عندما يتعلق الأمر ببيئات الغرف النظيفة، فإن تحقيق النظافة المثلى لا يتعلق فقط بنظام تكييف الهواء؛ بل هو نهج شامل يشمل التكنولوجيا والبناء والصيانة. في هذه المقالة، نتناول في هذه المقالة الشروط الأربعة الأساسية - نظافة إمداد الهواء، واتجاهات تدفق الهواء، وحجم وسرعة إمداد الهواء، وفرق الضغط الساكن - التي تعتبر ضرورية لضمان فعالية تدابير تنقية الغرف النظيفة.

I. نظافة إمدادات الهواء

قلب النظافة
يكمن مفتاح الحفاظ على النظافة في الغرف النظيفة في أداء المرشح النهائي وتركيبه داخل نظام التنقية. وعادةً ما يتم استخدام مرشحات عالية الكفاءة أو شبه عالية الكفاءة. ويعتمد الاختيار على عوامل مختلفة، بما في ذلك التلوث البيئي، ونسبة هواء العادم، ومدى أهمية وظيفة الغرفة النظيفة.

اختيار المرشح المناسب:

• فلاتر عالية الكفاءة: عند مواجهة التلوث البيئي الشديد أو عندما تتطلب أهمية الغرفة النظيفة هامش أمان كبير.
• فلاتر دون الكفاءة العالية: مناسبة للسيناريوهات الأقل أهمية مع متطلبات أداء أقل.

ومع ذلك، فإن اختيار المرشح المناسب لا يعتمد فقط على كفاءته. يجب أيضًا مراعاة عوامل مثل خصائص الغرفة النظيفة وخصائص نظام التنقية.

ضمان هواء نظيف:
الحفاظ على هواء نظيف يتجاوز مجرد اختيار المرشح. لضمان نظافة هواء الإمداد، من الضروري اتخاذ تدابير إضافية:

a. النقل الآمن والتركيب الآمن: يجب أن تظل المرشحات سليمة أثناء النقل والتركيب.
b. هياكل التركيبات عالية الجودة: يعتمد إحكام التركيب بشكل كبير على جودة الهيكل والالتزام بإرشادات التصميم.

• بالنسبة للمرشحات المفردة، يوصى بأنواع التركيب غير المطوية لمنع التسرب إلى الغرفة حتى في حالة حدوث تسرب.
• يضمن استخدام العلب الطرفية للمرشحات عالية الكفاءة (علب HEPA) إحكامًا بسهولة.
  c. موظفو البناء والتركيب الأكفاء: من الضروري وجود موظفين مدربين تدريباً جيداً يتمتعون بالمعرفة ومهارات التركيب.
  d. ختم الفلتر الأمثل: ضع في اعتبارك استخدام مانع التسرب الهلامي أو تقنيات الختم بالضغط السلبي للحفاظ على الإحكام المطلوب.

II. اتجاهات تدفق الهواء

توجيه تدفق الهواء الإرشادي للنقاء:
يختلف تنظيم تدفق هواء الغرفة النظيفة اختلافًا كبيرًا عن الغرف المكيفة القياسية. ويتمثل هدفها الأساسي في توصيل أنظف هواء إلى منطقة العمل أولاً لتقليل تلوث المواد التي تتم معالجتها والتحكم فيه.

مبادئ تصميم تدفق الهواء:

1. تقليل تكوين الدوامة إلى الحد الأدنى: يقلل من دخول الملوثات من خارج منطقة العمل.
2. منع إعادة تعليق الغبار: يقلل من فرصة ترسب جزيئات الغبار على المواد.
3. تدفق هواء موحد: يضمن سرعة هواء متساوية داخل منطقة العمل، مما يلبي المتطلبات الفنية والصحية.
4. طرق إمداد الهواء وإرجاعه المناسبة: اختر الطرق بناءً على مستويات النظافة المطلوبة.

تكوينات تدفق الهواء المختلفة:
تعتمد الغرف النظيفة منظمات مختلفة لتدفق الهواء، ولكل منها خصائص فريدة من نوعها:
1) تدفق عمودي أحادي الاتجاه: تدفق هواء موحد للأسفل مناسب لتخطيط المعدات بكفاءة وتنقية ذاتية.
2) تدفق أفقي أحادي الاتجاه: تحقق نظافة ISO5 في منطقة العمل الأولى ولكنها قد تؤدي إلى زيادة تركيز الغبار مع تدفق الهواء عبرها. مناسب للغرف النظيفة ذات متطلبات النظافة المتفاوتة داخل مساحة واحدة.

• يمكن للتوزيع المحلي للمرشحات عالية الكفاءة أن يقلل من الاستثمار الأولي ولكنه قد يؤدي إلى تيارات دوامية في مناطق محددة.

التركيب الصحيح للستائر ضروري لتنظيم تدفق الهواء بشكل صحيح.

ثالثاً. حجم إمداد الهواء وسرعة الهواء

تخفيف الهواء الملوث:
حجم التهوية الكافي ضروري لتخفيف الملوثات الداخلية وإزالتها. يلعب ارتفاع الغرفة النظيفة دورًا في تحديد معدل التهوية المطلوب، مع وجود معايير مختلفة لمتطلبات النظافة المختلفة.

الاعتبارات الخاصة بالتهوية:

• بالنسبة للغرف النظيفة من الفئة 1000، ضع في اعتبارك نظام التنقية عالي الكفاءة عند تحديد حجم التهوية. بالنسبة لفئات الغرف النظيفة الأخرى، ضع الحسابات على أساس الأنظمة عالية الكفاءة.
• عند وضع مرشحات عالية الكفاءة مركزيًا في غرف نظيفة من الفئة 100,000 أو عند استخدام مرشحات دون الكفاءة العالية، ضع في اعتبارك زيادة تردد التهوية بمقدار 10-20%.

على الرغم من أن حجم التهوية الموصى به يوفر خط أساس، إلا أنه من الضروري التأكد من أن سرعة تدفق الهواء تتماشى مع مواصفات التصميم.

فهم السرعة:

• بالنسبة للغرف النظيفة ذات التدفق أحادي الاتجاه، تكون سرعة تدفق الهواء الموصى بها منخفضة، حيث تكون السرعة الرأسية عند ≥ 0.25 م/ثانية والأفقية عند ≥ 0.35 م/ثانية.
• ومع ذلك، في بعض الحالات، قد لا يضمن تحقيق مستويات النظافة المصممة في الحالات الفارغة أو الساكنة منع تداخل التلوث أثناء التشغيل. لذلك، من الضروري ضبط تنظيم تدفق الهواء بدقة.

IV. فرق الضغط الساكن

الحفاظ على سلامة الغرفة النظيفة:
يعد الحفاظ على الضغط الإيجابي داخل غرفة نظيفة أمرًا حيويًا لمنع التلوث والحفاظ على مستوى النظافة المطلوب. حتى الغرف النظيفة ذات الضغط السلبي يجب أن تحافظ على ضغط إيجابي بالنسبة للمناطق المجاورة ذات متطلبات النظافة الأقل.

تحقيق الضغط الإيجابي:
ينتج الضغط الموجب من تجاوز حجم هواء الإمداد للهواء حجم هواء الإمداد وهواء العادم. يضمن تشابك مراوح هواء الإمداد والهواء الراجع وهواء العادم ضغطًا إيجابيًا ثابتًا.

• عندما يتم تنشيط النظام، ابدأ تشغيل مروحة الإمداد أولاً، تليها مراوح العودة والعادم.
• عند إيقاف تشغيل النظام، قم بإيقاف تشغيل مروحة العادم أولاً، تليها مراوح الإرجاع والإمداد.

متطلبات الضغط الساكن:
تحدد المواصفة القياسية الفيدرالية الأمريكية (FS209A ~ B) حدًا أدنى لفرق الضغط الموجب يبلغ 0.05 بوصة من عمود الماء (12.5Pa) بين الغرفة النظيفة وأي منطقة مجاورة منخفضة النظافة عند إغلاق جميع نقاط الوصول.

موازنة الضغط الإيجابي:
يمكن أن يؤدي الحفاظ على ضغط إيجابي مرتفع بشكل مفرط إلى تحديات تشغيلية، مثل صعوبة فتح الأبواب، ومشاكل الضوضاء، وعدم راحة الركاب. على الرغم من أن العديد من المعايير لا تحدد حدًا أعلى للضغط الإيجابي، يوصى عمومًا بالحفاظ على نطاق يتراوح بين 10 و30 باسكال.

في الختام، يتوقف تحقيق نجاح تنقية الغرفة النظيفة على هذه الشروط الأربعة الحاسمة: نظافة إمداد الهواء، واتجاهات تدفق الهواء، وحجم وسرعة إمداد الهواء، وفرق الضغط الساكن. إن ضمان توافق كل عنصر مع متطلباتك الخاصة هو المفتاح للحفاظ على بيئة تلبي معايير النظافة الخاصة بك مع زيادة الكفاءة التشغيلية إلى أقصى حد.

---

أسئلة وأجوبة

1. ما هي الاعتبارات الرئيسية عند اختيار مرشح لغرفة نظيفة؟
يعتمد اختيار المرشح على عوامل مثل التلوث البيئي ونسبة هواء العادم ومدى أهمية وظيفة الغرفة النظيفة. تعتبر المرشحات عالية الكفاءة مناسبة للتطبيقات شديدة التلوث أو التطبيقات الحرجة، بينما تستخدم المرشحات دون عالية الكفاءة في السيناريوهات الأقل خطورة.

2. كيف يمكنني ضمان التركيب الصحيح للمرشحات في غرفة نظيفة؟
لضمان التركيب السليم، ركز على النقل الآمن، وهياكل التركيب عالية الجودة، والموظفين المدربين تدريبًا جيدًا، وموانع تسرب الفلتر المحكم. ضع في اعتبارك استخدام تقنيات مثل مانع التسرب الهلامي أو مانع التسرب بالضغط السلبي للحفاظ على إحكام الإغلاق.

3. ما هي مبادئ تصميم تدفق الهواء في الغرف النظيفة؟
يهدف تصميم تدفق الهواء في الغرف النظيفة إلى تقليل الملوثات، ومنع إعادة تعليق الغبار، والحفاظ على تدفق هواء موحد، واختيار طرق إمداد الهواء والعودة المناسبة. تساعد هذه المبادئ على ضمان جودة الهواء المثلى.

4. هل يمكنك شرح الفرق بين تكوينات تدفق الهواء الرأسي والأفقي؟
يوفر التدفق الرأسي أحادي الاتجاه تدفق هواء عمودي أحادي الاتجاه إلى الأسفل بشكل موحد، مما يجعله مناسبًا لتخطيط المعدات بكفاءة والتنقية الذاتية. التدفق الأفقي أحادي الاتجاه يحقق نظافة ISO5 في منطقة واحدة ولكنه قد يؤدي إلى زيادة تركيز الغبار في مكان آخر، مما يجعله مناسبًا لمتطلبات النظافة المتفاوتة داخل مساحة واحدة.

5. ما أهمية الحفاظ على فرق الضغط الساكن في الغرف النظيفة؟
يضمن الحفاظ على فرق الضغط الموجب بقاء الغرفة النظيفة غير ملوثة والالتزام بمستوى النظافة المطلوب. حتى الغرف النظيفة ذات الضغط السلبي يجب أن تحافظ على ضغط إيجابي بالنسبة للمناطق المجاورة لمنع التلوث. موازنة الضغط الموجب أمر بالغ الأهمية لتجنب المشاكل التشغيلية.