تعد الغرف النظيفة من المناطق الضرورية في الصناعات المختلفة، ولكن لتحقيق معايير النظافة، يلزم تنفيذ تقنيات تهوية وتنظيم معينة. أحد المكونات التي تلبي هذه المتطلبات الإلزامية هو الأنبوب الحلزوني SBTF-1602 ذي القطر الصغير والسمك الكبير. يحدد الجزء الرئيسي من هذه المقالة ماهية الغرفة النظيفة وتصنيفها، ويصف خطط الهندسة الصحية لدرجة النظافة وخصائص تدفق الهواء والحمل وكفاءة الطاقة، وأخيرًا وليس آخرًا الأهداف الصحية لقنوات هواء الغرفة النظيفة من بين أمور أخرى. نقدم ملخصًا في النهاية.
ما هي الغرفة النظيفة؟
الغرفة النظيفة هي منطقة مغلقة يتم فيها التحكم في مستوى الملوثات (مثل الغبار والميكروبات المحمولة جوًا وجزيئات الهباء الجوي والأبخرة الكيميائية) والحفاظ عليها عند مستويات منخفضة للغاية. هذه البيئات المقيدة ضرورية في تصنيع المنتجات في الصناعات الدوائية والتكنولوجيا الحيوية والإلكترونيات والفضاء وغيرها من الصناعات، حتى أصغر الجزيئات الغريبة ستفسد المنتج بالكامل.
يتم تصنيف الغرف النظيفة عادةً وفقًا لعدد الجسيمات في وحدة حجم الهواء بحجم معين. إذا قلنا غرفة نظيفة من الفئة 1 من ISP، فإن هذه الغرفة تحتوي على أقل من 10 جسيمات في متر مكعب واحد من الهواء. ومع ذلك، فإن ISO 1 يعادل الهواء في غرفة عادية.
فئات الغرف النظيفة
يتم تصميم الغرف النظيفة بشكل مختلف بناءً على القطاع ومتطلبات مكافحة التلوث وقد تشمل:
- نوع الغرف النظيفة المصنفة: يتم تصنيف هذه الغرف وفقًا لمعايير ISO أو المعايير الفيدرالية فيما يتعلق بمستويات الجسيمات وتجد تطبيقات في تصنيع الإلكترونيات الدقيقة والأدوية وغيرها من الصناعات عالية الدقة.
- غرف نظيفة معيارية: وهي عبارة عن وحدات يتم تجميعها في المصنع وتسمح بالمرونة والإعداد السريع. وهي مناسبة لمتطلبات غرف نظيفة مؤقتة أو متغيرة.
- غرف نظيفة ذات جدران ناعمة: عادة ما تكون مصنوعة من مواد قابلة لإعادة التشكيل، وهذه الغرف بسيطة وأرخص ويمكن تعديلها لاستخدامات أخرى بسهولة أكبر.
- غرف نظيفة ذات جدران صلبة: يتم تثبيتها بشكل دائم بمواد صلبة على الجدران ويتم تصنيعها في أماكن تتطلب مستويات عالية جدًا من النظافة لفترات طويلة.
التدابير التي تتناول متطلبات النظافة المتعلقة بالتهوية
يجب أن يتم التفكير بعناية في نظام التهوية المثبت في الغرف النظيفة بهدف تلبية متطلبات النظافة. وتشمل هذه التدابير الملاحظة.
- مرشحات HEPA و ULPA: هذه هي مرشحات الهواء الجسيمي عالية الكفاءة (HEPA) ومرشحات الهواء الجسيمي المنخفض للغاية (ULPA) والتي تعتبر أساسية في السيطرة على التلوث في مثل هذه الغرف.
- تغييرات الهواء في الساعة (ACH): يعد تكرار تغيير الهواء أمرًا مهمًا بسبب التأثيرات السائدة للتلوث حيث كلما زادت قيمة ACH، كان التحكم في التلوث أفضل.
- الضغط الجوي الإيجابي: هناك حاجة لعزل الغرفة النظيفة عن طريق الحفاظ على ضغط إيجابي أعلى داخلها مقارنة بالمحيط، وذلك لمنع دخول المواد غير المرغوب فيها.
- أنظمة تدفق الهواء الرقائقي: لا يتم إزعاج جميع الجزيئات الموجودة في الغرفة حيث يسمح النظام للهواء بالتحرك في اتجاه واحد.
مبادئ تنظيم تدفق الهواء في الغرف النظيفة
يظل تنظيم تدفق الهواء في الغرف النظيفة أحد الجوانب الأساسية لقابلية استخدام الغرف النظيفة. وتتضمن المبادئ ما يلي:
- تدفق الهواء أحادي الاتجاه (الرقائقي): تتضمن هذه التقنية حركة الهواء في اتجاه واحد على مسار واحد من السقف نحو الأرض وبالتالي تنظيف الغرفة من الجسيمات.
- تدفق الهواء غير أحادي الاتجاه (مضطرب): وهو أقل صرامة ويسحب هواء الغرفة ليختلط بالهواء النظيف من أجل "غسل" الهواء.
- غرض تدفق الهواء: السرعة الصحيحة تعمل على إزالة المواد غير المرغوب فيها في أقصر وقت ممكن دون إحداث أي تغيير في البيئة.
- نمط تدفق الهواء: يتم تحقيق توزيع الهواء الصحيح نتيجة لمواضع الناشرات وشبكات العودة.
خصائص الأحمال وتدابير توفير الطاقة للغرف النظيفة
تتطلب الغرف النظيفة قدرًا كبيرًا من الطاقة بسبب التحكم الصارم في بيئة الغرفة، وبالتالي فهي تتضمن استخدامًا كثيفًا للطاقة يقابله بعض خصائص الحمل الرئيسية وتدابير توفير الطاقة بالتفصيل:
- الحمل الديناميكي: يجب أن تتناسب الغرف النظيفة مع مستويات التلوث المحمول جواً غير المستقرة، وحركة الأشخاص، ونشاط المعدات، مما يؤثر بشكل معقول على جودة الهواء.
- توفير الطاقة في التهوية واستعادة الحرارة/تبادل الحرارة من الهواء إلى الهواء: يساعد استخدام وحدات تبادل الحرارة لإعادة تدوير واستعادة الطاقة من الهواء العادم على خفض تكلفة الاستخدام.
- مثال على محرك التردد المتغير: سرعة العمل الذي تؤديه عناصر أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والتبريد تتناسب طرديا مع الطلب على التخزين، وبالتالي لا يتم استخدام أي طاقة زائدة.
- التقسيم الزمني: يمكن تحسين التحكم في فعالية وكفاءة طاقة الغرفة النظيفة من خلال إنشاء مناطق غرف نظيفة ذات معلمات غرف نظيفة مختلفة.
المتطلبات المعيارية لمجاري الهواء في الغرف النظيفة
تم تصميم أنظمة مجاري الهواء في الغرف النظيفة لخدمة معايير عالية فيما يتعلق بجودة الهواء:
- الختم والعزل: يساعد الختم المناسب على ضمان عدم تأثير الملوثات على تدفق الهواء، كما يتجنب العزل التغيرات في درجات الحرارة.
- التوافق المادي: يجب أن تكون قنوات التبطين مصنوعة من مادة كافية بحيث لا يكون هناك أي تساقط للجسيمات أو تفاعلات حرارية.
- الأسطح الداخلية الناعمة: يقلل هذا من ترسب الجزيئات ويجعل طرق التنظيف سهلة
- الصيانة الدورية: تشمل أعمال الصيانة الدورية التنظيف والتفتيش لتجنب تراكم الجسيمات ونمو الميكروبات.
وفي الختام
في البحث عن غرف نظيفة أكثر فعالية والتحكم في التلوث الداخلي، فإن الأنبوب الحلزوني SBTF-1602 ذو القطر الصغير والسمك الكبير له أهمية كبيرة. المعرفة الواضحة فيما يتعلق بالمبادئ الأساسية المتعلقة بأداء الغرف النظيفة مهمة جدًا في تحسين كفاءة العمل وضمان بيئات عمل خالية من التلوث. إن تطوير ملحقات البناء مثل الأنبوب الحلزوني SBTF-1602 هو شهادة على التصميم على ضمان أن تظل جميع الجهود المبذولة نحو منع التلوث والحفاظ على الطاقة ذات أهمية قصوى في صناعة المعالجة.
