Prezračevanje čistih prostorov: norme, značilnosti oblikovanja in ureditve

• Kaj je čisti prostor?
• Menjalni tečaji zraka v čistih sobah
• Potrebni pogoji prezračevanja
• Značilnosti načrtovanja prezračevalnih sistemov
• Zaključki in uporaben video na to temo

Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Sestava zraka, ki ga človek vdihava v zgradbah, vsebuje veliko nečistoč. Stopnja koncentracije njegovega onesnaženja je v veliki meri odvisna od različnih okoliščin, vključno z oddaljenostjo od intenzivnih avtocest in industrijskih objektov.

Obstajajo prostori, kjer je to stanje nesprejemljivo, saj je zaradi njihove specifičnosti potrebna čim večja čistost kroženja zračnih tokov. Zato je ureditev prezračevalnih sistemov za čiste prostore in klimatizacija nepogrešljiva komponenta za zagotavljanje ustrezne mikroklime v njih.Se strinjate?

Iz našega gradiva boste izvedeli, kaj je prezračevanje čistih prostorov, standardi vlažnosti, temperaturni pogoji in drugi parametri, ki vplivajo na vzdrževanje optimalne mikroklime.

Kaj je čisti prostor?

Definicija čistega prostora pomeni določeno območje prostora, v katerem se s pomočjo posebne opreme vzdržuje koncentracija aerosolnih delcev (prah, kemični hlapi, mikroorganizmi) v zraku znotraj predpisanih meje.

V takšnem prostoru mora biti količina delcev onesnaževal na površini sten, stropa in v zraku čim manjša.

Čisti prostori se uporabljajo v mikroelektroniki, vesoljski tehnologiji, proizvodnji tankih filmov, proizvodnji tiskanih vezij – povsod, kjer je potrebna odstranitev kontaminantov.

Te posebne sobe so opremljene z naslednjimi predmeti:

• antistatična tla;
• prestopna okna;
• prehodi;
• gluhe gradbene stenske plošče;
• stropi z vgradno razsvetljavo.

Izjemno čisto ozračje v takih prostorih lahko dosežemo na en način - izpodrivanje obstoječih zračnih mas in dotok svežega filtriranega klimatiziranega zraka.

Čiste sobe so bistvenega pomena za človeške dejavnosti, kot so medicina, farmacija, proizvodnja različnih elektronskih naprav in proizvodnja hrane.

Menjalni tečaji zraka v čistih sobah

Z razvojem novih tehnologij se je potreba po čistih prostorih povečala. Industrija uporablja vedno dražje in kompleksnejše materiale.

Pod temi pogoji je cena napake v proizvodnji sodobnih izdelkov zaradi neskladja med industrijskim okoljem in opremo delovnega mesta zelo visoka.

V operacijski sobi lahko sterilno atmosfero dosežemo na en način - z izrivanjem notranjih zračnih mas z dotokom svežega klimatiziranega zraka.

Svetovno priznan dokument, ki vzpostavlja standarde za prezračevanje, projektiranje, gradnjo, opremljanje in certificiranje čistih prostorov ter jih deli na posebne razrede čistoče, je serija standardov ISO 14644, ki ima splošno ime »Čiste sobe in povezano nadzorno okolje" , ki ga je razvila Mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO).

Ta kategorija predpisov vključuje 9 regulativnih dokumentov.

ISO 14644 čista območja in s tem povezana nadzorovana okolja

Številka dokumenta	Kratek naslov
ISO 14644-1	Razvrstilnik mase zraka
ISO 14644-2	Standardi za nadzor in spremljanje skladnosti s standardom ISO 14644-1
ISO 14644-3	Testne metode
ISO 14644-4	Načrtovanje, postopek gradnje, zagon
ISO 14644-5	Vzdrževanje
ISO 14644- 6	Definicije in izrazi
ISO 14644-7	Izolacijske konstrukcije (boksi, zaklonišča s prečiščenim zrakom itd.)
ISO 14644-8	Klasifikator za molekularne onesnaževalce zračne mase
ISO 14644-9	Klasifikator površinske čistoče koncentracije delcev

Rusija uporablja odobren sklop standardov GOST R ISO 14644, ki je prevod mednarodnega standarda ISO 14644 "Čiste sobe in z njimi povezana nadzorovana okolja" .

Dokumentacijo, ki ureja ruske standarde, sta razvila Tehnični odbor za standardizacijo TK 184 "Zagotavljanje industrijske čistoče" in javni zavod Združenje inženirjev za nadzor mikroonesnaževanja (ASINCOM).

Odvisno od razreda čistosti industrijskih prostorov in tehničnih procesov, ki se v njih izvajajo, veljajo različni standardi za opremo in opremo za izmenjavo zraka.

Obstaja 9 razredov prostorov, v katerih je po GOST ISO 14644-1-2000 dovoljena določena koncentracija prahu in mikroorganizmov v zraku.

Tabela mejnih vrednosti za največjo koncentracijo delcev v prostorih v skladu z razredi čistoče, ki jih je sprejela Mednarodna organizacija za standardizacijo ISO

Sistemi za pripravo prezračevalnega zraka morajo zagotavljati njegovo čistost glede na število aerosolnih delcev in po potrebi prisotnost mikroorganizmov v čistih prostorih v skladu z zahtevami GOST R 52249-2009 »Pravila za proizvodnjo in nadzor kakovosti zdravil.”

Poleg tega morajo vzdrževati tlačno razliko glede na okoliške prostore nižjega razreda čistoče.

Potrebni pogoji prezračevanja

Za izmenjavo zraka v čistih prostorih se mobilnost zračnega toka meri v m/s. V zelo sterilnih prostorih v farmacevtski industriji je natančna definicija potrebnega prezračevanja 0,46 m/s ± 0,1 m/s (FDA, ZDA).

Meje mobilnosti za zračne mase v drugih čistih prostorih so na splošno med 0,35 in 0,52 m/s ± 20%.

Prisotnost okenskih odprtin prav tako pomembno vpliva na kroženje zraka:

• v hermetični sobi brez oken mora dovod zraka za 20% prevladovati nad odvodom;
• v prostorih z okni mora biti izmenjava zraka za 30 % višja od odvodnega zraka.

Samo tak prezračevalni sistem za čiste prostore lahko prepreči vdor onesnaženja in poskrbi za kroženje zračnih mas.

Shema sistema kroženja zraka v operacijski sobi v skladu s splošno sprejetimi normami in standardi. Vključuje difuzor, zračne kanale, grelno ploščo in enokanalno napravo s spremenljivo prostornino.

Pri projektiranju je večja pozornost namenjena tehnologiji dovajanja zračnih tokov v namenske objekte.Na primer, kroženje zraka v čistih prostorih z razredom čistosti od 1 do 6 izvaja oprema za distribucijo zraka od zgoraj navzdol, ki tvori enakomerne in enosmerne zračne tokove nizke hitrosti od 0,2 do 0,45 m/s.

V območjih z nižjo čistočo je dovoljen neenosmeren pretok z več stropnimi difuzorji.

Načini čiščenja zraka

Obstajata dve vrsti čistih prostorov. Praviloma se med seboj razlikujejo po načinu čiščenja zračnih mas:

• prostori s turbulentnim prezračevanjem;
• enosmerne sobe z laminarnim tokom.

Zadnja različica vam omogoča ohranjanje najvišje stopnje čistoče, saj tok, usmerjen v eno smer, hitreje in bolje potisne onesnažen zrak iz želenega prostora.

Pri čiščenju zračnega toka s turbulentno metodo se tokovi, obdelani s filtri, dovajajo skozi stropne razdelilnike. Čist zrak se ob vstopu v prostor združi z že prisotno zračno maso, v kateri je določena stopnja onesnaženosti, in jo razredči.

Skozi rešetke za dovod zraka, ki se nahajajo na dnu sten, se del izpodrinjenega zraka odstrani ven. V enem dnevu delovanja lahko prezračevanje, nameščeno po tem principu, izpodrine odpadni zrak do 20-krat.

Če je treba zrak v čistem prostoru še bolj prečistiti, izberemo enosmerni tip pretoka. Pomen laminarnega prezračevanja je opremiti učinkovite filtrirne komponente za dovod zraka.

Svež zrak, ki vstopa v prostor, se giblje enosmerno (od zgoraj navzdol), medtem ko se mikrodelci prahu ujamejo in odstranijo skozi luknje v tleh. Običajno ta proces poteka s hitrostjo zračnega toka do 0,4 m/s.

Prezračevalna oprema

Da bi izbrali učinkovito prezračevalno opremo v čistem prostoru, morate razumeti naloge, ki jih bo rešila.

Shema filtrov različnih razredov čiščenja, namenjena ureditvi prezračevanja v čistih prostorih, jasno prikazuje čiščenje zraka, ki vstopa z enosmernim tokom.

Pri izmenjavi zraka v čistih prostorih ne gre za odstranjevanje kontaminantnih bakterij in delcev, temveč za preprečevanje njihovega vstopa.

Potrebna oprema bo naslednja:

Filtrsko-prezračevalni moduli. Sestavni deli sistemov, katerih glavna funkcija je čiščenje zraka pred onesnaženimi delci in nečistočami. Opremljen s filtri HEPA in ULPA za doseganje zahtevane stopnje čistosti glede na klasifikator.
1. Razdelilniki zraka. To je skupina klimatskih naprav za čiščenje pred nečistočami, prezračevanje in klimatizacijo čistih prostorov.
2. Prezračevalni in klimatski sistemi. Namestitev s polnim ciklom priprave pretoka zraka v čistih prostorih. Njegove funkcije vključujejo: čiščenje, vzdrževanje temperature, vlažnosti in zračnega tlaka. Običajno je za takšne enote značilno neprekinjeno tiho delovanje in lahko samodejno prilagodijo nastavitev indikatorjev.
3. Filtri različnih razredov čiščenja. Pogosto izbrani glede na zahteve za določeno vrsto čistoče prostora. Najučinkovitejša shema za odstranjevanje tujih delcev iz dovodnega zraka tako, da ga spustimo skozi 4 vrste filtrov - grobo, fino, visoko učinkovito (HEPA) in ultra fino (ULPA) čiščenje.

Visokokakovostna začetna zasnova in namestitev sta ključnega pomena za nadaljnje delovanje te opreme.

Sicer pa osebje in lastniki nimajo operativnih težav.

Kako sistem deluje

Prezračevanje čistih prostorov deluje pravilno in omogoča zagotavljanje regulatorne učinkovitosti z nemotenim delovanjem vseh komponent sistema.

Zrak pred vstopom v prostor preide skozi štiri stopnje filtracije na štirih filtrih, ki čistijo zračni tok pred določenimi vrstami onesnaženja.

Dovaja se laminarni zračni tok, ki omogoča nastanek usmerjenega gibanja prečiščenih zračnih mas, ta pa potiska aerosolne delce iz že obstoječega zraka.

Kroženje in izmenjava zraka v operacijski sobi, opremljeni v skladu z zahtevanimi normami in standardi, je sestavljena iz številnih naprav.

Glavni sestavni del celotne prezračevalne enote je centralna klimatska naprava, opremljena v skladu s specifiko čistih prostorov. Tu poteka večina procesov priprave in čiščenja zraka.

Enostavnost upravljanja in vzdrževanja konstantnih indikatorjev čistoče v prostoru pa zagotavlja oprema za avtomatizacijo in dispečerstvo delovanja celotnega sistema, ki vsebuje veliko število senzorjev za spremljanje indikatorjev, napravo za daljinski prenos ukazov , itd.

Po zagonu sistema stanje delovanja vseh elementov nadzoruje osebje, ki dela v prostoru, in če se zaznajo kakršne koli okvare ali nujni primeri, bo programska oprema o tem hitro samodejno obvestila.

Značilnosti načrtovanja prezračevalnih sistemov

Projektiranje in montaža prezračevalnih in klimatskih sistemov za čiste prostore zahteva potrebne izkušnje s posebno opremo ter poznavanje zahtev in standardov za te prostore.

Obstajajo tri glavne sheme za sistematizacijo izmenjave zraka v čistih conah:

• smer zračnih tokov vzporedno drug z drugim;
• naključna smer - svež zrak se dovaja v različnih smereh;
• mešana ponudba - lahko opazimo v velikih prostorih, ko se v enem delu zračne mase premikajo vzporedno, v drugem pa naključno.

Glede na dimenzije prostora in lokacijo delovnega prostora se izbere najprimernejša izvedba prezračevalnega sistema. Najboljša rešitev je prezračevanje z enosmernim dotokom svežega zraka.

Prezračevalni stenski rešetkasti sistem v sterilnem prostoru, zasnovan v skladu z zahtevami razreda čistoče in namena

Za čiste prostore se pogosto uporablja dovodni in izpušni prezračevalni sistem. Njegov pomen je naslednji: tok svežega zraka se dovaja od zgoraj z določeno hitrostjo pod pritiskom, ki potisne onesnažene zračne mase v prostoru navzdol do vstopa.

Hlajen zrak se z nizko hitrostjo dovaja na vrh objekta skozi stropne plošče. Objame prostor v sobi, spušča prašne delce vse do nape in ustvarja minimalno stopnjo draženja.

S tem prezračevalnim sistemom ne nastajajo prepih in prašni vrtinci, ki so se usedli na tla. Poleg tega je dostavljeni sveži tok najprej pripravljen in doveden v prostor že z želeno vlažnostjo in temperaturo.

Priljubljene prezračevalne sheme

Pri načrtovanju prezračevalnega sistema je ena od primarnih nalog natančna in zanesljiva organizacija porazdelitve zračnih tokov.

Trenutno oblikovalci uporabljajo več običajnih rešitev za lokacijo opreme za distribucijo zraka, katerih izbira je odvisna od cilja.

V čistih prostorih je nujno treba poskrbeti za opremljanje vrat z dodatno zaščito pred prodiranjem onesnaženega zraka v čisti prostor.

Razmislimo o najbolj priljubljenih, preizkušenih shemah za organizacijo prezračevanja operacijske sobe:

• pretok zraka v eno smer skozi nagnjeno prezračevalno rešetko;
• z uporabo stropnih difuzorjev je organiziran neenosmeren pretok zraka;
• zrak vstopa v operacijsko sobo skozi perforirano stropno ploščo z navpičnim enosmernim tokom zraka;
• dovodna zračna masa se dovaja skozi zračni difuzor v stropu, ki ustvarja laminarni zračni tok, usmerjen v delovno območje;
• mešanica zraka ni enosmerna in se dovaja skozi zračno obročasto cev.

Sistem odvodnega prezračevanja v operacijskih sobah je izveden z montažo odsesovalnih ventilatorjev in stenskih prezračevalnih rešetk z ventilom v nasprotni smeri.

Po praksi so najboljša naprava za organizacijo laminarnega enosmernega pretoka zraka v operacijskih dvoranah stropni mrežasti difuzorji.

Na primer, na laminarnem stropu 1,8 x 2,4 m v 40 m² veliki operacijski sobi je mogoče ustvariti 25-kratno izmenjavo zraka pri pretoku zraka 0,2 m/s iz enote.

Ti podatki veljajo za zadostne za absorpcijo odvečne toplote števila osebja in opreme v operacijski sobi.

Montaža prezračevalnih sistemov

Posebnost namestitve prezračevanja čistih prostorov je povezana z visokimi zahtevami za različne vrste con, katerih razvrstitev je odvisna od značilnosti tehnoloških procesov, ki se v njih izvajajo, pa tudi njihovega namena, mikroklime standardi in trasiranje inženirskih objektov.

Strokovnjaki namestijo in zaženejo opremo za zagotovitev pravilne izmenjave zraka v farmacevtskih čistih sobah

Inštalaterji morajo razumeti, da so za kanale čistih prostorov pred namestitvijo potrebni pripravljalni postopki, brez katerih ni mogoče izvesti nadaljnje namestitve.

Oglejmo si glavne korake:

V pripravljalni fazi se deli zračnih kanalov postavijo na določeno območje za čiščenje. Pred namestitvijo so deli in oprema podvrženi začetnemu suhemu mehanskemu čiščenju, da se odstranijo tekoča in trdna onesnaženja s površin, ki nastanejo med proizvodnjo in transportom.
1. Nato morate izvesti primarno pranje vseh notranjih površin z vodo iz pipe in organizirati sušenje do popolnega sušenja v prostoru brez prahu. Po vizualnem pregledu se komponente prezračevalnih sistemov, odvisno od stopnje kontaminacije, sekundarno operejo in posušijo ali takoj zatem obdelajo z antiseptiki.
2. Po končni obdelavi je priporočljivo zmanjšati stik z očiščenimi elementi notranjih površin zračnih kanalov in zrakom v prostoru. To je mogoče doseči z ovijanjem končnih delov s polimernimi filmi. Po tem se komponente pošljejo v skladišče z nadzorovanimi parametri čistoče.
3. Očiščena serija delov in zračnih kanalov vstopi na mesto namestitve tik pred namestitvijo. Zaščitno folijo odstranimo neposredno pred priključitvijo delov zračnih kanalov in fitingov, medtem ko je stik z orodjem, pritrdilnimi elementi, odprtimi okončinami kože z notranjo stranjo nesprejemljiv. Ko je namestitev ustavljena ali prekinjena, je treba narediti začasno tesnjenje končnih delov, spojev in povezav.

V vseh fazah inštalacijskih del je potrebno nadzorovati in zmanjšati število možnih kontaminacij notranjih površin.

Zaključki in uporaben video na to temo

Videoposnetek govori o tem, kako je urejeno prezračevanje v industrijskih čistih prostorih:

Video o tem, kako je nastavljeno prezračevanje v čistih prostorih operacijske sobe:

Načrtovanje in montaža prezračevalnih in klimatskih sistemov v čistih prostorih je naporen proces, ki zahteva določena znanja, norme in pravila izmenjave zraka in dovoda zraka ter veščine in izkušnje pri uporabi opreme za distribucijo zraka.

Zato je priporočljivo, da se za načrtovanje in montažo prezračevalnega sistema v takih objektih obrnete samo na strokovnjake.

Če imate vprašanja o temi članka ali pa lahko naše gradivo dopolnite z dragocenimi informacijami o ureditvi prezračevanja v čistih prostorih. Pustite svoje komentarje, delite svoje izkušnje - kontaktni blok se nahaja pod člankom.

Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!