無塵車間潔凈度標(biāo)準(zhǔn)

1、無塵車間潔凈度如何確定詳細分析一、凈化車間的規(guī)格凈化車間的規(guī)格一般適用于美國聯(lián)邦規(guī)格NO.209B。這個規(guī)格對凈化間的環(huán)境要素即空氣潔凈度、溫濕度、室內(nèi)壓等都進行了規(guī)格化規(guī)定。但是，伴隨著潔凈化程度的不斷提高，美國聯(lián)邦規(guī)格進行了改版，其內(nèi)容主要是以潔凈度進行分類。最新版已成為NO209E,名稱也進行了變更。NO.209E的級別表示是把0.5um以上的顆粒數(shù)為10x個/m3,把X表示成級別，同時加上米制M的意思，表示成M3.5等等。在表7里表示的是美國聯(lián)邦規(guī)格NO.209B,表8表示的是美國聯(lián)邦規(guī)格NO.209E。在日本，相應(yīng)的規(guī)格是JISB9920。JIS9920的級別表示是把0.1um以上的

2、顆粒數(shù)規(guī)定為10X個，用Y表示級另ijo表9、圖2表示了JISB9920的級別的主要內(nèi)容。表7美國聯(lián)邦規(guī)格NO.209B凈化間粒子室內(nèi)壓力溫度濕度氣流照度級別粒徑累計粒Pa范圍推薦值差高最誤差換氣次數(shù)um子數(shù)mmH2O(C)(C)(C)(%)低%100三0.5100+1319.422.24530(+1.3)25層流方式1080-1000三0.51000以上+2.8+100.45m/s-1620三510特別特別+0.1m/s10000三0.510000時為時為非層流方三565+1.4+5式100000三0.5100000三20次/h三5700表8,美國聯(lián)邦規(guī)格NO.209E的潔凈度級別分類級別上

3、限值是各級別名。上限值用指定粒徑以上的濃度（單位堆積粒子數(shù)）表示。級別名稱*級別上限值粒徑0.1um粒徑0.2um粒徑0.3um粒徑0.5um粒徑5umSI*EnglishUnit(m3)(ft3)(m3)(ft3)(m3)(ft3)(m3)(ft3)/3(m)(ft3)MI3509.9175.72.1430.90.87510.00.283-M1.51124035.02657.501063.0035.31.00-M2350099.175721.43098.751002.83-M2.51012000350265075.0106030.035310.0-M335000991757021430908

4、7.5100028.3-M3.5100-26500750106003003530100-M4-7570021403090087510000283-M4.51000-3530010002477.00M5-100000238061817.5M5.510000-35300010000247070.0M6-1000000283006180175M6.5100000-353000010000024700700M7-10000000283000618001750*上表中表示的級別上限值僅僅是為了級別分類而定義的，并不表示實際的粒徑分布值。*針對中間級別的濃度上限值，用如下的公式進行計算。粒子直徑/m3=1

5、0M(0.5/d)2.2,其中，M:SI單位里的級別名稱，D:粒徑(um)*國際單位(SystemeInternationald'Unites的縮寫)圖1,209E的潔凈度級別(圖略)圖中的標(biāo)記表示評價潔凈度級別用的對象粒子。()內(nèi)數(shù)值是用Englishunit表示級別。圖2,JISB9920的潔凈度級別的上限濃度表9,JISB9920主要內(nèi)容凈化間級別標(biāo)準(zhǔn)粒徑(um)累計粒子數(shù)(個/m3)10.110120.110230.110340.110450.110560.110670.110780.1108表10,美國航空宇宙局規(guī)格主要內(nèi)容生物粒子生物粒子室內(nèi)溫度濕氣流照度凈化間級別粒徑um

6、粒子數(shù)個/ft(個/l)浮游量個/ft(個/l)沉降量壓力PammH2OC度%換氣次數(shù)Lx10010000100000三0.5三0.5三5三0.5三5100(3.5)10000(350)65(2.3)100000(3500)700(25)0.1(0.0035)0.5(0.0176)2.5(0.0884)1200(12900)6000(64000)30000(323000)+13(+1.3)以上推薦值40一50層流方式0.45m/s士0.1m/s非層流式三20次/h1080一1620三、不同用途所要求的潔凈度如前所述，凈化間的級別一般分成M3.5(100)、M4.5(1000)、M5.5(100

7、00)、M6.5(100000)4個級別。但根據(jù)各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的作業(yè)工序不同，形成必要的級別是不一樣的。例如，在半導(dǎo)體制造工廠等里邊，根據(jù)作業(yè)內(nèi)容，要求有M1(10)-M5.5(1000)的凈化間。而且，在制藥工廠里，根據(jù)產(chǎn)品的純度、作業(yè)工序，需有從M3.5至ijM6.5(100,000)范圍廣泛的級別不等凈化間。因此說，各種產(chǎn)業(yè)所需要的凈化間，其要求的潔凈度是不同的。就一般級別而言，表11可以作為參考。表11,各產(chǎn)業(yè)所要求的凈化間級別一覽領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)潔凈度標(biāo)準(zhǔn)（級別）內(nèi)容SIEnglishunit半導(dǎo)體工業(yè)（IC、LSI等）掩模板對準(zhǔn)工藝M3.5100刻蝕工藝M3.5100腐蝕加工擴散工藝M3.5

8、100高純度擴散蒸著工藝M3.5100高純度電鍍涂布工藝M3.5100感光劑涂布電子設(shè)備計算器制造M5.510,000磁頭陰極射線管M5.510,000,遮屏磁帶M5.510,000防止雜音精密儀器陀螺、微型軸承M5.510,000提高精度導(dǎo)彈部件、繼電器M5.510,000防止誤動作鐘表、小型計量儀器M5.510,000組立、封裝、修理光學(xué)、印刷照相機、印刷電路板M5.510,000制作鏡頭、膠片M4.51,000連接電子制版M5.510,000制作、檢查化學(xué)藥品注射液充填M3.5100調(diào)和、充填無菌動物養(yǎng)育M3.5100SPF化學(xué)藥品抗生物M5.510,000充填、檢查一般醫(yī)療品M6.51

9、00,000制造食品釀造、發(fā)酵M5.510,000防止醬油、大醬腐壞乳制品、生食品M6.5100,000防止酸乳酪變質(zhì)食肉加工M5.510,000火腿、香腸攪拌（弄成糊狀）食品M5.510,000攪拌后備烤的圓筒形、半圓形魚肉、魚肉山芋丸子等食品制冷時防止細菌粘附上。醫(yī)療手術(shù)室M3.5100股關(guān)節(jié)手術(shù)、臟器移植特殊治療室M3.5100白血病、燙傷恢復(fù)、新生兒室M3.510,000早產(chǎn)兒、術(shù)后防止感染臨床檢查M5.510,000菌類培植、檢查農(nóng)林畜產(chǎn)蘑菇栽培M5.510,000防止蘑菇種菌被雜菌感染植物M6.5100,000蘭花栽培（試驗用無菌植物、強勢培植植物）養(yǎng)殖M5.510,000防止魚、

10、蠶類因菌侵襲致死微生物工程一般病原體M3.5100馬爾堡病毒、拉薩氏熱、艾伯拉出血熱（排出空氣）基因轉(zhuǎn)換M3.5100大腸菌（排出空氣）三、凈化間的形式分類作為凈化間的分類方法，一般都是根據(jù)室內(nèi)氣流形狀來劃分的。按這個方法，凈化間可大致分為如下三大類。1,垂直層流型（降下流方式）這是一種將HEPA或ULPA過濾器安裝在天花板上，從頂板上往下直對地面，能以同樣的速度向凈化間提供潔凈空氣的方式。這種設(shè)備體積龐大，造價也很昂貴，但作為凈化間的性能,無論是從什么方面講，它都是最好的。2,水平層流型（交叉流方式）這是將HEPA或ULPA過濾器安裝在壁板上，從墻壁上向?qū)γ鎵Ρ谝酝瑯拥乃俣忍峁崈艨諝獾囊环N

11、方式。由于是水平層流，所以，與氣流的上流側(cè)相比，下流側(cè)的潔凈程度要低一些。但它與垂直層流方式相比的話，具有設(shè)備較小，費用較低的特點。3,非層流型（常規(guī)型）與上述幾種層流形式相比，其設(shè)備費用要低廉很多，但由于出現(xiàn)了非層流部分，室內(nèi)氣流發(fā)生紊亂，微粒子浮游在空中，很難保證高的潔凈度。M3.5級（100）及M4.5級（1000）的場合在潔凈度要求達到M3.5級及M4.5級的場合，其大部分都能達到層流型。垂直層流型（降下氣流方式）范例圖3HEPA過濾器2,水平層流型（交叉流方式）范例圖4圖注：活性炭過濾器在外氣被氣體污染的場合下使用。在凈化間里濕度的控制也非常重要。建議使用可實施嚴(yán)格控制的阿姆斯特龍公

12、司產(chǎn)的干蒸汽式加濕器。表12垂直層流型的概要及特點概要特點吹出口、過濾命位直天花板（80以上）（圖3）優(yōu)點：吹入口位置篩條或孔板（圖3）不會被室內(nèi)的作業(yè)人氣流狀態(tài)垂直層流數(shù)、作業(yè)狀態(tài)左右，能換氣次數(shù)（氣流速度）250-650次/h0.25m/s左右保證局度的潔凈度。溫度范圍22C±13C由于是垂直層流，換氣濕度范圍RH45%±5-10%次數(shù)多，所以，在短時室內(nèi)外壓力差5-25Pa(0.52.5mmH2O)間內(nèi)得到局水準(zhǔn)的潔所需機械室大凈度。建筑內(nèi)裝材料有規(guī)定幾乎不會發(fā)生塵埃堆積，即便是被污染，也工程的難易程度需要很高的技術(shù)水平房間大小的限制沒有特別的要求能很快恢復(fù)。房間啟效

13、作業(yè)面積能得到很大的面積缺點 設(shè)備費高 運轉(zhuǎn)成本局 凈化間面積很難擴建作業(yè)性好運轉(zhuǎn)經(jīng)費高管理實施高水平的管理表13,水平層流型概要及特征概要特點吹出口、過濾命位直房間一側(cè)的墻壁上（圖4）優(yōu)點 因渦流、死角等引起的粉塵的堆積、再游離現(xiàn)象很少 室內(nèi)的潔凈度不大被作業(yè)人員數(shù)、作業(yè)狀態(tài)左右O缺點 在距吹出層向較近的地方可以保證有局水平的潔凈度，但在距吸引層向較近的地方，潔凈度會有所降低。 凈化間擴建很困難 設(shè)備費用雖不像垂直型那么高，但仍很貴。 柜子、更衣室、風(fēng)淋等準(zhǔn)備室的完善及清掃作業(yè)服等要于以充分的迂忌。吹入口位置吹出口對面的墻壁（圖4）氣流狀態(tài)雖是水平層流，但下側(cè)風(fēng)流處會逐漸被污染。換氣次數(shù)（氣

14、流速度）30-650次/H(0.45m/s)溫度范圍22C±13C濕度范圍RH45%±5-10%室內(nèi)外壓力差5-25Pa(0.52.5mmH20)所需機械室中等建筑內(nèi)裝材料有相當(dāng)部分受限制工程的難易程度需水平稍高的技術(shù)房間大小的限制受限制房間啟效作業(yè)面積受到限制作業(yè)性人員的移動受到限制運轉(zhuǎn)經(jīng)費中等管理稍微需要高水平的管理5.5級（10,000）及6.5級（100,000）的場合對于5.5級（10,000）及6.5級（100,000）的凈化間，從設(shè)備費的角度上考慮，不大使用完全的層流型，而大部分是非層流型。無論是M5.5級（10,000）還是M6.5級（100,000）,在設(shè)

15、計上沒有根本變化，而是根據(jù)單位時間內(nèi)的換氣次數(shù)，使其發(fā)生變化的。非層流型（常規(guī)型）范例圖5*圖中注解：*活性炭過濾器在受到別的氣體污染的時候使用。*在凈化間里，溫度控制也非常重要。建議使用可實施嚴(yán)格控制的阿姆斯特龍公司的干蒸汽式加濕器。表14,非層流行型概要及特征概要特征吹出口、過濾命位直空調(diào)風(fēng)管前端（圖5）優(yōu)點：吹入口位置地板上側(cè)面（圖5）過濾器及空氣處理簡單氣流狀態(tài)產(chǎn)生亂流且容易換氣次數(shù)（氣流速度）20-50次/h設(shè)備費用便宜溫度范圍22C±1一5C規(guī)模擴張方便濕度范圍RH50%±10%通過使用凈化臺，可以得室內(nèi)外壓力差525Pa(0.52.5mmH2O)到級別高的潔凈

16、度。所需機械室小缺點建筑內(nèi)裝修材料什限制室內(nèi)的潔凈度會因作業(yè)工程的難易度多少受些限制人員而改變。室內(nèi)大小的限制沒有什么限制易廣生渦流、亂流，污染粒子在室內(nèi)有發(fā)生循環(huán)房間啟效作業(yè)面積受到限制作業(yè)性對人的移動沒有沒有制約的可能。運轉(zhuǎn)費用低廉由于換氣次數(shù)少，達到要求的潔凈度所需時間較長，動力費用較高柜子、更衣室、風(fēng)淋室等房間的完備及清掃作業(yè)服等要充分注意。管理管理水準(zhǔn)稍高四、凈化車間設(shè)計上的留意點1,凈化車間的構(gòu)成為確保室內(nèi)的潔凈度，把使用條件、空調(diào)的條件等作為最為基本的內(nèi)容，在考慮到作業(yè)性和氣流狀況后再予以確定。在構(gòu)造上要有準(zhǔn)備室、更衣室、清洗室、休息室、管理室等。2,清洗方法作為室內(nèi)的潔凈化氣流

17、方式，有垂直層流式、水平層流式、非層流式。其中，到底使用哪一種方式，要根據(jù)潔凈度的級別及使用條件來決定。3,潔凈度和氣流方式潔凈度可通過氣流方式和換氣次數(shù)改變。因而，要根據(jù)室內(nèi)的作業(yè)內(nèi)容、人員及產(chǎn)品的動向決定氣流方式。起塵性高的作業(yè)，不得將其置于氣流的上側(cè)。而且，根據(jù)場合的不同，必須設(shè)置排氣。4,構(gòu)造凈化間的構(gòu)造具有氣密性、發(fā)塵、塵埃堆積少，不易發(fā)生振動等是非常重要的，而且，要盡可能地不產(chǎn)生亂流。5,使用材料作為內(nèi)裝修材料，須是無縫隙、裂痕，表面不易粘塵，且無磨損、無表面剝離的材料。除此之外，熱貫流率、透濕性小、吸音性好，與其他材料接合等加工性能良好也是必不可少的。6,室內(nèi)正壓為確保室內(nèi)的潔凈

18、度，防止來自外部的污染粒子進入室內(nèi)，室內(nèi)必須保持在正壓狀態(tài)。要想維持室內(nèi)總是處于正壓的狀態(tài)，就要有能充分的新風(fēng)，來補足因局部排氣、自然泄漏而損失的壓力。7,關(guān)聯(lián)設(shè)備根據(jù)需要，凈化間里要在入口處設(shè)置風(fēng)淋室，壁板墻上設(shè)置物流用的傳遞箱，以及既能保證正壓又能排氣的安全風(fēng)閥擋板等。這些是非常重要的。而這些設(shè)備的選定，必須適合凈化間。8,消音裝置由于凈化間是密閉的空間，對聲音比較敏感，所以，對空氣供給系統(tǒng)發(fā)生的噪音要實施有效地控制，以改善凈化間的作業(yè)環(huán)境。9,加濕設(shè)備濕度的調(diào)整，在防止靜電的影響、創(chuàng)造舒適的作業(yè)環(huán)境方面，是非常必要的。尤其是在醫(yī)院、研究室里，保持難以產(chǎn)生微生物的濕度是至關(guān)重要的。10,使

19、用方面的管理作為凈化間內(nèi)的發(fā)塵源，主要是作業(yè)人員、帶入室內(nèi)的物品引起的。因而，對這些要予以充分的注意。除此之外，對各房間的壓力平衡、室內(nèi)墻壁的污染等細微之處也要實施管理。11,所需設(shè)備根據(jù)不同的作業(yè)內(nèi)容，凈化間內(nèi)還要設(shè)置相應(yīng)的給排水、電氣、氣體設(shè)備。這些設(shè)備設(shè)置要便于使用，而且，由于凈化間是密閉的空間，所以必須有火災(zāi)、停電等非常狀態(tài)下的緊急對策。五、潔凈度的計算方法范例在凈化間的設(shè)計上，要計算出為確保所要求的潔凈度的風(fēng)量和溫濕度調(diào)整所需的風(fēng)量。這里，只是把確保室內(nèi)潔凈度的計算方法列舉出來。將室內(nèi)的發(fā)塵量、新風(fēng)的含塵兩量作出假定，根據(jù)使用的空氣過濾器效率，用下列公式通過換氣風(fēng)量等求出潔凈度。Co

20、QoP+MC=流入粉塵量流出粉塵量(1-P)Qr+QeCsQs+M=(CoQo+CQr)P+MCqe+CQrCoQoPfiPf2+MC=1-(Pf1PQr+QeP=PflPf2Qr=房間的體積x1小時的換氣次數(shù)C:室內(nèi)粉塵濃度（個/m3）Co:外氣粉塵濃度（個/m3）Cs：供風(fēng)粉塵濃度（個/m3）Qr：換氣風(fēng)量（m3/h）Qo:新風(fēng)風(fēng)量（m3/h）Qs:給氣風(fēng)量（m3/h）Co的外氣粉塵濃度采用前面的表Qe:排氣風(fēng)量（m3/h）M:室內(nèi)發(fā)塵量（個/h）Pt:粉塵穿透率（）Pf1:預(yù)過濾器穿透率（）Pf2:主過濾器的穿透率（）2或表3的0.5um的粒子數(shù)。P=1- P的粉塵穿透率是采用JISZ8

21、901試驗用粉塵1314種的DOP氣溶膠形成的穿過率，用（捕集率）表示。 Qo外氣風(fēng)量，要考慮環(huán)境衛(wèi)生環(huán)境上規(guī)定的、針對給氣量及有害物質(zhì)的局部排氣。為使室內(nèi)形成正壓，其所需的風(fēng)量，由下列公式求出。Qo=Q1+Q2+Q3+Q4Q1:人所需要的新鮮空氣量（30-35m3/人/h）Q2:房間的泄漏量（m3/h）Q3:門的關(guān)閉產(chǎn)生的泄漏量Q4:局部強制排氣量Q2=EA/2gAP/jX3600P:=室內(nèi)外的壓力差Pa(mmH2O).表163、j:空氣密度（Kg/m）A:縫隙面積（m2）E:流量系數(shù)（0.40.6）2g:9.8m/SQ3=tNEA/2gAP/jA:門的面積N:打開次數(shù)（次/h）t:一次的開

22、放時間E:流量系數(shù)（0.91） Qr的換氣風(fēng)量是根據(jù)潔凈度的級別，在表15中考慮作業(yè)內(nèi)容后再作決定。 由于M的室內(nèi)發(fā)塵量，根據(jù)作業(yè)內(nèi)容的不同而異，所以，在參考表5或表6的作業(yè)員發(fā)塵量后再作決定。 為了對室內(nèi)的正壓進行調(diào)整，要安裝安全風(fēng)閥擋板，當(dāng)壓力上升時，使其能排放出去。表15針對潔凈度級別的換氣次數(shù)、新風(fēng)量和使用末端過濾器的效率潔凈度（級）換氣次數(shù)（層流）（次/h）新風(fēng)量（次/h）使用末端過濾器的效率SIEnglishunit99.97%99.5%M3.5100250-65010-20O-M4.51,000100-2005-10O-M5.510,00050-702-4O換氣次數(shù)的增加O70-90M6.5