了解凈化工程的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用領(lǐng)域,能夠?yàn)槿蘸箝_(kāi)展工程設(shè)計(jì)建設(shè)工作提供需要的理論基礎(chǔ)。
1、凈化原理:未處理空氣先經(jīng)過(guò)初效凈化,再通過(guò)空調(diào)風(fēng)機(jī)進(jìn)行中效凈化。中效凈化后的空氣由風(fēng)機(jī)通過(guò)管道送入凈化風(fēng)口,進(jìn)而進(jìn)入房間。
氣流在房間的流動(dòng)帶走室內(nèi)空氣中的塵埃、細(xì)菌等微粒子,然后通過(guò)回風(fēng)百葉窗排除。 2、桓茂環(huán)保凈化工程常用結(jié)構(gòu)材料:車(chē)間墻、頂板材一般采用50mm厚的夾芯彩鋼板,圓弧墻角、門(mén)、窗框等一般采用專用氧化鋁型材。
地面一般采用環(huán)氧自流坪地坪或?qū)I(yè)抗磨塑料地板,有防止靜電要求的,需要選用防止靜電型。送回風(fēng)管道用熱鍍鋅板制成,外部采用阻燃型PF發(fā)泡塑膠板。
另外,凈化工程送風(fēng)口通常采用不銹鋼框架,沖孔網(wǎng)板用烤漆鋁板。 3、系統(tǒng)構(gòu)成:凈化工程一般分為兩個(gè)部分:凈化無(wú)塵車(chē)間和車(chē)間凈化系統(tǒng)。
車(chē)間凈化系統(tǒng)由較衣室、風(fēng)淋室、凈化間三個(gè)基本組成部分構(gòu)成。
潔凈室(Clean Room),亦稱為無(wú)塵室或清凈室。
它是污染控制的基礎(chǔ),沒(méi)有潔凈室,污染敏感零件不可能批量生產(chǎn)。在FED-STD-2里面,潔凈室被定義為具備空氣過(guò)濾、分配、優(yōu)化、構(gòu)造材料和裝置的房間,其中特定的規(guī)則的操作程序以控制空氣懸浮微粒濃度,從而達(dá)到適當(dāng)?shù)奈⒘崈舳燃?jí)別。
凈化工程是在一定空間范圍內(nèi),將空氣中的微粒子、有害空氣、細(xì)菌等污染物排除,并將室內(nèi)溫度、潔凈度、壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動(dòng)及照明、靜電控制在某一需求范圍內(nèi)的工程學(xué)科。凈化工程所特別設(shè)計(jì)的房間,不論外在空氣條件如何變化,室內(nèi)均具有維持原先所設(shè)定要求之潔凈度、溫濕度及壓力等性能。
潔凈室最主要之作用在于控制產(chǎn)品(如硅芯片等)所接觸之大氣的潔凈度日及溫濕度,使產(chǎn)品能在一個(gè)良好之環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造,此空間我們稱之為潔凈室。按照國(guó)際慣例,無(wú)塵凈化級(jí)別主要是根據(jù)每立方米空氣中粒子直徑大于劃分標(biāo)準(zhǔn)的粒子數(shù)量來(lái)規(guī)定。
也就是說(shuō)所謂無(wú)塵并非100%沒(méi)有一點(diǎn)灰塵,而是控制在一個(gè)非常微量的單位上。當(dāng)然這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中符合灰塵標(biāo)準(zhǔn)的顆粒相對(duì)于我們常見(jiàn)的灰塵已經(jīng)是小的微乎其微,但是對(duì)于光學(xué)構(gòu)造而言,哪怕是一點(diǎn)點(diǎn)的灰塵都會(huì)產(chǎn)生非常大的負(fù)面影響,所以在光學(xué)構(gòu)造產(chǎn)品的生產(chǎn)上,無(wú)塵是必然的要求。
每立方米將小于0.3微米粒徑的微塵數(shù)量控制在3500個(gè)以下,就達(dá)到了國(guó)際無(wú)塵標(biāo)準(zhǔn)的A級(jí)。目前應(yīng)用在芯片級(jí)生產(chǎn)加工的無(wú)塵標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于灰塵的要求高于A級(jí),這樣的高標(biāo)主要被應(yīng)用在一些等級(jí)較高芯片生產(chǎn)上。
5uM及以下的微塵數(shù)量被嚴(yán)格控制在每立方米1000個(gè)以內(nèi),這也就是業(yè)內(nèi)俗稱的1K級(jí)別。 潔凈室狀態(tài)分為以下三種: 空態(tài):已經(jīng)建造完成并可以投入使用的潔凈室(設(shè)施)。
它具備所有有關(guān)的服務(wù)和功能。但是,在設(shè)施內(nèi)沒(méi)有操作人員操作的設(shè)備。
靜態(tài):各種功能完備、設(shè)定安裝妥當(dāng),可以按照設(shè)定使用或正在使用的潔凈室(設(shè)施),但是設(shè)施內(nèi)沒(méi)有操作人員。 動(dòng)態(tài):處于正常使用的潔凈室,服務(wù)功能完善,有設(shè)備和人員;如果需要,可從事正常的工作。
控管項(xiàng)目1、能除去空氣中飄游之微塵粒子。 2、能防止微塵粒子之產(chǎn)生。
3、溫度和濕度之控制。 4、壓力之調(diào)節(jié)。
5、有害氣體之排除。 6、結(jié)構(gòu)物與隔間之氣密性。
7、靜電之防制。 8、電磁干擾預(yù)防。
9、安全因素之考慮。 10、節(jié)能之考量。
氣流的流動(dòng)氣流的重要性 潔凈室的潔凈度往往受到氣流的影響,換言之,即人、機(jī)器隔間、建筑結(jié)構(gòu)等所產(chǎn)生的塵埃之移動(dòng)、擴(kuò)散受到氣流的支配。 潔凈室系利用HEPA、ULPA過(guò)濾空氣,其塵埃的收集率達(dá)99.97~99.99995%之多,因此經(jīng)過(guò)此過(guò)濾器過(guò)濾的空氣可說(shuō)十分干凈。
然而潔凈室內(nèi)除了人以外,尚有機(jī)器等之發(fā)塵源,這些發(fā)生的塵埃一旦擴(kuò)散,即無(wú)法保持潔凈空間,因此必須利用氣流將發(fā)生的塵埃迅速排出室外。 風(fēng)速的控制 潔凈室內(nèi)的氣流是左右潔凈室性能的重要因素,一般潔凈室的氣流速度是選0.25~0.5m/s之間,此氣流速度屬微風(fēng)區(qū)域,易受人、機(jī)器等的動(dòng)作而干擾趨于混亂、雖提高風(fēng)速可抑制此一擾亂之影響而保持潔凈度、但因風(fēng)速的提高,將影響運(yùn)轉(zhuǎn)成本的增加,所以應(yīng)在滿足要求的潔凈度水準(zhǔn)之時(shí),能以最適當(dāng)?shù)娘L(fēng)速供應(yīng),以達(dá)到適當(dāng)?shù)娘L(fēng)速供應(yīng)以達(dá)到經(jīng)濟(jì)性效果。
另一方面欲達(dá)到潔凈室潔凈度之穩(wěn)定效果,均一氣流之保持亦為一重要因素,均一氣流若無(wú)法保持,表示風(fēng)速有異,特別是在壁面,氣流會(huì)延著壁面發(fā)生渦流作用,此時(shí)要實(shí)現(xiàn)高潔凈度事實(shí)上很困難。 垂直層流式方向要保持均一氣流必須:(a)吹出面的風(fēng)速不可有速度上的差異;(b)地板回風(fēng)板吸入面之風(fēng)速不可有速度上的差異。
速度過(guò)低或過(guò)高(0.2m/s,0.7m/s)均有渦流之現(xiàn)象發(fā)生,而0.5m/s之速度,氣流則較均一,目前一般潔凈室,其風(fēng)速均取在0.25~0.5m/s之間。 影響因素 影響潔凈室的氣流因素很多,如制程設(shè)備、人員、潔凈室組裝材、照明器具等,同時(shí)對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備上方氣流的分流點(diǎn),亦應(yīng)列入考慮因素。
一般操作臺(tái)或生產(chǎn)設(shè)備等表面的氣流分流點(diǎn),應(yīng)設(shè)于潔凈室空間與隔墻板間距2/3之處,如此可使作業(yè)人員工作時(shí),氣流可從制程區(qū)內(nèi)部流向作業(yè)區(qū),而將微塵帶走;若分流點(diǎn)配置在制程區(qū)前方,將成為不當(dāng)?shù)臍饬鞣至鳎藭r(shí)大部份的氣流將流至制程區(qū)之后,作業(yè)員操作所引起的塵埃將被帶到設(shè)備后面,工作臺(tái)因而將受到污染,良率也勢(shì)必降低。 潔凈室內(nèi)的工作桌等障礙物,在相接處均會(huì)有渦流現(xiàn)象發(fā)生,相對(duì)地在其附近之潔凈度將會(huì)較差,在工作桌面鉆上回風(fēng)孔,將使渦流現(xiàn)象減少最低;組裝材料之選擇是否恰當(dāng)、設(shè)備布局是否完善,亦為氣流是否成為渦流現(xiàn)象之重要因素。
潔凈室之構(gòu)成 潔凈室的構(gòu)成是由下列各項(xiàng)系統(tǒng)所組成(在所組成的系統(tǒng)分子中是缺一不可的),否則將無(wú)法構(gòu)成一完整且品質(zhì)良好的潔凈室: (1)天花板系統(tǒng):包括吊桿(Ceiling rod)、綱梁(I-Beam或U-Beam)、天花板格子梁(Ceiling grid或 Ceilingframe)。 (2)空調(diào)系統(tǒng):包括空氣艙、過(guò)濾器系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)等。
(3)隔墻板(Partitional wall):包括窗戶、門(mén)。 (4)地板:包括高架地板或防靜電地板。
(5)照明器具:包括日光燈、黃色燈。
潔凈工程應(yīng)注意哪些施工要點(diǎn)呢?
做好技術(shù)交底
最開(kāi)始有一個(gè)初步設(shè)計(jì)方案,只是大致規(guī)定了要達(dá)到的目標(biāo)、所使用的設(shè)備等。而下一步,還要進(jìn)行深度設(shè)計(jì),具體到氣流類(lèi)型、換風(fēng)次數(shù)、新風(fēng)量、回風(fēng)口的位置、新風(fēng)口的位置等。若凈化工程公司只負(fù)責(zé)施工,那么應(yīng)于設(shè)計(jì)方做好技術(shù)交底工作,了解每一個(gè)細(xì)節(jié),這樣工程會(huì)更順利,也不容易出差錯(cuò)。
施工技術(shù)水平過(guò)硬
過(guò)硬的施工技術(shù)水平,是凈化工程質(zhì)量的基礎(chǔ)。施工人員應(yīng)是優(yōu)秀的,經(jīng)驗(yàn)豐富的,整體施工隊(duì)伍應(yīng)有科學(xué)的管理體系,各部分分工明確又緊密合作,提高效率。另外,凈化工程公司還要有完善的設(shè)備體系。
控制工程造價(jià)
凈化工程造價(jià)不低,給建設(shè)方帶來(lái)了一定的資金壓力,因此在招標(biāo)時(shí),傾向于看重工程報(bào)價(jià)是否是最低的。工程造價(jià)最低,是否還能保證工程質(zhì)量呢?這就很難說(shuō)了。優(yōu)秀的凈化工程應(yīng)從建設(shè)方的角度出發(fā),考慮如何控制工程造價(jià),既保障工程質(zhì)量,又使得工程造價(jià)合理。
各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)要準(zhǔn)確量化
凈化工程中,各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)要準(zhǔn)確量化,這有助于提高凈化室的質(zhì)量,也有助于提高凈化工程的效率,還有助于減少工程造價(jià)。一個(gè)運(yùn)行良好的凈化車(chē)間運(yùn)行成本也會(huì)低一些,故障率低,維修保養(yǎng)成本也會(huì)低一些。
潔凈室操作人員的動(dòng)作應(yīng)輕緩、平穩(wěn),應(yīng)盡量避免不必要的動(dòng)作,特別是快速走動(dòng)等下肢動(dòng)作更應(yīng)避免,這樣才能減少潔凈室的產(chǎn)塵量。
選擇潔凈服因材質(zhì)及式樣不同,產(chǎn)塵量有很大的區(qū)別。應(yīng)選連體式、致密尼龍稠潔凈服,這種潔凈服比其它幾種潔凈服的產(chǎn)塵量要少。
潔凈室設(shè)計(jì)采用環(huán)氧樹(shù)脂自流平涂地面、金屬彩鋼壁板比采用其它幾種建筑材料產(chǎn)生的塵埃數(shù)少。因此,從人員控制、廠房設(shè)計(jì)兩方面考慮,可以降低潔凈室中塵埃粒子的數(shù)量。
除上述控制污染源、減少污染發(fā)生量來(lái)防止微粒污染潔凈室,空氣凈化處理的方法如控制室內(nèi)的壓力,可以有效阻止室外污染室內(nèi)或防止室內(nèi)污染逸出室外。并用合理的氣流組織有效排除室內(nèi)發(fā)生的污染。
這幾種途徑又均與凈化系統(tǒng)的風(fēng)量(風(fēng)速)或換氣次數(shù)有關(guān)。潔凈室是一個(gè)對(duì)換氣次數(shù)、靜壓差、溫度、濕度、照度等都有要求的綜合體。
從施工實(shí)際出發(fā),對(duì)于中心空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的工程企業(yè),對(duì)于不同的工藝要有不同的技術(shù)措施,施工完畢后需要交接,留有相應(yīng)的記錄,在施工過(guò)程中,施工人員發(fā)現(xiàn)工程施工圖紙中的問(wèn)題和差錯(cuò)是正常的,我們按正規(guī)流程,反應(yīng)情況與及時(shí)較正。
所以桓茂環(huán)保無(wú)塵凈化工程施工圖紙時(shí)很重要的,預(yù)審是有需要的。 實(shí)驗(yàn)室工程施工中,大家相應(yīng)要注意電力線路和實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)方面的問(wèn)題,尤其是電力線路的問(wèn)題,要特別的重視,要保障穩(wěn)定,不能有任何的隱患存在,在用電的時(shí)候,可以在墻上組裝相應(yīng)電壓的配電箱,這樣也比較方便施工。
潔凈管控從建廠一開(kāi)始到結(jié)束是全過(guò)程的控制,只有通過(guò)全過(guò)程的控制才能保障建造出來(lái)的廠房是符合要求的。一般情況下,潔凈工程施工是根據(jù)潔凈室的裝修作為控制的主線來(lái)考慮的。
整個(gè)廠房封閉以后潔凈工程施工才能開(kāi)始,如果沒(méi)有封閉的話,也要采用臨時(shí)封閉的辦法,保障封閉施工作業(yè)。
氣流方式:頂棚高效過(guò)濾器送風(fēng),側(cè)下部回風(fēng)。
凈化參數(shù):壓差:主車(chē)間對(duì)相鄰房間≥5Pa噪聲≤65dB(A);新風(fēng)補(bǔ)充量是總送風(fēng)量的>25次;照度300LX。 結(jié)構(gòu)材料: 1、凈化廠房墻、頂板材一般多采取50mm厚的夾芯彩鋼板制造,其特點(diǎn)為美觀、剛性強(qiáng)。
圓弧墻 角、門(mén)、窗框等一般采取專用氧化鋁型材制造。 2、地面可采取環(huán)氧自流坪地坪或高等耐磨塑料地板,有防靜電要求的,可選用防靜電型。
3、送回風(fēng)管道用熱渡鋅板制成,貼凈化保溫效果好的阻燃型PF發(fā)泡塑膠板。 4、高效送風(fēng)口用不銹鋼框架,美觀干凈,沖孔網(wǎng)板用烤漆鋁板,不生銹不粘塵,宜干凈。
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凈化工程技術(shù)是一門(mén)以防止生產(chǎn)與研究工作受環(huán)境因素的干擾和影響,保護(hù)產(chǎn)品或研究對(duì)象不受有害物質(zhì)污染為核心內(nèi)容的新興技術(shù)。它是一門(mén)綜合建筑、空調(diào)通風(fēng)和純水、純氣供應(yīng)等多個(gè)專業(yè)的專門(mén)技術(shù)。
現(xiàn)代潔凈室雖然沿用了這個(gè)名詞,但在定義和內(nèi)涵上都與原有的概念有根本的不同?,F(xiàn)代潔凈室形成一項(xiàng)專門(mén)技術(shù),其歷史不過(guò)只有60余年。凈化工程是適應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究與產(chǎn)品加工的精密化、微型化、高純度、高質(zhì)量和高可靠性等方面要求而誕生的一門(mén)新興技術(shù)。
凈化工程的目的就是制造出一個(gè)空氣潔凈度很高的密閉空間,這個(gè)密閉空間叫潔凈室或潔凈區(qū),凈化工程技術(shù)讓那些對(duì)空氣潔凈度要求很高的產(chǎn)品的制造得到保障。
不同的產(chǎn)品對(duì)潔凈室的潔凈等級(jí)的要求是不同,要想達(dá)到正確的潔凈度等級(jí),就必須從凈化車(chē)間建設(shè)的方面方面來(lái)考慮,比如:潔凈室裝修的材料,潔凈室的設(shè)計(jì),工藝布置、人員和物料的凈化,維護(hù)管理等等。
凈化工程施工是一項(xiàng)綜合性的工程,設(shè)計(jì)到機(jī)電安裝、暖通、工藝設(shè)計(jì)、土建、凈化裝修、消防等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)。所以做凈化工程一定要找經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)凈化公司才行,要不然很容易出現(xiàn)給了錢(qián),但卻達(dá)不到效果的情況發(fā)生。
分類(lèi):
(1)工業(yè)無(wú)塵凈化車(chē)間。工業(yè)無(wú)塵凈化車(chē)間是以控制室內(nèi)空氣中懸浮粒子為主要目的的無(wú)塵凈化車(chē)間,如微電子、集成電路、精密儀器等工業(yè)生產(chǎn)用的無(wú)塵凈化車(chē)間。
(2)生物無(wú)塵凈化車(chē)間。生物無(wú)塵凈化車(chē)間是以控制室內(nèi)空氣中懸浮微生物粒子為主要目的的無(wú)塵凈化車(chē)間,如醫(yī)院潔凈手術(shù)部、生物醫(yī)藥制品等工業(yè)生產(chǎn)用的無(wú)塵凈化車(chē)間。
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