اتاق تمیز چیست؟

نمای کلی اتاق تمیز

اتاق‌های تمیز عملاً در هر صنعتی که ذرات کوچک می‌توانند بر فرآیند تولید تأثیر منفی بگذارند، استفاده می‌شوند. این اتاق‌ها از نظر اندازه و پیچیدگی متفاوت هستند و به طور گسترده در صنایعی مانند تولید نیمه‌هادی‌ها، داروسازی، بیوتکنولوژی، تجهیزات پزشکی و علوم زیستی و همچنین فرآیندهای حیاتی تولید رایج در هوافضا، اپتیک، ارتش و وزارت انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اتاق تمیز به هر فضای بسته‌ای گفته می‌شود که در آن تمهیداتی برای کاهش آلودگی ذرات و کنترل سایر پارامترهای محیطی مانند دما، رطوبت و فشار در نظر گرفته شده است. جزء کلیدی آن فیلتر هوای با راندمان بالا (HEPA) است که برای به دام انداختن ذرات با اندازه 0.3 میکرون و بزرگتر استفاده می‌شود. تمام هوای تحویل داده شده به اتاق تمیز از فیلترهای HEPA عبور می‌کند و در برخی موارد که عملکرد دقیق پاکیزگی ضروری است، از فیلترهای هوای با راندمان بسیار پایین (ULPA) استفاده می‌شود.
پرسنلی که برای کار در اتاق‌های تمیز انتخاب می‌شوند، آموزش‌های گسترده‌ای در زمینه تئوری کنترل آلودگی می‌بینند. آنها از طریق دریچه‌های هوا، دوش‌های هوا و/یا اتاق‌های لباس مخصوص به اتاق تمیز وارد و خارج می‌شوند و باید لباس‌های مخصوصی بپوشند که برای به دام انداختن آلاینده‌هایی که به طور طبیعی توسط پوست و بدن تولید می‌شوند، طراحی شده‌اند.
بسته به طبقه‌بندی یا عملکرد اتاق، لباس پرسنل می‌تواند به اندازه روپوش آزمایشگاهی و کلاه گیس محدود باشد، یا به اندازه لباس‌های چندلایه خرگوشی که به طور کامل با دستگاه تنفس خودکار پوشانده شده‌اند، گسترده باشد.
لباس اتاق تمیز برای جلوگیری از آزاد شدن مواد از بدن فرد و آلوده شدن محیط استفاده می‌شود. خود لباس اتاق تمیز نباید ذرات یا الیاف آزاد کند تا از آلودگی محیط توسط پرسنل جلوگیری شود. این نوع آلودگی پرسنل می‌تواند عملکرد محصول را در صنایع نیمه‌هادی و داروسازی کاهش دهد و به عنوان مثال می‌تواند باعث عفونت متقاطع بین کادر پزشکی و بیماران در صنعت مراقبت‌های بهداشتی شود.
لباس‌های اتاق تمیز شامل چکمه، کفش، پیش‌بند، پوشش ریش، کلاه‌های پفی، روپوش، ماسک صورت، لباس‌های مخصوص آزمایشگاه/لباس کار، گان، دستکش و محافظ انگشت، تور سر، کلاه، آستین و روکش کفش می‌شود. نوع لباس‌های اتاق تمیز مورد استفاده باید منعکس کننده مشخصات اتاق تمیز و محصول باشد. اتاق‌های تمیز سطح پایین ممکن است فقط به کفش‌های مخصوص با کفی کاملاً صاف که گرد و غبار یا کثیفی روی آنها باقی نمی‌ماند، نیاز داشته باشند. با این حال، کف کفش‌ها نباید خطر لغزش ایجاد کند زیرا ایمنی همیشه در اولویت است. معمولاً برای ورود به اتاق تمیز، لباس مخصوص اتاق تمیز لازم است. اتاق‌های تمیز کلاس ۱۰۰۰۰ ممکن است از روپوش‌های ساده، پوشش سر و چکمه استفاده کنند. برای اتاق‌های تمیز کلاس ۱۰، رویه‌های دقیق پوشیدن روپوش با پوشش زیپ‌دار، چکمه، دستکش و محفظه کامل دستگاه تنفس مصنوعی مورد نیاز است.

اصول جریان هوای اتاق تمیز

اتاق‌های تمیز با استفاده از فیلترهای HEPA یا ULPA که از اصول جریان هوای آرام یا آشفته استفاده می‌کنند، هوای عاری از ذرات را حفظ می‌کنند. سیستم‌های جریان هوای آرام یا یک‌طرفه، هوای فیلتر شده را به صورت جریان ثابت به سمت پایین هدایت می‌کنند. سیستم‌های جریان هوای آرام معمولاً در ۱۰۰٪ سقف برای حفظ جریان ثابت یک‌طرفه استفاده می‌شوند. معیارهای جریان آرام عموماً در ایستگاه‌های کاری قابل حمل (هودهای LF) بیان شده است و در اتاق‌های تمیز طبقه‌بندی شده ISO-1 تا ISO-4 الزامی است.
طراحی مناسب اتاق تمیز شامل کل سیستم توزیع هوا، از جمله تمهیدات لازم برای بازگشت هوای کافی در پایین دست است. در اتاق‌های جریان عمودی، این به معنای استفاده از برگشت هوای دیواری با ارتفاع کم در اطراف محیط منطقه است. در کاربردهای جریان افقی، نیاز به استفاده از برگشت هوا در مرز پایین دست فرآیند است. استفاده از برگشت هوای نصب شده در سقف با طراحی مناسب سیستم اتاق تمیز در تضاد است.

طبقه بندی اتاق تمیز

اتاق‌های تمیز بر اساس میزان تمیزی هوا طبقه‌بندی می‌شوند. در استاندارد فدرال ۲۰۹ (A تا D) ایالات متحده، تعداد ذرات مساوی و بزرگتر از ۰.۵ میکرومتر در یک فوت مکعب هوا اندازه‌گیری می‌شود و از این تعداد برای طبقه‌بندی اتاق تمیز استفاده می‌شود. این نامگذاری متریک در جدیدترین نسخه ۲۰۹E استاندارد نیز پذیرفته شده است. استاندارد فدرال ۲۰۹E در داخل کشور استفاده می‌شود. استاندارد جدیدتر TC 209 از سازمان بین‌المللی استاندارد است. هر دو استاندارد، یک اتاق تمیز را بر اساس تعداد ذرات موجود در هوای آزمایشگاه طبقه‌بندی می‌کنند. استانداردهای طبقه‌بندی اتاق تمیز FS 209E و ISO 14644-1 برای طبقه‌بندی سطح تمیزی یک اتاق تمیز یا منطقه تمیز، به اندازه‌گیری‌ها و محاسبات خاص شمارش ذرات نیاز دارند. در بریتانیا، استاندارد بریتانیایی ۵۲۹۵ برای طبقه‌بندی اتاق‌های تمیز استفاده می‌شود. این استاندارد در شرف جایگزینی با BS EN ISO 14644-1 است.
اتاق‌های تمیز بر اساس تعداد و اندازه ذرات مجاز در هر حجم هوا طبقه‌بندی می‌شوند. اعداد بزرگ مانند "کلاس ۱۰۰" یا "کلاس ۱۰۰۰" به FED_STD-209E اشاره دارند و تعداد ذرات با اندازه ۰.۵ میکرومتر یا بزرگتر مجاز در هر فوت مکعب هوا را نشان می‌دهند. این استاندارد همچنین امکان درون‌یابی را فراهم می‌کند، بنابراین می‌توان مثلاً "کلاس ۲۰۰۰" را توصیف کرد.
اعداد کوچک به استانداردهای ISO 14644-1 اشاره دارند که لگاریتم اعشاری تعداد ذرات 0.1 میکرومتر یا بزرگتر مجاز در هر متر مکعب هوا را مشخص می‌کنند. بنابراین، برای مثال، یک اتاق تمیز کلاس 5 ISO حداکثر 105 = 100000 ذره در هر متر مکعب دارد.
هر دو استاندارد FS 209E و ISO 14644-1 روابط لگاریتمی بین اندازه ذرات و غلظت ذرات را در نظر می‌گیرند. به همین دلیل، چیزی به عنوان غلظت صفر ذرات وجود ندارد. هوای معمولی اتاق تقریباً در کلاس ۱,۰۰۰,۰۰۰ یا ISO 9 قرار دارد.

استانداردهای اتاق تمیز ISO 14644-1