洁净室运行管理幻灯

洁净室运行管理幻灯第1页，课件共52页，创作于2023年2月 洁净室（cleanroom）或洁净区（cleanzone）的实质是“空气中悬浮颗粒物受控的空间。 一个“受控环境”或空间，其“受控”的状态或效果就必须通过检测、监测予以检验，同时也必然需要一整套运行管理的方法以维持需要受控环境。第2页，课件共52页，创作于2023年2月洁净室检测与监测洁净室运行与维护洁净室设计与建造洁净室技术洁净室技术的有机构成设计规范、标准洁净室交竣检测

人员、设备与材料的进入

工艺流程、平面布局洁净室综合性能评价

防止污染的规章制度

建筑构造与材料确保洁净室处于设计受控状态的监测

洁净服与用品管理冷、热源及动力

空调净化系统

洁净室调试与运行

第3页，课件共52页，创作于2023年2月洁净室的竣工验收竣工验收的外观检查竣工验收的调试工作竣工验收的检测项目竣工验收所需文件第4页，课件共52页，创作于2023年2月洁净室综合性能评价1．由第三方主持验证新建或改建洁净室是否达到设计要求，能正常运行并满足所规定的污染控制标准，其结论更具有公正性和权威性；2．所测定的洁净室的初始性能将作为该洁净室性能的“基准”，将来不论是例行检测或是出现问题时进行的测试，均可得出与初始测试结果的偏差。由此便于找出可能造成污染或其他问题的原因。具有两方面的功能：第5页，课件共52页，创作于2023年2月ISO14633-3建议对设施进行的测试洁净室和洁净室装置的悬浮粒子等级计数与测量14644-1与14644-2悬浮微粒子计数14644-1悬浮宏粒子计数14644-1气流测试14644-1与14644-2压差测试14644-1与14644-2过滤器系统安装后检漏14644-2气流目检14644-2风向测试温度测试湿度测试静电与离子发生器测试粒子沉积测试自净测试14664-2隔离检漏14644-1与14644-2第6页，课件共52页，创作于2023年2月NEBB所规定的检测项目 美国国家环境平衡局NEBB（NationalEnvironmentalBalancingBureau）关于洁净室性能测试（CPT—CleanroomPerformanceTesting）所规定的测试项目如下：1.气流速度和均匀性测试（AirflowVelocityandUniformityTests）2.高效空气过滤器装置的检漏测试（HEPAFilterInstallationLeakTests）3.房间尘粒数测试（RamParticleCountTests）4.隔断压差（EnclosurePressurizationTests）5.温、湿度均匀性测试(TemperatureandHumidityUniformityTests)6.噪音及振动测试(SoundandVibrationTests)7.照度及均匀性测试(LightlevelandUniformityTests)8.自净测试(RecoveryTests)9.电导率测试(ConductivityTests)10.粒子沉积测试(ParticleFalloutCountTests)11.静电测试(ElectrostaticTests)第7页，课件共52页，创作于2023年2月NEBB介绍美国国家环境平衡局实际上是一个创办于1971年的民营机构，它得到美国暖通制冷空调工程师协会（ASHRAE）美国环境科学与技术学会（IEST）北美照明工程协会（IESNA）半导体设备与材料（SEMI）等众多美国协会、学会的支持。至2005年底，它在世界上已拥有32个分社和6百多个持证的检测团队。分布在美国各州、加拿大、欧洲和德国、英国、丹麦、法国、澳大利亚、以色列、约旦及亚洲的韩国、新加坡、香港、马来西亚、泰国等地。第8页，课件共52页，创作于2023年2月第9页，课件共52页，创作于2023年2月第10页，课件共52页，创作于2023年2月洁净室的性能监测一、国际标准ISO14644-2的规定证明始终符合洁净室级别的测试时间间隔测试参数最长时间间隔测试程序悬浮粒子≤ISO5级6个月ISO14644-1附件B:(1999年)>ISO5级12个月ISO14644-1附件B:(1999年)气流量a与风速12个月ISO14644-3:-B.4款压差b12个月ISO14644-3:-B.5款注：这些测试可按照规定的ISO等级在动态或静态条件下进行。a.气流量可用风速或风量测量方法测得。b.这项测试不适用于非全封闭的洁净区。第11页，课件共52页，创作于2023年2月二、国家标准GB50073-2001的规定空气洁净度等级认证的测试要求空气洁净度等级最长时间间隔（月）测试方法≤56＞512静压差和风速（风量）认证的测试要求测试项目最长时间间隔（月）测试方法风速或风量注②12静压差注③12第12页，课件共52页，创作于2023年2月洁净室测试时所处的状态洁净室测试状态推荐表测试项目单向流非单向流混合流风量与均匀度风速与均匀度1,2,31,2,31,2,3OPT1,2,3OPT过滤器检漏1,21,21,2尘粒数1,2,31,2,31,2,3正压1,2,31,2,31,2,3平行度1,2N/AOPT（1,2only）气密性（围护结构）1,21,21,2自净N/A1,21,2尘粒沉降1,2,31,2,31,2,3照度1,OPT(2,3)1,OPT(2,3)1,OPT(2,3)噪音1,2,31,2,31,2,3温度均匀性湿度均匀性1,2,3OPT1,2,3OPT1,2,3OPT第13页，课件共52页，创作于2023年2月其测试的目的无外乎是按照国际标准ISO14644-1，对洁净室或洁净设备进行检验（Certify）或验证（Verify）,或是按照国际标准ISO14644-2对洁净室的运行状态进行的定期监测（periodicmeasurement）。空气中悬浮粒子的测试第14页，课件共52页，创作于2023年2月测试前应验证洁净室或洁净区的各方面设施都是完整的，而且运行是正常的，符合设计的技术性能要求。测试的准备工作预测试工作一般包括：1.气流量或风速测试2.空气压差测试3.隔离结构气密性测试4.安装好的过滤器检漏测试第15页，课件共52页，创作于2023年2月洁净室检测时的最少采样点均按下式决定：

式中NL—最少采样点数（四舍五入为整数）洁净室或洁净区的面积，以平米计。采样点的位置及数量第16页，课件共52页，创作于2023年2月国内标准对空气中悬浮粒子采样的规定面积GB50073-2001ISO14644JGJ71-90洁净室施工及验收规范100级及高于100级1000级10000级100000级<1032-3222103432220586224061613421001040321032001480632064002016012640131000324003161003220004580063320063注：表中面积的含义是：对于单向流（层流）洁净室，是指送风面面积，对于乱流洁净室，是指房。第17页，课件共52页，创作于2023年2月式中VS—每个采样点单次最少采样量，以升 表示；

Cn—相关等级规定的所选最大粒径的等级限值（pc/m3）；20—假如粒子浓度处于空气洁净度等级限值，应被仪器测得的所规定的最少粒子数（pc）。各采样点的单次采样量第18页，课件共52页，创作于2023年2月被测的洁净室面积（A）为80m2。需要确定其在动态下是否符合规定的空气中悬浮粒子洁净度等级。该洁净室规定的空气洁净度等级为ISO146445级或等同的GB50073-20015级。实例计算空气中最大允许悬浮粒子浓度建设方与承包商在洁净室工程承包合同中，规定了所建设洁净室应在动态条件下检测0.3μm(D1)与0.5μm(D2)两个粒径的空气中悬浮粒子浓度以考核其是否达到标准。第19页，课件共52页，创作于2023年2月⑴.根据ISO14644-1及GB50073-2001国际、国内标准关于洁净度表示方法的规定，洁净室洁净度分级中设定的所选粒径应在0.1μm～5μm的限值范围内。本例中所选定的两个检测粒径符合上述规定,即0.1μm≤0.3μm,0.5μm≤5μm。⑵.根据ISO14644-1的规定，如果选定的检测粒径不止一种，则相邻的较大的粒径（如D2）与较小的粒径（如D1）之比至少应为1.5，即D2≥1.5D1。本例所选定的两种检测粒径0.5μm≥1.5×0.3μm(0.45μm),也符合ISO14644-1关于洁净度分级的此项规定。国家标准GB50073-2001，对此未作规定。⑶.计算最大允许悬浮粒子浓度按照ISO14644-1及GB50073-2001所一致给定的悬浮粒子洁净度等级划分原则，每种选定粒径的最大允许粒子浓度Cn的计算公式，如式2.7所列：第20页，课件共52页，创作于2023年2月式中：Cn——大于或等于所选定粒子的最大允许浓度。 Cn的有效数字从高位算起不超过3位（其余 写为0），并四舍五入至最接近的整数。

N——洁净度等级，N的最大值为9，两级中间 范围的等级之最小允许级差是0.1。

D——以微米表示的所选粒径。

0.1——以微米计的常数。第21页，课件共52页，创作于2023年2月按照公式计算所选定检测粒径的最大允许浓度如下：对≥0.3μm（D1）的粒子进位到10200个/m3

进位到3520个/m3对≥0.5μm（D2）的粒子：第22页，课件共52页，创作于2023年2月计算采样点数及单次采样量采样点数计算得到最少采样点数为9个，由于采样点数目小于10，因此应按国际标准ISO14644-1及国家标准GB50073—2001的统一规定，计算测试结果的95%置信上限（UCL）。以升计的单次采样量依照规范关于单次采样量的相关规定Vs＞2L,Cm,n＞20pcs/m3及采样时间≥1min,再根据上述计算结果来看，则宜于选用目前市场上多数粒子计数器的采样流量28.3L/min,即每分钟采样流量1立方英尺（1cuft/min）。第23页，课件共52页，创作于2023年2月根据所计算得到的9个采样点数，均匀布置在所测洁净室平面，每个测点只取28.3L/min一次采样,所给实例的其测试结果记录如下下表所检测洁净室的各测点采样结果及换算的记录采样点≥0.3μm粒子数≥0.5μm粒子数28.3L1m328.3L1m312458750217502185660724857359210700410637867250516458572278661967000258937226807123821822480003713219195696419679第24页，课件共52页，创作于2023年2月计算所测洁净室的平均粒子浓度因为每个测点都是单次采样，其结果即为各个测点的平均粒子浓度，如果单点是多次采样，则需要先算出采样点的平均浓度，再计算洁净室空气中的悬浮粒子平均浓度。在本例中对于≥0.3μm的粒子取6349个/m3第25页，课件共52页，创作于2023年2月对于≥0.5μm的粒子取706个/m³第26页，课件共52页，创作于2023年2月采样点平均值的标准偏差对≥0.3µm的粒子：取2154个/m³第27页，课件共52页，创作于2023年2月对≥0.5µm的粒子：取382个/m³第28页，课件共52页，创作于2023年2月计算洁净室粒子平均浓度95%置信上限（UCL）根据系数表可以查到,当单个采样点数目m=9时,其分布系数t=1.9按2.6式计算的95%UCL值如下:≥0.3μm≥0.5μm5级所允许的最大悬浮粒子浓度，可以看出:对于≥0.3μm7713pcs/m3＜10200pcs/m3对于≥0.5μm948pcs/m3＜3520pcs/m3表明所测洁净室的悬浮粒子洁净度符合要求的级别。第29页，课件共52页，创作于2023年2月安装完成的过滤器装置体系的检漏与过滤器在生产厂制造完成后所进行的效率测试、检漏测试是不同的概念，出厂合格的过滤器可能因运输、安装受损而泄漏未经过滤的空气，高效空气过滤器与支撑框架周边的密封也是容易产生未经高效过滤器的空气泄漏的部位。高效过滤器检漏第30页，课件共52页，创作于2023年2月检漏方法分为使用气溶胶光度计与使用离散粒子计数器两种不同情况，

采用气溶胶光度计进行检漏：a.在管路系统上在合适位置开孔，以注入测试气溶胶，b．适合于ISO5级或者洁净级别数更大的洁净室，c．检测所用的带有挥发性油基对洁净室的产品或工艺应是无害的。高效过滤器安装在吊顶、墙上或设备上时的检漏测试第31页，课件共52页，创作于2023年2月A.所使用的气溶胶材料通常有邻苯二甲酸盐（DOP）、癸二酸二酯（DEHS）和聚烯烃（PAO）。B.上风向测试气溶胶的浓度通常在10mg/m3至100mg/m3之间。

C.要求无论在任何时刻或是任何位置上的气溶胶浓度，其比值不应超过2。使用气溶胶光度计扫描检漏的要求与方法第32页，课件共52页，创作于2023年2月检漏探头入口尺寸式中：Dp为与扫描方向平行的探头尺寸，cm

Fu为光度计实际采样流量，cm3/s

V为高效空气过滤器实际风速，cm/s

Wp为与扫描方向垂直的探头尺寸，cm第33页，课件共52页，创作于2023年2月采样流量为28.3L/min(473cm3/s)的气溶胶光度计，当空气过滤器出口风速为0.5m/s时（50cm/s）时，如果检漏探管Wp为10cm，则按3.18式可得矩形探管的另一尺寸。此时，Wp/Dp=10/0.944=10.6>6大于要求的比值，如果检漏探管的Wp改为7cm，则此时，Wp/Dp=7/1.35=5.2<6符合要求。可考虑采用Wp=7cm,Dp=1.4cm的探管，此时探管入口风速为=48.2（cm/s）或0.482m/s接近于检测空气的流速。例题第34页，课件共52页，创作于2023年2月a.采用3cm×3cm方形探头进行横断面扫描时，其速度不应超过5cm/s，而矩形探头最大面积扫描速率不应超过15cm2/s。b.以前述矩形探头计算所得入口净尺为7cm×1.4cm尺寸为例，其有效入流面积为9.8cm2。如果沿扫描方向每秒进行2cm则扫描速率为7cm×2cm=14cm2/s<15cm2/s，符合上述要求，那么610×610的高效空气过滤器从左至右扫描一行所需时间约为35秒，整个过滤器往复逐行扫描（共需9次）所需时间为9×35s=315s，即4分半钟时间。检漏探头扫描速度第35页，课件共52页，创作于2023年2月检测点应距离被测表面20～30mm，测头以5～20mm/s的速度移动，

通常认定高效空气过滤器泄漏的标准是光度计读值超过上风向浓度的10-4，即0.001%。检测方法

扫描方法示意A－高效过滤器；B－粒子计数器检测口第36页，课件共52页，创作于2023年2月采用发生器气溶胶产生的测试的平均当量中值径应在0.1μm至0.5μm之间。气溶胶平均当量中值径尺寸应恰好选择在所用离散粒子计数器最敏感的粒径的中间尺寸点。在上风向通常要配置离散粒子计数器采样稀释装置，以保证采样气溶胶浓度不至高到超过离散粒子计数器允许浓度。使用离散粒子计数器扫描检漏的要求与方法第37页，课件共52页，创作于2023年2月要满足探头入口风