坚持执行清洁计划
作为洁净室顾问,我们在客户的设施中花费了大量时间,建立现行条件的文档,观测操作。有一次,洁净室中一条ISO 7级医疗设备包装线产生超过要求的微粒数,要求我们对洁净室设计进行纠正。我们在调查中发现洁净室设计正确,设备安装也合适;但是,有一天我们在洁净室外边发现真正的问题是客户的污染控制。我们观察到一位洁净室技术人员从更衣室走出来,穿着工作服从大厅走到一台自动售货机买了一块糖又转回洁净室。后来我们访问洁净室工作人员,很清楚,他们有操作规程,但是从未执行过。
与此形成鲜明的对照的是,一些公司只有我们称为“非常基本”的洁净室,却取得了异常低的微粒数,远远高于原设计洁净水平。在这些例子中,每个洁净室都严格地按照确定的规程操作,每天都使用真空吸尘器打扫和清洗。所有洁净室员工都尽职尽责,包括保持他们的工作环境的清洁水平。
一家洁净室给予负责日常洁净室维修的人员权利,不遵守规程或不穿适当工作服的人员不得进入洁净室。一位被称为“洁净室将军”的工作人员,他常引以自豪的是一次他阻止公司总裁进入洁净室,让他返回更衣室戴上口罩,这是对所有留有胡须的人员的规定。因此,该公司的产品废品率非常低是不足为怪的。保持洁净一定会得到好的结果的。
纳米技术和工业应用
随着纳米技术的发现和在越来越多的工业和学术研究中的应用,ISO 7级洁净室(ISO 8和 ISO 9)越来越普遍。原来只在集成电路组装、试验室和制药厂中应用,现在在生物化学、生物技术、医疗设备、汽车、先进材料、冶金和光学器件等工业部门中,ISO 7级洁净室已非常普遍。大专院校也增加了ISO 7洁净室,以支持在化学、生物、生物化学和生物医学应用科学中的研究计划。
洁净室进口和出口
在 ISO 7洁净室中,两项常见的错误是更衣室尺寸不足和缺乏中间支持洁净空间。洁净室工作人员应通过更衣室进入洁净室,更衣室应有足够大的空间,应能供进入人员的进入、更衣和准备,以及出来人员的出来和更衣同时进行。在洁净室和更衣室之间应设置气闸室,作为防止微粒进入受控空间的最后措施。风淋室应提供高速空气流(6,000fpm+),冲刷进入洁净室人员的衣服。人流多时,可采用风淋通道以适应一群人而不是一次一人进行风淋。对离开洁净室的人员,应提供单独的门通向更衣室,因为气闸室只供进入洁净室时使用。
空气流量
空气流指南表(表1)指出了洁净等级与换气率范围的关系,这种关系随着ISO洁净度等级的增加越来越重要。该表提供了值的范围,强调这种观念并不是精确的科学。空气每小时的换气率的最终选择依据是需保护的工艺、洁净室内工作的人数、他们的行为和动作,以及合格成品的比率。图3. 地面回风应直接放置在主要设备附近。照片由Facility Planning & Resources股份有限公司提供。
注意,对于ISO 7洁净室,表中的两个变量是空气流速和每小时的换气次数。需要考虑的其他因素是室内空气流模型的均匀性和洁净室本身的构造。因此,虽然ISO 7的高效微粒空气过滤器覆盖率推荐值是20%,但要提供令人满意的ISO 7清洁度,过滤器覆盖率是可以变化的。重要的是要记住提供的数值是推荐值,并非严格的规定。我们成功地建造过具有各种百分比过滤面积的ISO 7洁净室。
应注意空气流模型的设计依赖于过滤器在天花板中的仔细安排以及空气回风在洁净室地面上的仔细安排。重要的是洁净室设计者应完全明白在洁净室内的工艺过程,保证以最低的成本实现最佳的设计。
温度
在洁净室内要保持的温度取决于舒适程度或工艺的要求。在ISO 7洁净室内的舒适度一般可将温度保持在72oF(±2o)来实现,这时穿实验室外套或者工作服、鞋套、发帽(hair bouffants)即可。在更严格的ISO 7洁净室中,需要整套“连身(bunny)”服。在这些情况下,将温度保持在68oF(±2o),就可以使人感到舒适。前边,我们提到关于IS0 7洁净室通过连续保持低的微粒数取得成功的一些经验。其中在一些洁净室中,工作人员就是要穿整套连身服的。
在规定温度值和容差时应当小心,因为是工艺感受性需要的结果。保持高或者低的温度值都需要昂贵的花费。保持严格的但不必要的容差,花费更大。±1oF容差要比±2oF容差花费大得多。±0.5oF的容差的花费呈指数增加。如果室外空气条件波动巨大,工艺设备还在发热,一天24小时,一年四季要在整个洁净室内保持高的容差,花费更大的情况就会更明显。 这样会产生高的原始成本、高的运营成本和很多“不合格”周期。
一些洁净室管理者常见的错误观念是温度始终可通过改变空气流来控制,这不总是准确的。当空气流量增加时,在空间内的负载的影响在减少。但是,送风温度变化的影响增加了。
湿度
许多关于温度控制的评论也适用于湿度控制。选择的值和容差对应用应是现实的。如果将温度保持在舒适的水平,在百分之三十到六十五相对湿度范围内也可实现舒适水平。唯一需要严格容差的原因是工艺需要。多数区域内,如果需要正负百分之五的相对湿度容差,机械系统中必须采用加湿和去湿设备。如果需要正负百分之二相对湿度容差,应特别注意控制系统以及增加和减少空气中的水分。
压力控制
受控洁净空间和非受控空间之间的压差是洁净室管理中另一项重要因素。一般,控制最严格的空间的压力是最高的。保持洁净空间的空气压力比相邻的控制严格程度较低的空间高0.02英寸水柱(in.w.c.)或比相邻的非额定空间高0.05in.w.c。更高的压差也行;但是,如果压差太高,就会产生噪音问题,难于将门打开或保持门的关闭。同时也会使运营成本升高。