اجرای کلین روم (اتاق تمیز)
مقدمه
در دنیای امروزی، اتاق تمیز یا کلین روم ها (Cleanroom) به یکی از ارکان ضروری در صنایع پیشرفته تبدیل شدهاند. این محیطها بهطور خاص برای جلوگیری از آلودگیهای میکروبی، ذرات معلق، و عوامل آلاینده دیگر طراحی شدهاند تا شرایط ایدهآل برای تولید محصولات حساس مانند دارو، تجهیزات پزشکی، تراشه های الکترونیکی، و سایر محصولات با دقت بالا ایجاد کنند. در این مقاله، به بررسی مراحل مختلف اجرای کلین روم خواهیم پرداخت.
اجرای اتاق تمیز نیازمند رعایت استانداردهای بین المللی و بهکارگیری فناوری های پیشرفته برای کنترل دقیق پارامترهای محیطی از جمله دما، رطوبت، فشار و کیفیت هوا است. در این فرآیند، سیستمهای تهویه، فیلترهای هوا و تجهیزات مانیتورینگ باید با دقت نصب شوند تا شرایط کنترلشده بهطور مستمر حفظ شود. این مقاله بهطور مفصل به این موضوعات پرداخته و مراحل اجرای آنها را به طور گامبهگام شرح میدهد.
مراحل اجرای ساخت و نصب ساختارهای کلین روم
بررسی نیازها و طراحی اولیه
اولین و مهمترین مرحله در ایجاد یک کلین روم، بررسی نیازها و طراحی اولیه آن است. طراحی کلین روم باید با در نظر گرفتن استانداردهای بینالمللی و نیازهای خاص هر صنعت انجام شود. بهعنوان مثال، برای صنعت داروسازی، طراحی باید بهگونهای باشد که محیطی بدون میکروب و آلاینده فراهم کند. در این مرحله، مهندسان و طراحان باید با مشتریان و متخصصین مشاوره کرده و به بررسی دقیق الزامات محیطی بپردازند.
برای طراحی کلین روم، معمولاً استانداردهای جهانی مانند ISO 14644 و GMP (Good Manufacturing Practice) در نظر گرفته میشود. ISO 14644 بهطور خاص به اندازهگیری و کنترل کیفیت هوا در محیطهای حساس اشاره دارد و به تعیین کلاسهای مختلف کلین روم میپردازد. این استاندارد، کلین رومها را از کلاس ۱ (با کمترین آلاینده) تا کلاس ۹ (با بیشترین آلاینده) دستهبندی میکند. بهعنوان مثال، کلین رومهای کلاس ۱۰۰۰ (معادل کلاس ۶ ISO) که در صنایع داروسازی استفاده میشوند، باید بتوانند کمتر از ۱۰۰۰ ذره معلق بهحجم هوای هر فوت مکعب را نگه دارند.
طراحی اولیه همچنین شامل شبیهسازی جریان هوا، انتخاب محل قرارگیری فیلترهای HEPA و ULPA، تعیین نیاز به سیستمهای تهویه، و انتخاب مواد ساختاری مناسب است. در این مرحله، باید توجه ویژهای به نحوه چیدمان تجهیزات، شرایط کاری، و الزامات نظافتی انجام شود تا پس از تکمیل پروژه، تمامی بخشها بهراحتی قابل دسترس و تمیز باشند.
انتخاب مواد ساختاری مناسب
مرحله بعدی در اجرای اتاق تمیز، انتخاب مواد ساختاری مناسب برای ساخت دیوارها، سقفها و کفهای کلین روم است. مواد بهکار رفته در این محیطها باید ویژگیهای خاصی داشته باشند: اولاً باید ضدآلاینده و ضد میکروبی باشند، دوماً باید به راحتی تمیز شوند و بهطور کلی ویژگیهایی مانند مقاومت در برابر تغییرات دما و رطوبت را داشته باشند.
برای دیوارها، سقفها و کفها از مصالح مختلفی استفاده میشود که مهمترین آنها پانلهای گچی خاص یا پانلهای فلزی هستند. پانلهای گچی بهخاطر قابلیت تمیزکاری آسان، دوام بالا و مقاومت در برابر حرارت و رطوبت، گزینهای مناسب برای ساخت کلین رومهای داروسازی و صنایع مشابه هستند. این پانلها معمولاً با پوششهای خاص ضد میکروب پوشانده میشوند تا از رشد میکروبها و آلایندهها جلوگیری کنند.
در کف کلین رومها، از مواد مقاوم در برابر آلایندهها و لغزش استفاده میشود. برای جلوگیری از ورود آلایندهها، کفهای مقاوم به تغییرات دما و مواد شیمیایی طراحی میشوند. یکی از گزینههای محبوب برای کفپوشها، پوششهای اپوکسی و پلیاورتان است که علاوه بر مقاومت بالا، قابلیت شستشو و نظافت آسان را دارند.
ساخت و نصب دیوارها، سقفها و کفها
در این مرحله، تیمهای مهندسی اقدام به ساخت و نصب دیوارها، سقفها و کفهای کلین روم میکنند. هدف از این مرحله، ایجاد یک فضای کاملاً ایزوله و محافظتشده از آلایندهها است. برای این کار، دیوارها و سقفها باید بهگونهای نصب شوند که هیچ درزی باقی نماند و تمامی اتصالات بهطور دقیق انجام شود.
نصب صحیح این اجزا علاوه بر جلوگیری از نفوذ آلایندهها، میبایست بهگونهای باشد که امکان نظافت و بازبینی بهراحتی فراهم باشد. بهعنوان مثال، باید از اتصالات جوشی یا پیچومهرهای استفاده شود که به راحتی قابل شستشو و ضدعفونی کردن باشند.
یکی از چالشهای اصلی در نصب دیوارها و سقفها، حفظ فشار منفی یا مثبت در محیط است. در برخی از کلین رومها که نیاز به حفظ فشار مثبت دارند، باید سیستم تهویه بهگونهای نصب شود که هوای داخلی از محیط خارجی تمیزتر باشد. در حالی که در دیگر انواع کلین رومها که فشار منفی نیاز است، هوای آلوده از محیط خارج به داخل جریان پیدا کند تا از انتشار آلایندهها جلوگیری شود.
نصب و راهاندازی سیستمهای تهویه، فیلتر هوا و تجهیزات کنترلی
سیستم تهویه و جریان هوا
سیستم تهویه قلب تپنده هر کلین روم است. هدف از نصب این سیستمها، ایجاد جریان هوای یکنواخت و پاک در فضای کلین روم است. برای این منظور، از واحدهای تهویه مطبوع یا HVAC استفاده میشود که میتوانند دما، رطوبت، فشار و کیفیت هوا را بهطور خودکار تنظیم کنند. این واحدها معمولاً از فیلترهای HEPA و ULPA برای حذف ذرات معلق از هوا استفاده میکنند.
سیستمهای تهویه باید بهگونهای طراحی شوند که جریان هوای داخلی کلین روم بهصورت یکنواخت و در جهت مناسب پخش شود. یکی از روشهای معمول برای طراحی سیستم تهویه، استفاده از جریان هوای یکطرفه است که در آن، هوا از یک نقطه به نقاط دیگر منتقل میشود و از انتقال آلودگی جلوگیری میکند.
فیلترهای HEPA و ULPA
فیلترهای HEPA و ULPA برای حذف ذرات معلق در هوا از اهمیت ویژهای برخوردارند که قادرند ذرات با اندازه ۰.۳ میکرومتر و بزرگتر را با کارایی ۹۹.۹۷ درصد از هوای ورودی حذف کنند. این فیلترها معمولاً در ورودی و خروجی سیستمهای تهویه نصب میشوند تا از انتقال ذرات آلوده به محیط جلوگیری کنند.
فیلترهای ULPA، با توانایی حذف ذرات ریزتر، تا اندازه ۰.۱۲ میکرومتر، گزینهای مناسب برای کلین رومهای با دقت بالا هستند. این فیلترها معمولاً در محیطهایی مانند اتاقهای تمیز صنایع داروسازی و فناوریهای پیشرفته الکترونیک مورد استفاده قرار میگیرند.
مهمترین نکته در مورد فیلترهای HEPA و ULPA این است که باید بهطور دورهای تمیز یا تعویض شوند. عدم نگهداری صحیح از این فیلترها میتواند باعث افت کارایی سیستم تهویه و آلوده شدن محیط شود. بهطور میانگین، فیلترهای HEPA باید هر ۶ ماه یکبار تعویض شوند.
سیستمهای کنترل دما و رطوبت
برای بسیاری از صنایع، کنترل دقیق دما و رطوبت در داخل کلین روم از اهمیت ویژهای برخوردار است. تغییرات جزئی در این پارامترها میتوانند تأثیرات منفی بر کیفیت محصولات و فرآیندهای تولیدی بگذارند. برای مثال، در صنایع داروسازی، تغییرات دما و رطوبت میتواند باعث تغییر خواص شیمیایی داروها یا خراب شدن آنها شود.
سیستمهای کنترل دما و رطوبت بهطور معمول از سنسورهای دیجیتال و دستگاههای رطوبتسنج پیشرفته برای نظارت بر شرایط استفاده میکنند. این سیستمها میتوانند بهصورت خودکار دما و رطوبت را تنظیم کرده و در صورت بروز هرگونه تغییر غیرمجاز، هشدار ارسال کنند.
در برخی از کلین رومها، بهویژه در صنعت داروسازی، باید دما و رطوبت را در مقادیر بسیار دقیقی حفظ کرد. برای مثال، در برخی از این محیطها، دما باید در محدوده ۱۸-۲۲ درجه سانتیگراد و رطوبت در حدود ۳۰-۵۰ درصد باشد.
سیستمهای کنترل فشار و آلودگی
سیستمهای کنترل فشار برای حفظ فشار مثبت یا منفی در داخل کلین رومها ضروری هستند. این سیستمها بهطور مستقیم با سیستم تهویه و فیلترها در ارتباط هستند و وظیفه دارند که جریان هوای محیط را تنظیم کنند. سیستمهای فشار مثبت باعث میشوند که هوای تمیز از داخل کلین روم به بیرون جریان یابد و از ورود آلایندهها به فضا جلوگیری کند. در حالی که سیستمهای فشار منفی باعث میشوند که هوای آلوده از بیرون به داخل وارد نشود.
این سیستمها معمولاً از سنسورهای دیجیتال برای اندازهگیری فشار استفاده میکنند و در صورت مشاهده هرگونه انحراف از استانداردهای تعیینشده، هشدار میدهند.
نصب سیستمهای مانیتورینگ و ابزارهای اندازهگیری برای تضمین شرایط ایدهآل محیطی
سیستمهای مانیتورینگ محیطی
برای اطمینان از حفظ شرایط ایدهآل محیطی در داخل کلین رومها، استفاده از سیستمهای مانیتورینگ پیشرفته ضروری است. این سیستمها قادرند بهطور مداوم پارامترهای مختلف مانند دما، رطوبت، فشار و میزان آلایندهها را اندازهگیری کنند و دادهها را بهصورت آنی به مرکز مانیتورینگ ارسال نمایند.
سیستمهای مانیتورینگ باید بهگونهای طراحی شوند که امکان ضبط اطلاعات در بازههای زمانی طولانیمدت را فراهم کنند و در صورت بروز تغییرات غیرمجاز، هشدارهایی به اپراتورها ارسال کنند. این هشدارها میتوانند از طریق ایمیل، پیامک یا نمایشگرهای دیجیتال به کاربران اطلاع دهند.
ابزارهای اندازهگیری و کنترل آلایندهها
در کنار سیستمهای مانیتورینگ، استفاده از ابزارهای خاص برای اندازهگیری آلایندهها ضروری است. این ابزارها قادرند ذرات معلق بسیار ریز را شبیهسازی کرده و آنالیز کنند. بهطور کلی، دستگاههای اندازهگیری شامل سنسورهای CO2، VOC (مواد آلی فرار)، و دستگاههای اندازهگیری ذرات معلق هستند.
این ابزارها معمولاً در محلهایی نصب میشوند که احتمال ورود آلایندهها بیشتر است، مانند ورودی و خروجی کلین رومها. در صورت افزایش غلظت آلایندهها، این دستگاهها بهطور خودکار هشدار میدهند.
نرمافزارهای مانیتورینگ و گزارشدهی
برای تحلیل دادهها و گزارشدهی بهصورت جامع، از نرمافزارهای مانیتورینگ استفاده میشود که قادرند تمامی دادههای جمعآوریشده از سنسورها را تجزیه و تحلیل کنند. این نرمافزارها میتوانند گزارشهای دقیقی از وضعیت کلین روم تهیه کنند و در صورت نیاز به هرگونه اصلاح یا تعمیرات، به کاربران هشدار دهند.
نرمافزارهای مانیتورینگ بهطور معمول بهصورت ابری نیز عرضه میشوند تا کاربران از هر نقطهای بتوانند بهراحتی وضعیت کلین روم را بررسی کنند.
نتیجهگیری
اجرای کلین روم نیازمند رعایت استانداردهای دقیق و استفاده از فناوریهای پیشرفته است تا محیطی ایمن و کنترلشده برای انجام فرآیندهای حساس ایجاد شود. از طراحی اولیه و انتخاب مواد ساختاری گرفته تا نصب سیستمهای تهویه، فیلترهای هوا، و تجهیزات مانیتورینگ، هر مرحله از این فرآیند باید با دقت انجام شود.
با توجه به اهمیت این فضاها در صنایع مختلف، توجه به جزئیات، استفاده از تجهیزات بهروز و تیمهای متخصص، و رعایت استانداردهای جهانی برای موفقیت این پروژهها حیاتی است.
مقالات مرتبط
۰۲۱-۵۶۸۲۲۲۰۸ | ۰۹۰۲۰۰۷۶۷۵۸
برای آگاهی از خدمات ما کلیک کنید
برای دریافت مشاوره و کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید و یا فرم زیر را تکمیل کرده تا ما با شما تماس بگیریم