اندازه گیری آئروسل ها در اتاق های پاک

اندازه گیری آئروسل ها در اتاق های پاک

فرمت: ppt تعداد صفحات: 49

اتاق پاک به محلي اطلاق مي شود كه عاري از هر گونه آلودگي ذره اي، باكتريايي و ميكروبي باشد.

مطابق استاندارد (ISO 1999)  اتاق پاک یک اتاقي است که غلظت ذرات هوابرد در آن کنترل شده است و ضروری است که در آن تولید و ایجاد ذرات در درون آن به حداقل ممکن برسد و سایر پارامترها از قبیل دما، رطوبت و فشار در آن تحت کنترل باشد.

مديريت طراحي و ساخت اتاق هاي پاک در آمريكا و اروپا به 100 سال پيش برمي گردد اما پيشرفت و توسعه اتاق هاي پاک در طول جنگ جهاني دوم در ايالت متحده و  انگليس براي بهتركردن كيفيت و اعتماد پذيري تجهيزاتي كه در توپ ها ، تانک ها و هواپيماها كاربرد داشتند شروع شد.

اين اتاق ها امروزه در صنايع مختلف از قبيل: الكترونيک، ابزار دقيق، داروسازي، تجهيزات پزشكي، نظامي و مواد غذايي كاربرد بسياري دارند.

شاخص های مهم در اتاق پاک: غلظت ذرات آئروسل در اتاق های پاک، یکی از شاخص های اولیه و مهم مورد استفاده برای تعیین عملکرد این اتاقک ها می باشد.

ساختارهای اتاق های پاک:

• در اكثر موارد سقف اتاق های پاک با فیلترهای هپا (HEPA) پوشیده می شوند.
• هوای ورودی به مکان کاری با سرعت جریان پائین در رنج بین 0/25 تا 0/5 m/s وارد می شود.
• در یک اتاق پاک ضروری است که جریان هوا لایه ای و مستقیم از بالا به پایین باشد.
• در مدل های جدید، تمام کف نقاط کاری مجرا کشی شده است.
• امروزه ورقه های نیمه رسانا، قطعات مونتاژ شده مغناطیسی در اتاق های پاک تولید مي شود.

استانداردهای بین المللی اتاق های پاک

1. ISO 14644: یک سیستم بین المللی برای، دسته بندی کیفیت هوای اتاق های پاک می باشد، که در آن به غلظت ذرات آئروسل در طبقه بندی کیفیت هوای این اتاقک ها توجه زیادی شده است.
2. ISO 14644: دستورالعمل های پایش و مانیتورینگ را ارائه داده است که عملکرد اتاق های پاک را تأیید می کند.

طبقه بندی اتاق های پاک

طبقه بندی اتاق های پاک

هر کلاس به صورت “ISO Class N” بیان شده است که N می تواند عددی بین 1 تا 9 باشد که بیانگر حداکثر غلظت قابل قبول ذرات در هر دسته یا کلاس می باشد.

حداکثر غلظت قابل قبول ذرات برای ISO Class N برابر با 10N ذره در متر مکعب می باشد که سایز ذرات 0.1 µm و یا بیشتر است.

محاسبه حداکثر غلظت قابل قبول ذرات در رنج سایز بین 0.1 – 0.5 µm

رابطه :

C_max=10^N × (0.1/d)^2.08

nCmax = حداکثر غلظت قابل قبول ذرات با سایز d (ذره در متر مکعب)

nd = كوچكترين سایز ذرات اندازه گیری شده بر حسب میکرومتر

nN = کد کلاس (بین 1 تا 9)

نکته: تنها زمانی که d=0.1µm باشد Cmax=10N می باشد و برای سایر مقادیر d طبق معادله بالا مقدار Cmax کمتر می شود.

محاسبه تعداد نقاط نمونه برداری

حداقل تعداد نقاط نمونه برداری مورد نیاز در اتاق های پاک برابر است با:

N_L= A^1/2

NL: حداقل تعداد نقاط اندازه گیری مورد نیاز

A: مساحت اتاق پاک بر حسب متر مربع

این تعداد نقاط نمونه برداری در کل مساحت اتاق پاک و یا در سطح کار تقسیم می شود.

نمونه برداری فردی در اتاق های پاک

حداقل تعداد اندازه گیری های نمونه برداری فردی در یک اتاق پاک، 3 بار می باشد.

اگر تنها یک نقطه انتخاب شد، بایستی حداقل سه بار نمونه برداری فردی مجزا در آن یک نقطه انجام شود.

محاسبه حداقل حجم هوای مورد نیاز برای نمونه برداری فردی

حداقل حجم هوای مورد نیاز برای هر نمونه برداری فردی باید بیشتر از 2 لیتر و حجم هوایی که مورد نیاز است حداقل بایستی حاوی 20 ذره باشد.

زمان جمع آوری نمونه ها در هر مکان می بایست حداقل 1 دقیقه باشد.

حداقل حجم هوای مورد نیازبرای نمونه برداری فردی از رابطه زیر محاسبه می شود:

V_s=20/C _max,_dmax × 1000

V :حداقل حجم هوای مورد نیاز برای اندازه گیری هر نمونه فردی بر حسب لیتر.

Cmax , dmax: حداکثر غلظت مجاز ذرات در بزرگترین سایز ذره

تعیین موقعیت پروب نمونه بردار

در اتاق های پاک با جریان هوای یک طرفه،خط مرکزی پروب نمونه برداری بایستی هم جهت با جریان هوا قرار داده شود. در اتاقک هایی با جریان غیر یک طرفه پروب نمونه برداری می بایست بصورت عمود بر جهت جریان و با زاویه 180 درجه در راستای نیروی جاذبه قرار بگیرد.

اندازه گیری میزان انتشار ذرات از تجهیزات اتاق پاک

در بسیاری از اتاق های پاک امروزی (مدرن) منابع عمده آلاینده های ذره ای شکل درون خود اتاق می باشد.

اندازه گیری توسط یک شمارشگر ذرات در مجاورت منبع آلاینده برای تعیین میزان انتشار ذراتی که از منبع ناشی می شوند، انجام می شود.

1- Closed Box Method

در روش محفظه بسته (closed box)، منبع مولد آلاینده بطور کامل برای ممانعت از انتشار آلاینده های ذره ای شکل، محصورسازی می شود. یک شمارنده ذرات، غلظت ذرات را درون محفظه بسته به صورت تابعی از زمان فعالیت منبع، پایش می کند.

V dC/dt = S – K_rC – Q_xC

s: تعداد ذرات منتشر شده در واحد زمان

V: حجم محفظه محصور

C: غلظت ذرات اندازه گیری شده

t: زمان اندازه گیری شده از هنگام شروع فعالیت منبع

Kr: میزان افت دیواره ها

Qx: دبی هوای نمونه برداری شمارشگر ذرات

2- flowing duct method

در روش مجرای روان (flowing duct method)، منبع مولد آلاینده درون یک مجرای باز قرار می گیرد که در یک انتها دارای فیلتر می باشد و در انتهای دیگر هوا به صورت مداوم وارد می شود. غلظت ذرات در پائین دست مکانی که منبع مولد آلاینده قرار گرفته است، اندازه گیری می شود.

میزان انتشار ذرات ناشی از منبع را بدین صورت محاسبه می کنیم:

S=CQ

S: میزان انتشار ذرات

C: غلظت اندازه گیری شده در پائین دست جریان بعد از فعال سازی منبع

Q: میزان حجم هوای عبوری از مجرا

ادامه مطالب زیر را با دانلود فایل پاورپوینت مشاهده کنید:

• خصوصیات اولیه مورد نیاز برای یک شمارشگر ذرات
• اتاق پاک يا Clean Room يعنی چه؟
• طبقه‌ بندی اتاق پاک
• كلاس‌ بندی های اتاق پاک برای صنايع مختلف
• تقسيم بندی اتاق های پاک بر اساس جريان هوا، فشار جریان هوا
• منابع آلوده كننده اتاق پاک
• نكاتی مهم در طراحی اطاق پاک
• منابع

حتما بخوانید:

⇐ طراحی سیستم تهویه موضعی برای اتاق پک زنی Wash Water

⇐ طراحی اتاق کنترل صدا به منظور حفاظت از اپراتور