Phòng sạch

Ngày nay, phòng sạch xuất hiện ngày càng nhiều trong các ngành nghề không chỉ riêng ngành y tế như trước. Với sự phát triển của công nghệ, ngày càng nhiều ngành nghề lắp phòng sạch để phục vụ nghiên cứu, sản xuất,….Vậy phòng sạch là gì?

Định nghĩa.

Phòng sạch B.Braun

Phòng sạch tại nhà máy B.Braun

Phòng sạch là gì?

Phòng sạch nói một cách đơn giản là một căn phòng rất sạch. Tên tiếng anh của phòng sạch là Cleanroom, đinh nghĩa theo tiêu chuẩn ISO 14644-1 thì:

Phòng sạch là một căn phòng mà trong đó có nồng độ của hạt lơ lửng trong không khí đã bị khống chế, căn phòng được thiết kế xây dựng theo một kết cấu sao cho sự có mặt, sản sinh và duy trì các hạt bên trong phòng được giảm xuống thấp nhất, đồng thời, các thành phần khác như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất đều có thể khống chế và điều khiển.

Nguyên văn tiếng anh: “A cleanroom or clean room is an environment, typically used in manufacturing, including of pharmaceutical products or scientific research, as well as aerospace semiconductor engineering applications with a low level of environmental pollutants such as dust, airborne microbes, aerosol particles, and chemical vapors. More accurately, a cleanroom has a controlled level of contamination that is specified by the number of particles per cubic meter at a specified particle size.”[1]

Hiểu theo một cách đơn giản khác, phòng sạch phải đảm bảo các yếu tố:

  • Một phòng kín.
  • Lượng bụi trong không khí ở mức thấp nhất tuỳ thuộc vào tiêu chuẩn
  • Nhiệt độ, áp suất, độ ẩm của không khí được khống chế và điều khiển.
  • Đảm bảo vô trùng, không chứa khí độc hại.

Lịch sử.

Phòng sạch được biết đến đầu tiên là trong lĩnh vực y tế. Bắt đầu từ những công trình nghiên cứu của Pasteur, Koch, Lister và cộng đồng những nhà sinh học tiên phong khác bằng việc chỉ ra rằng sự nhiễm khuẩn là nguyên nhân của nhiều căn bệnh lúc bấy giờ, mà trong đó, một trong những nguyên nhân dẫn tới sự nhiễm khuẩn này là sự mất vệ sinh trong môi trường sản xuất.

Phòng sạch được giới thiệu đầu tiên vào những năm 860 bởi giáo sư Joseph Lister – Đại học Tổng hợp Glasgow, ông đã cho thiết lập một hệ thống những căn phòng khép kín với mục đích hạn chế bụi bẩn và chống lại sự nhiễm khuẩn tại Viện xá Hoàng gia Glasgow (Royal Infirmary – một Viện xá thành lập bởi ĐH Glasgow, hiện nay nó đã được tách ra làm 2 là Glasgow Western Infirmary và Glasgow Royal Infirmary).

Hệ thống phòng sạch chính thức được phổ biến là vào thời gian chiến tranh thế giới thứ hai, nhiệm vụ chính của những căn phòng này đó là cải tiến súng ống và vũ khí quân sự. Lúc này, cấu trúc của một hệ thống phòng sạch cũng chỉ gồm hệ thống hút bụi và hút ẩm cực kỳ đơn giản, và khác xa so với ngày nay.

Sau đó, phòng sạch thêm bước phát triển mới nhờ sự thúc đẩy từ những ngành nghiên cứu về hạt nhân, sinh, hoá, kéo theo các hệ thống lọc không khí ra đời. Hệ thống phòng sạch với dung tích lớn, hệ thống lọc không khí phát triển nhanh bắt đầu từ năm 1955.

Vào thời đó, Western Electric Company – một công ty điện tử tại Winston-Salem, Mỹ đã gặp trục trặc với những sản phẩm sai hỏng bởi sự có mặt của những hạt bụi trong môi trường không khí thông thường. Yêu cầu đặt ra trước mặt là cần lắp đặt những căn phòng không nhiễm vụi, từ đây, hệ thống phòng sạch càng phát triển và đa dạng từ hệ thống lọc, hệ thống điều khiển, quần áo phòng sạch,…

Hiện nay, phòng sạch không còn xa lạ gì trong các lĩnh vực: y tế, khoa học kỹ thuật, vật liệu, linh kiện điện tử, hoá, sinh, cơ khí chính xác, dược,…

Tiêu chuẩn.

Tiêu chuẩn cơ bản nhất của bất cứ phòng sạch nào đó là hàm lượng bụi trong phòng, nghĩa là, hàm lượng bụi trong không khí được khống chế ở mộc mức nào đó. Lấy một ví dụ đơn giản như sau:

Đường kính sợi tóc của người là 100µm, như vậy, hạt bụi ở bên trong phòng sạch khoảng 0,5 đến 50μm

Mỗi lĩnh vực lại yêu cầu riêng cho từng phòng sạch, vì vậy, tiêu chuẩn về phòng sạch lần đầu tiên được công bố vào năm 1963 tại Mỹ, hiện nay, nó đã trở thành tiêu chuẩn chung sử dụng trên toàn thế giới. Cụ thể, đó là những tiêu chuẩn về hàm lượng hạt bụi trong một đơn vị thể tích không khí.

Theo đó, các nhà khoa học chia kích thước bụi và loại phòng dựa trên số hạt bụi có kích thước >0,5μm trên một đơn vị thể tích là 1 foot khối (ft3) không khí trong phòng. Một vài tiêu chuẩn phổ biến dưới đây.

Tiêu chuẩn Federal Standard 209 (1963)

Được công bố lần đầu vào năm 1963(hồi đó có tên 209), tiếp đó nó liên tục được cải tiến và bổ sung hoàn thiện hơn thành 209 A (1966), 290 B (1973)…, cho đến 209 E (1992).

Tiêu chuẩn Federal Standard 209 E (1992)

Nhằm xác định hàm lượng bụi lơ lửng trong không khí theo một đơn vị chuẩn (m3). Theo đó, tiêu chuẩn phòng sạch được phân loại theo thang điểm loga căn cứ vào hàm lượng bụi yêu cầu.

Tiêu chuẩn ISO 14644-1

Đây là tiêu chuẩn được Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (International Standards Organization – ISO) quy định. Theo đó, Tiêu chuẩn ISO 14644-1 được phát hành lần đầu tiên vào năm 1999 có tên là “Phân loại độ sạch không khí” (Classification of Air Cleanliness).

Trong đó, các loại phòng sạch được quy định dựa trên biểu thức:

Cn=10N[0,1D]2,08

với:

Cn­ là hàm lượng cho phép tối đa (tính bằng số hạt/m3) của bụi lơ lửng trong không khí lớn hơn hoặc bằng kích thước xem xét.

N – là chỉ số phân loại ISO, không vượt quá 9 và chỉ số cho phép nhỏ nhất là 0,1

D – là đường kính hạt tính theo μm

0,1 – ở đây là hằng số với thứ nguyên là μm.

Theo công thức trên, ta có thể dễ dàng xác định được giới hạn hàm lượng bụi và phân loại được từng cấp phòng sạch như trong bảng dưới đây.

Lưu ý.

  • Mức độ nghiễm bẩn không khí trong phòng không cố định mà còn phụ thuộc vào việc các hạt bụi sinh ra trong các hoạt động trong phòng. Vì vậy, hệ thống làm sạch cần hoạt động thường xuyên và có quy định về kích thước, số người, số hoạt động giới hạn trong phòng.
  • Mỗi ngành có một yêu cầu riêng về tiêu chuẩn phòng sạch. Ví dụ, ngành công nghiệp vi mạch bán dẫn có những yêu cầu khác với ngành y, cụ thể như, ngành công nghiệp bán dẫn có yêu cầu rất khắt khe về hàm lượng bụi nhỏ, ngành y thì yêu cầu cao hơn về mức độ sạch và điều hoà không khí trong phòng nhằm tránh nghiễm khuẩn.

Thuật ngữ phòng sạch.

Thuật ngữ phòng sạch

Thuật ngữ trong phòng sạch

Air Lock – (Phòng ngăn không khí).

Bạn có thể hiểu là phòng được đặt giữa phòng sạch và khu vực bên ngoài. Tác dụng của nó là phòng đệm hay phòng trung chuyển trong quá trình vận chuyển vật liệu vào hay ra khỏi khu vực phòng sạch.

Air flow rate – (Lưu lượng dòng khí).

Đây là thuật ngữ nhằm để chỉ thể tích dòng khí trong mỗi đơn vị thời gian

Air Shower – (Phòng tắm khí).

Trong hệ thống phòng sạch, đây là một căn phòng nhỏ mà bên trong có bố trí các vòi phun khí nén nhằm làm sạch nhân viên trước khi họ đi vào khu vực phòng sạch.

Airborne Particulate Cleanliness Class Number.

Cấp độ sạch – nhằm để phản ánh số lượng các hạt có trong không khí, cụ thể là số lượng những hạt có kích thước ³0,5 micron hoặc lớn hơn tính theo một thể tích không khí trong phòng sạch. Theo đó, cấp độ càng nhỏ thì không khí trong phòng càng tinh khiết.
Ceiling Grid System – (Hệ thống khung của trần nhà)

Đây là cấu trúc xây dựng mà ở đó có lắp đặt hệ thống chiếu sáng và lọc không khí cho phòng sạch.

Cleanroom Partitions – (Các tấm ngăn trong phòng sạch)

Bạn có thể hiểu đây là các tầm tường được dùng để ngăn hệ thống phòng sạch thành nhiều khu vực sạch để đáp ứng các yêu cầu khác nhau.

Clean Room Pass Thrus – (Phòng đi ngang qua phòng sạch)

Đây cũng là một phòng sạch có tác dụng ngăn không khí, thường dùng để làm hành lang cho sản phẩm và các nguyên vật liệu vào hoặc ra khỏi khu vực sạch mà không có nhân viên đi vào để giảm thiểu sự xâm nhập của những yếu tố nhiễm bẩn không khí trong hệ thống phòng sạch.

Clean Room Suits – (Quần áo sạch)

Người ta hay gọi là “bộ quần áo thỏ”, chúng được mặc trùm bên ngoài bộ quần áo thông thường. Hầu hết những bộ quần áo này được sản xuất từ vải không dệt có chứa sợi chống tĩnh điện.

Clean Room Tables – (bàn làm việc trong phòng sạch)

Là bàn phục vụ riêng cho hệ thống phòng sạch, thường có mặt bàn được đột lỗ hoặc đặc

Cleanzone.

Đây là một không gian được phân định riêng, trong đó, các hạt có trong không khí được kiểm soát luôn ở dưới mức độ cho phép.

Contamination – (sự nhiễm bẩn)

Đây là thuật ngữ nhằm chỉ các chất nguy hại hoặc chất không mong muốn có mặt trong phòng sạch, những chất có thể làm giảm độ tinh khiết của môi trường đó.

Electrostatic Discharge (ESD) – (phóng điện do tĩnh điện)

Thuật ngữ dùng để chỉ sự giải phóng điện tích mà không có kiểm soát của điện thế, hay còn được gọi là “điện giật”. Quá trình điện giật thường dễ dàng phá hỏng các sản phẩm bán dẫn.

Equipment Layout – (Mặt bằng triển khai thiết bị).

Thuật ngữ này là chỉ bản tóm tắt về phòng sạch và các khu vực chức năng khác cần thiết, chúng được liên kết ăn khớp với nhau về chức năng và phối hợp hoạt động.

Federal Standard 209E.

Đây là tiêu chuẩn độ sạch không khí của phòng sạch. Thường ở dưới dạng văn bản.

Filter Module – (Máy lọc).

Chỉ thiết bị có lắp bộ lọc HEPA hoặc ULPA. Thường thì chúng được lắp trong trần nhà hay trong tường của căn phòng.

HEPA (High Efficiency Particulate Air) Filter

Chỉ những bộ lọc bụi trong không khí có hiệu năng cao. Những thiết bị này có khả năng lọc không khí với việc giữ lại ít nhất 99,97% các hạt bụi có kích thước nhỏ tới 0,3 micron.

ULPA (Ultra Low Particulate Air) Filter.

Đây là những bộ lọc bụi cực nhỏ trong không khí. Sản phẩm có thể giữ lại 99,9999% các tiểu phân có kích thước nhỏ tới 0,12 micron.

HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) Systems.

Hệ thống Sưởi, thông gió và Điều hòa không khí – gọi tắt là hệ thống điều hoà trung tâm. Gồm các thiết bị dùng để cung cấp và duy trì việc sưởi ấm, làm mát và điều hòa luồng không khí trong tòa nhà hay cơ sở sản xuất.

Laminar Flow – (Thổi gió từng lớp).

Chỉ việc thổi gió trong khu vực có giới hạn không gian xác định, mô tả hướng và vận tốc gió không thay đổi.

Microbes – (Vi sinh vật)

Thuật ngữ để chỉ các sinh vật cực nhỏ và thường mang theo bệnh. Theo định nghĩa thì chúng thường được phát tán từ da người trong khi bong tróc tế bào da.

Particle Size – (Kích thước tiểu phân)

Thuật ngữu nhằm thể hiện số đo hoặc các kích thước của một hạt.

Particle 
– (Tiểu phân)

Dùng để mô tả vật thể, có thể ở dạng rắn hoặc dạng lỏng, có kích thước từ 0,001 cho đến 1,000 micron.

Particulate
 – (Hạt).

Theo định nghĩa, đây là vật thể bao gồm nhiều tiểu phân tách biệt với nhau.

Prefilters – (Lọc sơ bộ, tiền lọc).

Chỉ những bộ lọc bổ sung dược dùng để nối tiếp với bộ lọc chính; Chức năng của nó là lọc các tiểu phân cỡ lớn và bảo vệ bộ lọc chính tránh bị nhiễm bẩn quá mức.

Sample Acquisition Time
 – (Thời gian tiếp nhận mẫu).

Thuật ngữ mô tả thời gian mà thiết bị đếm hạt tích luỹ dữ liệu đếm trước khi nó tự động trả về zero và tiếp tục đếm lần nữa.

Sealant – (gioăng, keo bít kín).

Chỉ các dạng dùng để gắn các bộ lọc HEPA vào trong khung trần nhà, thường là chất dẻo hoặc silicone.

Sticky Mat – (Vật liệu dẻo dính)

Dùng để chỉ tấm thảm cửa đặt ở lối vào của phòng sạch và phòng tắm (phòng khử trùng). Chất liệu sử dụng thường là màng phim dính để làm sạch giầy dép của nhân viên.

Testing/Certification Services – (Dịch vụ Kiểm tra và Chứng nhận)

Chỉ việc kiểm tra và duy trì các thành phần trong hệ thống phòng sạch, gồm các bộ lọc HEPA, hệ thống HVAC,… Việc kiểm tra bộ lọc HEPA phải có các khảo sát và đếm tiểu phân, bảng đo lường về điều hòa không khí, độ rung và độ ổn định của dòng không khí.

Turbulent Flow – (Dòng chảy rối)

Thuật ngữ chỉ dòng không khí tính theo một không gian nhất định khi chảy không theo cùng một hướng.

Utility Matrix – (Bảng khai thác sử dụng thiết bị)

Có nhiều tên gọi khác nhau như “Bảng dụng cụ”, “bảng khai thác quá trình và thiết bị”, “Bảng các yêu cầu khai thác”. Chức năng: tổng kết các phân tích về việc khai thác sử dụng từng thiết bị để từ đó lập kế hoạch xây dựng một phòng sạch chi tiết.

Unidirectional Airflow Cleanrooms/Laminar airflow cleanrooms.

Nhằm để mô tả khí lọc vào trong phòng rồi tới khu vực làm việc theo một hướng duy nhất, mục đích là giảm thiểu sự hỗn loạn của dòng khí.

Để đạt được điều này, người ta thường dùng bộ lọc HEPA hay ULPA bao phủ 80% hoặc nhiều hơn ở trần nhà (luồng khí dọc) hoặc một bức tường (luồng khí ngang).

Với đội ngũ kỹ sư chuyên môn cao và kinh nghiệm thi công hệ thống phòng sạch cho những dự án lớn, tiêu biểu như dự án nhà máy B.BraunViện vệ sinh dịch tễ trung ương,….Remen luôn sẵn sàng thiết kế và thi công và hỗ trợ hệ thống phòng sạch cho quý khách hàng.

Mọi thông tin chi tiết vui lòng liên hệ theo địa chỉ.

Công ty Cổ phần kỹ thuật Cơ điện lạnh Hà Nội

Địa chỉ: Số 28 ngõ 210 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội

SĐT: 024 3791 6239 – 024 3755 7897

Hotline: 0987 623 668

Email: info@remen.com.vn

Cơ điện Remen

About Cơ điện Remen

Công ty Cổ phần kỹ thuật cơ Điện lạnh Hà Nội được thành lập bởi các kỹ sư giàu kinh nghiệm trong các lĩnh vực thiết kế, cung cấp thiết bị, thi công và bảo trì các hệ thống điều hoà thông gió, cấp thoất và sử lý nước, điện, điện điều khiển ….

No Comments

Leave a Comment