طراحی اتاق تمیز | ساخت اتاق تمیز | اجرای اتاق تمیز
اتاق تمیز یا Clean Room، یک فضای ساخته شده است که با استفاده از فناوری های ویژه طراحی شده تا حاوی هوای بسیار پاک و بدون ذرات باشد. این اتاق ها برای استفاده در صنایع مختلف از جمله صنایع نانو، فضایی، داروسازی، الکترونیکی و غیره استفاده می شوند. اتاق های تمیز برای جلوگیری از نفوذ ذرات معلق به محیط هایی که نیاز به شرایط استاندارد و خالص دارندT طراحی شده اند.
اتاق تمیز محیطی کنترل شده است که آلاینده هایی مانند گرد و غبار، میکروب های موجود در هوا و ذرات آئروسل را فیلتر می کند تا تمیزترین منطقه ممکن را فراهم کند. بیشتر محیط های کنترل شده از تولید محصولاتی مانند دستگاه های الکترونیکی، داروها و تجهیزات پزشکی محافظت می کنند. اتاق های تمیز بسته به تعداد ذرات مجاز در هوا در هر متر مکعب به کلاس های مختلفی طبقه بندی می شوند. آنها همچنین متغیرهایی مانند دما، جریان هوا و رطوبت را کنترل می کنند.
شرکت فناوران دارویی آرشان، یکی از برترین مراکز طراحی و ساخت اتاق تمیز می باشد و برای همکاری و دریافت اطلاعات بیشتر از این مجموعه، می توانید با شماره 02634800225 در ارتباط باشید.
-ساخت اتاق تمیز
ساخت اتاق تمیز بر خلاف چیزی که بنظر می رسد، اصلا کار ساده ای نیست و نیازمند دستورالعمل های سختگیرانه ای در زمان ساخت است. طبقه بندی تمیزی فضا، فشار فضا، جریان هوای تامین فضا، خروج هوای فضا، تعادل هوای فضا و... همه از جمله معیارهایی هستند که در زمان ساخت کلین روم باید به آن توجه داشت. ارزیابی جریان افراد و مواد در مجموعه اتاق تمیز بسیار مهم است. کارگران اتاق تمیز بزرگترین منبع آلودگی یک اتاق تمیز هستند و تمام فرآیندهای حیاتی باید از درها و مسیرهای دسترسی پرسنل جدا شوند.
ساخت اتاق تمیز نیاز به تجهیزاتی از جمله درب اتاق تمیز، پنجره، پلنیوم باکس، چراغ مخصوص، کرو و نبشی، ریل و... دارد. درها معمولاً با سیستم های خودکار یا به صورت دو جداره طراحی می شوند تا از ورود آلودگی به داخل جلوگیری کنند. همچنین از نورهای مخصوصی استفاده می شود که بدون تولید گرما و آلودگی باشد.
-طراحی اتاق تمیز
برنامه ریزی دقیق برای پروژه های ساخت اتاق تمیز بسیار مهم است. طراحی اتاق تمیز باید چندین عامل مهم از جمله کنترل جریان هوا، جلوگیری از آلودگی و سهولت تمیز کردن را در اولویت قرار دهد. چیدمان اتاق به خوبی اندیشیده شده برای تسهیل الگوهای جریان هوا بهینه، اطمینان از توزیع یکنواخت هوای پاک و به حداقل رساندن خطر آلودگی متقابل ضروری است. انتخاب سیستم های Cleanroom HVAC، فیلتراسیون و مصالح مناسب برای دیوارها، سقف ها و کف ها نقش مهمی در حفظ سطح مطلوب تمیزی دارد. همکاری با معماران و مهندسان مجرب اتاق تمیز که با استانداردها و مقررات صنعت آشنا هستند برای اطمینان از اینکه طراحی اتاق تمیز با الزامات خاص مطابقت دارد و کارایی را بهینه می کند، به شدت توصیه می شود. برنامه ریزی کامل و توجه به جزئیات در مراحل اولیه پروژه، زمینه ساز موفقیت آمیز ساخت اتاق تمیز است که در نهایت به یکپارچگی و قابلیت اطمینان فرآیندهای تولیدی حساس کمک می کند.
طراحی یک اتاق تمیز (Clean Room) به منظور حفظ شرایط کنترل شده محیطی و جلوگیری از آلودگی در فرآیندهای تولید یا آزمایش محصولات حساس انجام می شود. مراحل طراحی اتاق تمیز به شرح زیر است:
1.تعریف نیازها و الزامات
شناسایی کاربرد: تعیین نوع محصول یا فرآیند که در اتاق تمیز انجام می شود.
استانداردها: شناسایی استانداردهای مربوط به کیفیت هوا، دما، رطوبت و فشار.
2. تحلیل طراحی اولیه
طراحی مفهومی: طراحی اولیه اتاق شامل ابعاد، چیدمان تجهیزات و تأسیسات.
تعیین کلاس اتاق تمیز: بر اساس تعداد ذرات مجاز در هوا و سایر پارامترها.
3. انتخاب مواد و تجهیزات
مواد ساختمانی: انتخاب مواد مناسب که کمترین آلودگی را ایجاد کنند و به راحتی تمیز شوند.
سیستم های HVAC: طراحی سیستم تهویه، گرمایش و سرمایش برای کنترل شرایط محیطی.
4. طراحی جزئیات
چیدمان تجهیزات: تعیین مکان دقیق تجهیزات و ماشین آلات.
نورپردازی: انتخاب سیستم های نورپردازی مناسب.
5. مدیریت آلودگی
سیستم های فیلتر: انتخاب و طراحی فیلترهای HEPA یا ULPA برای پاکسازی هوا.
کنترل ورودی و خروجی: طراحی درب ها و فضاهای انتقال به گونه ای که آلودگی به حداقل برسد.
6. بررسی و تأیید طراحی
مدل سازی و شبیه سازی: استفاده از نرم افزارهای شبیه سازی برای ارزیابی کارایی طراحی.
تأیید نهایی: دریافت تأییدیه های لازم از مراجع ذی صلاح.
7. اجرا و ساخت
نظارت بر ساخت: اطمینان از این که ساخت مطابق با طراحی انجام می شود.
آزمایش سیستم ها: تست عملکرد سیستم های HVAC، فیلترها و دیگر تجهیزات.
8. آزمایش و کالیبراسیون
تست محیطی: بررسی شرایط اتاق تمیز پس از راه اندازی.
کالیبراسیون تجهیزات: تنظیم و کالیبراسیون تجهیزات برای دستیابی به شرایط مطلوب.
9. آموزش کارکنان
آموزش روش های کار: آموزش کارکنان در مورد پروسه های تمیزی و کنترل آلودگی.
10. نگهداری و بهبود
برنامه نگهداری: ایجاد برنامه های منظم برای نگهداری و بازرسی.
بهبود مستمر: بررسی و بهبود فرآیندها و تجهیزات در راستای افزایش کارایی.
با پیروی از این مراحل، می توان یک اتاق تمیز کارآمد و مطابق با استانداردهای لازم طراحی و راه اندازی کرد.
-اتاق تمیز چگونه کار می کند؟
اساساً اتاق های تمیز برای حذف آلاینده ها، ذرات و آلاینده ها از هوای بیرون کار می کنند. هوای بیرون از یک سیستم فیلتر عبور می کند. سپس فیلترها (HEPA یا ULPA) هوای بیرون را طبق مشخصات خود تمیز و ضدعفونی می کنند. سپس فیلتر هوای پردازش شده را به محیط کنترل شده وارد می کند. در داخل، فشار مثبت جریان هوا را ایجاد می کند و آلودگی ناشی از فعالیت های داخلی را خارج می کند. هوای آلوده یا به هوای محیط بازگردانده می شود یا به فیلترها بازگردانده می شود، جایی که فرآیند از نو شروع می شود. اتاق های تمیز انواع مختلفی دارند. نوع مناسب برای شما به عوامل زیادی از جمله اندازه، کاربرد و نوع اتاقی که باید تبدیل کنید بستگی دارد.
-کیفیت هوای Clean Room
از آنجایی که کیفیت هوای داخل اتاق تمیز عاری از ذرات و میکروب است، برخلاف هوای بیرون، محصولات و قطعات تولید شده یا بسته بندی شده در داخل اتاق تمیز تا زمانی که سازندگان از رویه های عملیاتی اتاق تمیز پیروی می کنند، بدون آلودگی باقی می مانند. فرآیندهای تولید اتاق تمیز با جلوگیری از آلودگی میکروب های موجود در هوا، خطر مصرف کننده نهایی را کاهش می دهد. این اجازه می دهد تا محصول بلافاصله پس از دریافت محصول بدون نیاز به استریلیزاسیون مورد استفاده قرار گیرد، و باعث می شود آن را مقرون به صرفه تر و سریعتر استقرار کنید.
استاندارد فدرال 209 (Federal Standard 209) یک استاندارد در ایالات متحده است که به تعیین حداکثر غلظت ذرات در محیط های تمیز (Clean Rooms) می پردازد. این استاندارد به ویژه در صنایع دارویی، الکترونیک و سایر حوزه هایی که به کنترل آلودگی نیاز دارند، مورد استفاده قرار می گیرد. جدول حداکثر غلظت ذرات مجاز بر اساس این استاندارد به صورت زیر است:
- کلاس 1: حداکثر 1 ذره در هر فوت مکعب (0.35 میکرون)
- کلاس 10: حداکثر 10 ذره در هر فوت مکعب (0.5 میکرون)
- کلاس 100: حداکثر 100 ذره در هر فوت مکعب (0.5 میکرون)
- کلاس 1000: حداکثر 1000 ذره در هر فوت مکعب (0.5 میکرون)
- کلاس 10000: حداکثر 10,000 ذره در هر فوت مکعب (0.5 میکرون)
- کلاس 100000: حداکثر 100,000 ذره در هر فوت مکعب (0.5 میکرون)
این کلاس ها به میزان آلودگی اجازه داده شده در محیط های تمیز اشاره دارند. به عنوان مثال، یک اتاق تمیز کلاس 100 به این معنی است که حداکثر 100 ذره 0.5 میکرونی یا بزرگ تر در هر فوت مکعب هوا وجود دارد. توجه داشته باشید که استاندارد فدرال 209 به طور رسمی در سال 2001 جای خود را به استاندارد ISO 14644 داد، که در حال حاضر بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
| Class | >0.1 um | >0.2 um | >0.3 um | >0.5 um | >1 um | >5 um | FED STD 209E equivalent |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ISO 1 | 10 | 2 | |
|
|
|
|
| ISO 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | |
|
|
| ISO 3 | 1,000 | 237 | 102 | 35 | 8 | |
Class 1 |
| ISO 4 | 10,000 | 2,370 | 1,020 | 352 | 83 | |
Class 10 |
| ISO 5 | 100,000 | 23,700 | 10,200 | 3,520 | 832 | 29 | Class 100 |
| ISO 6 | 1,000,000 | 237,000 | 102,000 | 35,200 | 8,320 | 293 | Class 1,000 |
| ISO 7 | |
|
|
352,000 | 83,200 | 2,930 | Class 10,000 |
| ISO 8 | |
|
|
3,520,000 | 832,000 | 29,300 | Class 100,000 |
| ISO 9 | |
|
|
35,200,000 | 8,320,000 | 293,000 | Room Air |
-انواع آلاینده های هوا و نحوه کنترل آن ها را بشناسید
وقتی ذرات روی سطوح دستگاه های مونتاژ مانند قالب ها می نشینند، آلاینده های موجود در هوا می توانند با حسگرها تداخل کنند، چسبندگی مواد و حتی شفافیت نوری را کاهش دهند. حذف این آلاینده ها از هوا و کاهش میزان ته نشین شدن ذرات بر روی سطوح کار در اتاق تمیز می تواند به شدت نرخ از دست دادن محصول محصولات بسیار حساس را کاهش دهد. این به نوبه خود می تواند فرآیند تولید را قادر سازد تا قطعات با کیفیت بالاتر را با هزینه کمتر و با اتلاف قطعات کمتر به طور مداوم تولید کند.
اتاق های تمیز با توجه به درجه تمیزی مورد نیاز برنامه تعیین می شوند. این همچنین کنترل آلودگی حفظ شده برای مطابقت با مشخصات را تعیین می کند. بسیار مهم است که این الزامات از ابتدا تا پایان فرآیند تولید مطابق با استاندارد طبقه بندی باشد یا ممکن است بر کیفیت و بهره وری مونتاژ تأثیر بگذارد. تعداد و اندازه ذرات مجاز در اتاق، طبقه بندی تمیزی هوا را تعیین می کند. از آنجایی که کاربرد در اتاق تمیز کمتر بحرانی می شود، مقادیر بیشتری از ذرات اجازه می دهند بدون آسیب وجود داشته باشند و طبقه بندی عددی اتاق تمیز را بالاتر می برد. اتاق های تمیز در اندازه ها و پیکربندی های مختلف طراحی شده اند و بر اساس استاندارد ISO 14644-5:2004 صنعت اتاق تمیز و استاندارد فدرال 209E رتبه بندی شده اند. پس از تعیین طبقه بندی اتاق تمیز، الزامات زیادی وجود دارد که باید رعایت شود تا از تمیزی و کنترل بهینه بر محیط اطمینان حاصل شود.
-استانداردهای اتاق تمیز چگونه تعیین می شوند؟
به گفته بنیاد ملی علوم، «دیوارها، کف، سقف، رنگ، پوشش ها، زباله ها و گرد و غبار، همه می توانند منبع آلودگی باشند. تجهیزات و لوازم مورد استفاده و همچنین مو، روغن پوست، عطر، پرز، الیاف و لوازم آرایشی عاملی در پاکیزگی هستند. منابع زیادی از آلودگی وجود دارد که باید کاهش یابد، از جمله کنترل محیطی و کنترل پرسنل. اتاق های تمیز را می توان توسط واحدهای تهویه مطبوع معروف به HEPA (هوای ذرات با راندمان بالا) فیلتر کرد که 99.99٪ ذرات را حذف می کند. برخی از اتاق های تمیز در دمایی نگهداری می شوند تا رشد میکروبی مانند ویروس ها، هاگ ها، قارچ ها و باکتری ها کاهش یابد. کنترل رطوبت همچنین می تواند بر رشد استاتیک و میکروبی تأثیر بگذارد. در حالی که اتاق تمیز ممکن است استریل باشد، مردم اینطور نیستند. به منظور حفظ استانداردهای اتاق تمیز، پرسنل ملزم به پوشیدن کت های آزمایشگاهی، چکمه ها و توری های بدون ذرات هستند. آزمون سالانه بر اساس استاندارد ISO 14644-1 است که بر اندازه گیری های آزمایشی رسمی در حال انجام نظارت دارد.
-چه مشاغلی به Clean Room نیاز دارد؟
یک شرکت ممکن است به دلایل مختلف به یک اتاق تمیز نیاز داشته باشد. به عنوان یک قاعده کلی، اگر چیزی را تولید می کنید که به راحتی توسط آلاینده ها یا ذرات موجود در هوا تحت تأثیر قرار می گیرد، احتمالاً به یک اتاق تمیز نیاز خواهید داشت. اگر مطمئن نیستید، یا اگر مایل به تخمین هستید، با کارشناسان Angstrom تماس بگیرید. در اینجا چند دلیل متداول وجود دارد که ممکن است به اتاق تمیز نیاز داشته باشید، و برخی از صنایع رایج که به طور منظم از اتاق تمیز استفاده می کنند:
- شرکت های تولیدی
- امکانات تحقیقاتی
- شرکتهای دارویی
- آزمایشگاه های پزشکی
- تولید قطعات الکترونیکی
- صنعت هوافضا
- تولید فناوری نانو
- تولید اپتیک و لنز
- برنامه های کاربردی نظامی
سیستم های HVAC در ساخت اتاق تمیز
تهویه مناسب و فیلتر هوا برای حفظ محیط تمیز اتاق بکر بسیار مهم است. فیلترهای هوای ذرات با راندمان بالا (HEPA) یا هوای بسیار کم نفوذ (ULPA) به طور موثر ذرات را حذف می کنند، در حالی که طراحی دقیق HVAC جریان هوا، دما و فشار را کنترل می کند. سیستم های فشار مثبت یا منفی از ورود یا خروج آلودگی جلوگیری می کند. تعمیر و نگهداری منظم، از جمله تعویض فیلتر و کالیبراسیون سیستم، برای عملکرد پایدار حیاتی است. آزمایش و اعتبارسنجی کامل، انطباق با استانداردها را تضمین می کند و شرایط بهینه را برای فرآیندهای حساس تضمین می کند.
پروتکل های پاکیزگی
حفظ نظافت در طول ساخت اتاق تمیز بسیار مهم است. اجرای پروتکل های سختگیرانه برای جلوگیری از آلودگی مصالح ساختمانی، تجهیزات و پرسنل ضروری است. روش های آزمایش و اعتبارسنجی منظم باید در طول فرآیند ساخت اتاق تمیز انجام شود تا از رعایت استانداردهای پاکیزگی اطمینان حاصل شود.
پروتکل های آموزش پرسنل و اتاق تمیز
آموزش و رعایت پروتکل های اتاق تمیز برای پرسنل ضروری است. لباس مناسب، از جمله لباس های تخصصی، دستکش و کفش، از آلودگی انسان جلوگیری می کند. اقدامات بهداشتی دقیق، از جمله شستن دست ها و روش های ورود/خروج، ورود آلاینده ها را به محیط اتاق تمیز به حداقل می رساند. نگهداری و نظارت منظم پس از ساخت ضروری است. بازرسی های معمول، آزمایش ها و روش های اعتبارسنجی، عملکرد اتاق تمیز و مطابقت با استانداردهای صنعت را تأیید می کنند. هر گونه انحراف یا مشکل باید به سرعت برطرف شود تا از به خطر افتادن کیفیت محصول یا یکپارچگی فرآیند جلوگیری شود.
سخن پایانی
ساخت اتاق تمیز نیازمند برنامه ریزی دقیق، رعایت استانداردهای صنعتی و توجه به جزئیات است. از ملاحظات اولیه طراحی اتاق تمیز گرفته تا نگهداری و نظارت مداوم اتاق تمیز، هر جنبه ای نقش مهمی در تضمین عملکرد بهینه اتاق تمیز ایفا می کند. با درک و اجرای اصول ساخت اتاق تمیز، صنایع می توانند یکپارچگی فرآیندها و محصولات حساس را حفظ کرده و در نهایت کیفیت، ایمنی و کارایی را افزایش دهند.