑是相对封闭的,工程建设投资较大,其生产的产品一般为高技术、高精密的产品,产品的生产成本高。为此洁净厂房的配电除对供电电源要求可靠外,同时要满足供电质量的要求。洁净厂房的用电负荷等级和供电要求,应根据现行国家标准和生产工艺的要求确定。厂房内低压配电方式经常采用如下两种方式:采用电缆桥架敷设至配电箱、配电箱至用电设备的配电方式;采用封闭式母线槽十播接箱,插孔不用时封堵,由插接箱至生产设备包括生产线的电控箱,母线槽在生产线上方贯通布置。后一种配电方式在对洁净度要求不高的现代化的电子、通信、电工器件及其整机厂房中被广泛采用,它给那些生产产品多变,生产流水线革新,生产设备移位、增减带来较大方便既不需要对车间配电设备、干线作改造,只要将母线插接箱移位或利用备用插接箱引出电源线缆即可。
吊顶内敷设有空调通风管道、气体动力、给水管道、电气和通信强弱电管线及桥架、母线等,有些厂房管道纵横交错,十分复杂。设计时需进行综合规划,制定“交通规则”,画出管道综合剖面图,使各种管道布置井然有序,方便施工维修。当然绘制三维立体图较为直观,不同颜色代表各种不同的管线,绘在一张图上进行管道综合是避免管道的很好办法。在通常情况下,强电电缆桥架耍避连空通风管,其他管线要避让封闭式母线。
洁净度要求严格的洁净厂房,洁净室的上下部设置技术夹层,此时下部技术夹层可用作回风静压室,有的工程在洁净室贴邻的下方还设有化学品、纯水、气体动力管道的输送层。根据工程设计需要,电气管线、电缆桥架和封闭式母线可以敷设在回风静压室内。低压配电方式与前述两种方式没有多大差异,只是回风静压室是净化系统的组成部分,敷设在静压室内的管线、电缆、母线安装敷设前要事行清洁处理,并便于日常清洁。下夹层电气配线方式送电至洁净室的用电设备,具有输送距离短,洁净室内电气管线少或没有明敷管线,对提高洁净度有益。洁净厂房内大型配电屏、电箱一般不应设在洁净区内,而安装在技术夹层或技术夹道内,电气线路的接线盒或拉线盒应安装在洁净室毗邻的对洁净度无要求或要求相对较低的区域。洁净厂房的电源进线不包括消防用电应设置切断装置,为便于管理,气短装置宜设在洁净区外便于管理的地方。
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对于洁净厂房来说,有空气洁净度要求的生产房间(区)往往仅为部分工序或者部分部件的生产区,即便是全部产品生产区要求具有不同等级的洁净室(区),但洁净厂房内还有生产用房、公用动力和净化空调机房等为一般环境,所以洁净厂房内部往往兼有洁净生产环境和一般生产环境;各类产品生产用洁净室要求的空气洁净度等级是决定洁净生产区平面布置的主要因素,在进行综合性厂房的平面布局时,一般应将洁净室(区)与一般生产环境的房间分区集中布置,以有利于、物流的安排和防止污染和交叉污染,也有利于净化空调系统及其管线的布置和减少建筑面积等。对兼有洁净生产和一般生产的综合性厂房,在考虑其平面布局和构造处理时,应合理组织、物流运输及消防疏散线路,避免一般生产对洁净生产区带来不利的影响。当*方面与洁净生产要求有冲突时,应采取措施,在保证消防安全的前提下,减少对洁净生产区的不利影响。
各类机房主要借管道线路同洁净生产区相联系,因此他们既能同所服务的洁净室组合建在一幢厂房内,也可单见识;组合建在一幢厂房内时,可以缩短管道长度,减少管道接头和相应的渗漏污染机会,降低能源消耗,并且节约用地,减少室外工程和外墙材料消耗,当机房位于洁净室的时,还可减少洁净室的外墙面积,减低洁净室维护结构的散热量。但在一些技术改造工程中为了利用原有房屋,或者受到条件限制,单建造净化空调机房,并同洁净厂房保持一定距离。此外,若工程对于防微振有要求时,也可将机房与厂房脱开布置。当净化空调机房位于洁净厂房内时,应根据各洁净室的空气洁净度等级、面积、生产工艺特点、防止污染或交叉污染的要求与运行时间、班次等因素,考虑系统的合理划分,确定相应的机房布局。
厂房面积较大或者洁净生产区过于分散,集中设置机房使机房布置困难,在经过技术经济比较落后,也可分设几处机房;在技术改造过程中,往往因原有房屋空间条件有限,需将净化空调设备分散设置在各洁净室附近,分散设置方式的风管短,布置灵活,较能适应和利用原有空间,但在实际应用时应充分考虑噪声与振动对产品生产可能带来的影响。在某些工程中,既使用集中式净化空调机房供大部分洁净生产区安装的净化空调装置,又对特定局部空间使用分散式的净化空调装置,满足生产工艺的需要,它有集中式与分散式的特点,较加经济灵活,适应产品生产的要求。
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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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