کلین روم یا اتاق تمیز چیست؟ استادندارهای کلین روم جراحی هارد

کلین روم – اتاق تمیز – کلین روم کلاس 100– کلین روم جراحی هاردمیز جراحی  تمیز کلاس 100 خانه سخت افزار

کلین روم اصطلاحی است جا افتاده که البته صرفا” برای اتاق های تمیز ( میزان کنترل شده ای از ذرات معلق موجود در هر مترمکعب و یا فوت مکعب ) بکار میرود. باید دقت داشت شرایط کار در اتاق های تمیز اختصاصی و سخت گیرانه می باشد برای مثال جهت در کنترل داشتن میزان ذرات معلق.

قوانین در کلین روم:

  • قبل از ورود به اتاق تمیز Clean Room  دست­ ها، ناخن‌ها و صورت را بايد تميز کرد .
  • درست کردن و یا شانه کردن موها در اتاق تميز Clean Room بطور کل ممنوع است .
  • استفاده از جواهر آلات بر روی دست و یا آویز های سینه ای در اتاق تميز Clean Room مجاز نیست.
  • كليد، سيگار، سكه، مداد، دستمال، شانه، موبايل ، آدامس، لوازم آرایش، چرم،سیلیکا ژل، پاکت پلاستیکی، پلاستیک حباب دار بسته بندی، انواع پودرها، اسپری ها، و ورود هر گونه جسم خارجی دیگر به اتاق تميز Clean Room   ممنوع است .
  • آشاميدن و غذا خوردن در اتاق تميز Clean Room  ممنوع می‌باشد .
  • باید توجه داشت از هر حرکتی که جریان هوا را در اتاق تمیز Clean Room بر هم بزند و یا کمک به برخواستن ذرات معلق نماید باید جلوگیری کرد، از كارهايی مانند: خاراندن، ماليدن و ساييدن دستها و يا بازی كردن با موها و اعمال مشابه آن .
  • در محیط اتاق تمیز Clean Room باید از لباس مخصوص استفاده کرد و استفاده از این لباس‌بيرون از اتاق تميز ممنوع می‌باشد .
  • ورود هر قطعه و یا نفر به محیط کلین روم Clean Room مراحل و ضوابط خاصی دارد و باید از قبل تمیز شود.
  • راه رفتن و یا حرکت دادن در اتاق تميز Clean Room بايد به آرامی و بسيار آهسته صورت پذيرد .
  • و بسیاری استاندارد های دیگر که باید رعایت شوند.

بنا به همین دلایل در بسیاری از موارد بهتر است از شرایط میز های کار تمیز Clean Bench  استفاده نمود. باید توجه داشت که اینگونه میز های کار تمیز Clean Bench دارای استاندارد ها و مشخصات مختلفی میباشند.

ویژگی اتاق تمیز Clean Room  از نظر کارآیی به دو صورت اصلی می باشد:

  • حفاظت از کارمند : برای مثال ترکیب شیمیایی گازی سمی متصاعد می کند.
  • حفاظت از قطعه : برای مثال نباید هیچ باکتری و یا آلودگی به مواد کار ما وارد شود.
کلین روم جراحی هارد دیسک

کلین روم جراهی هارد انواع اصلی میز تمیز سمت راست محافظت از کاربر و سمت چپ محافظت از مواد و ابزار داخل محفظه

انواع جریان هوا در کلین روم یا اتاق تمیز:

شرایط داخل میز های کار تمیز Clean Bench و یا اتاق تمیز Clean Room نیز استاندارد های خاص خودش را دارد. برای مثال از نظر گردش هوا ما دو نوع جریان هوا را در کلین روم یا اتاق تمیز داریم.

1- جریان جریان هوای تمیز خطی و یکنواخت: لایه های موازی هوای تمیز بصورت ثابت و مداوم، که به دو صورت زیر وجود دارد:

  • جریان هوای عمودی
  • جریان هوای افقی
کلین روم یا میز تمیز

کلین روم یا میز تمیز با جریان خطی هوا (Laminar) سمت راست جریان هوای عمود vertical سمت چپ جریان هوای افقی horizontal

2- جریان هوای تمیز متلاطم و غیر یکنواخت هر کدام از این استاندارد ها در جای خاص و جهت کاربردی کانالیزه شده استفاده میشوند و هدف کلی آنها به دام انداختن حد اکثری ذرات معلق غیر استاندارد در محیط اتاق تمیز و هدایت آن به سمت فیلتر است. در شکل زیر سعی نموده ایم تا حد امکان مسیر حرکت جریان هوا و ذرات معلق را بصورت واضح در کلین روم آشکار نماییم.

کلین و تفاوت جریان هوای متلاطم در مقابل جریان هوای یکنواخت

کلین و تفاوت جریان هوای متلاطم در مقابل جریان هوای یکنواخت

موارد مصرف کلین روم یا اتاق تمیز:

خوب تا اینجا به نکات و ویژگی های مختلف یک کلین روم بصورت خلاصه نگاهی انداختیم و متوجه شدیم که برای بسیاری از کارهای دقیق نیاز به محیطی عاری از ذرات معلق وجود دارد. این ذرات معلق خواه باکتری باشند و یا غبار و کثیفی ممکن است در کار ما اخلال ایجاد نمایند. عموما” ما از کلین روم  Clean Room  و یا میز تمیز Clean Bench برای مصارف مختلفی بهره میبریم. 

  • Aerospace
  • Optics
  • Nanotechnology
  • University Labs & Research Facilities
  • Biological Safety
  • Military Applications

البته من این صنایع را که به خاطر داشتم  که حتما نیاز به کلین روم  Clean Room  و یا میز تمیز دارند را نام بردم و بسیار کلی هستند  برای مثال صنایع زیستی Biological  تمامی موارد دارویی و پزشکی و … شامل میشود. و یا صنایع هوافضا بطور کلی تمام صنایع الکترونیک را نیز پوشش می دهد از ساخت ویفر ها جهت چیپ های الکترونیک تا حتی هارد دیسک و… .

کلین روم و استاندارد هایش :

در آخر قصد دارم اشاره ای داشته باشم به استاندارد های مختلف کلین روم  Clean Room  و یا میز تمیز Clean Bench. بطور کلی ما xx استاندارد را داریم که در زیر جداول آنها را نیز بررسی می نماییم:

  • استاندارد امریکایی S. Federal Standard 209D to E Cleanroom Standards
  • استاندارد امریکایی IEST ISO 14644-1 International Standard for Cleanrooms
  • استاندارد بر پایه سطوح بیولوژیکی Biosafety Levels
  • استاندارد اروپایی European Standard
  • استاندارد انگلیسی British Standard 5295:1989 BS 5295 Environmental cleanliness classes

بطور مثال در ساختار تعريف شده در ISO 9 برای اتاق‌های تميز تعداد کمتر از ۳۵ ميليون ذره در هر متر مکعب تشريح شده‌است. سازمان جهاني استاندارد ISO اتاق تميز را اينگونه بيان مي كند : اتاق تميز ،اتاقي است كه غلظت ذرات موجود در هواي آن تحت كنترل بوده و طوري طراحي و استفاده شود كه حداقل ورود و توليد و حفظ ذرات را در داخل اتاق داشته باشد و همچنين پارامتر هاي مرتبط ديگر در آن نظير دما،فشار و رطوبت كاملا” تحت كنترل باشد. كلاس هاي اتاق تميز اتاق تميز بر اساس تعداد و حجم ذرات معلق در هر واحد از هوا در کلاسهای مختلف تقسيم بندی می‌شوند.

در سیستم امریکایی استاندارد ها بر اساس اعداد 1 ، 10 ، 100  و … کلاسه بندی میشوند. در سيستم آمريکايی اجازه حضور ذرات با سايز ۰٬۵ ميکرومتر يا بزرگتر را در هر فوت مکعب نمی‌دهند. اين نوع استاندارد آمريکايی اجازه درج اعداد بالاتر را می‌دهد پس می‌توان پيش بينی کرد که ممکن است کلاس ۲۰۰۰ نيز پديد آيد. كلاس 100 :به فضاهايي گفته مي شود كه تعداد ذرات با اندازه 0.5 ميكرون و بالاتر در هر فوت مكعب آن حداكثر 100 عدد باشد. كلاس 1000: به فضاهايي گفته مي شود كه تعداد ذرات با اندازه 0.5 ميكرون و بالاتر در هر فوت مكعب آن حداكثر 1000 عدد باشد. كلاس 10000: به فضاهايي گفته مي شود كه تعداد ذرات با اندازه 0.5 ميكرون و بالاتر در هر فوت مكعب آن حداكثر 10000 عدد باشد. كلاس 100000: به فضاهايي گفته مي شود كه تعداد ذرات با اندازه 0.5 ميكرون و بالاتر در هر فوت مكعب آن حداكثر 100000 عدد باشد. فضاي كنترل شده : چنانچه در يك فضا تعداد ذرات با اندازه 0.5 ميكرون و بالاتر در آن بيش از 100000 عدد باشد فضاي مورد نظر را محيط كنترل شده مي گويند.

جدول استاندارد کلین روم امریکایی در مقایسه با استاندارد ISO

کلین روم استانداردها

کلین روم استانداردهای ISO در مقابل استاندارد Class

 اعداد کوچک تر به سيستم بين‌المللی ايزو ۱-۱۴۶۶۴ مربوط می‌شوند که از سيستم لگاريتم اعشاری برای تعيين تعداد ذرات معلق در هوا استفاده می‌کنند که از پايه ۰٫۱ ميکرومتر آغاز می‌شوند و برای نمونه اتاق تميز کلاس ۵ در بيشترين تعداد مجازش دارای ۱۰۰٬۰۰۰ عدد ذره می‌باشد. هر دو اين استانداردها يک رابطه معکوس دوطرفه بين تعداد و اندازه ذرات معلق در هوا ايجاد کرده‌اند. به همين دليل هرگز چيزی بعنوان تعداد صفر ذره معلق در هوا نخواهيم داشت. در جداول مربوط به اين استانداردها، خانه‌های خالی کاربردی نيستند و عدم وجود عدد در آنها نمايانگر عدد صفر نيست.

کلین روم استاندارد امریکایی

کلین روم استاندارد امریکایی

همینطور این استانداردها باید شاخص های خاصی را رعایت نمایند از قبیل نوع و جنس، میزان پوشش فیلتر به سطح، مقدار جابجایی هوا در زمان خاص، میزان راندمان فیلتر جهت جذب یا حذف ذرات معلق، میزان رطوبت داخلی، میزان فشار هوا و…

کلین روم و شرایط آن

کلین روم ها در استاندارد های مختلف دارای شرایط خاص می باشند

مقایسه بر اساس سیستم متریک

کلین روم و طبقه بندی در سیستم متریک

کلین روم و طبقه بندی در سیستم متریک

یادگرفتیم استانداردهای مختلفی برای کلین روم وجود داردکه بصورت Class، ISO،Grade  بر اساس ذرات در فوت یا متر مکعب و یا تست و میزان جابجایی هوا تعیین مقدار میشوند. آنچه برای استفاده در جراحی هارد دیسک لازم به نظر میرسد کلین روم با استاندارد کلاس 100 میباشد. هرچند شما میتوانید انواع تمیز تر از نظر ذرات معلق را انتخاب نمایید اما هزینه اولیه و نگه داری آنها نیز به مراتب بالاتر خواهند رفت.

جنس فیلتر

فیلتر های هوا دستگاه ها یا سیستم هایی هستند که ذرات کوچک معلق در هوا را مانند گرد و غبار، خاک، کثیفی، باکتری و ویروس ها را حذف می کنند. پروژه هایی با حساست بالا که نیاز به هوای با کیفیت و تمیز دارند غالبا” از این فیلتر ها استفاده میکنند. البته به این دلیل که هر کدام دارای الزامات خاص خود هستند ما نیز فیلتر های متفاوتی نیازخواهیم داشت. انواع فیلترهای هوای یونی Ionic، هپا HEPA، کربن  carbon و نور یو وی UV light  معمولا در بخش های صنعتی، تجاری و پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند.

1- فیلترهای هوای یونی Ionic Air Filters-یونیزه کننده هوا نیز نامیده می شود، فیلترهای هوای یونی برپایه ولتاژ برای شارژ مولکول های هوا بنا شده است. به طور معمول، آنها یونهای شارژ منفی را تولید می کنند که همچنین آنیون نامیده می شوند، و سپس ذرات را در هوا جذب می کنند، دقیقا” به همان صورتی که الکتریسیته ساکن آنها را جذب می کنند. درنتیجه تماس ذرات ریز با آنیونها ، آنها از جریان و مسیر هوا حذف شده به سطح خاصی میچسبند. فیلترهای هوای یونی معمولا در فیلتراسیون هوای تجاری استفاده می شود.

2- فیلترهای هوا HEPA- فیلترهای HEPA  فیلترهای جذب ذرات با کارایی بالا  (High Efficiency Particulate Absorbing )  قوی تر و کارآمدتر از فیلترهای هوای یونی هستند و به همین دلیل توسط پروژه های حساس ترجیح داده می شوند. فیلترهای HEPA می توانند تا 99.97 درصد ذرات معلق در هوا را حذف کنند در نتیجه این نوع فیلتر ها را به عنوان مواد ضدعفونی کننده بسیار موثر مورد استفاده قرار دهند. فیلترها عمدتا مانند رشته های در هم تنیده شده فایبرگلاس از جنس الیاف بوروسیلیکات ساخته می شوند که ذرات معلق ، در گذر جریان هوا از لابلای آنها را به دام می اندازند. فضای خالی بین الیاف سه دهم میکرو متر است .با این حال قابلیت جذب ذرات معلق تا یک دهم میکرون را هم دارا می باشد.  درصد راندمان و حذف ذرات معلق در فیلتر هپا HEPA به میزان زیادی به قطر رشته ها و ضخامت کلی فیلتر (چند لایه بودن رشته ها) بستگی دارد. فیلترهای هپا امروزه به جزء مهمی در دستگاه های تصفیه هوا تبدیل شده اند. با وجود آنکه اغلب افراد از اهمیت واژه هپا (HEPA) آگاه هستند، ولی بسیاری نمی دانند که این فیلترها چگونه عمل می کنند و چرا چنین عملکرد خوبی دارند.

تاریخچه فیلتر هپا

استفاده از کلمه “هپا” حدودا از دهه 1940 رایج شده است. این کلمه در زبان انگلیسی از حروف اول کلماتی گرفته شده است که به معنی “فیلتر ذرات معلق هوا با راندمان بالا” می باشد. این فیلترها در آن زمان در پروژه تحقیقاتی معروف به پروژه مانهتن استفاده می شدند تا دانشمندان را در مقابل ذرات معلق رادیواکتیو محافظت کنند. این تشعشعات برای بدن بسیار مضر و خطرناک بوده و باید افراد را در مقابل آن کاملا ایمن می کردند. راه حل ابداعی در آن زمان فیلتر هپا بود که به کمک آن می توان ذرات بسیار ریز آلوده را به دام انداخت و مانع از پراکنده شدن آنها شد.

فیلتر هپا با چندین روش مختلف موجبات جذب ذرات آلاینده را فراهم می نماید:

فیلتر هپا روش جذب ذرات معلق

فیلتر هپا روش جذب ذرات معلق

(Impact) گیرافتادن ذرات به علت تراکم بافت الیافی –  برخورد ذرات و آلاینده های درشت معلق در هوا می باشد که عمدتا بر روی ذرات بزرگتر از 1 میکرون اثر می گذارد. در این روش وقتی هوا از میان الیاف درون فیلتر عبور می کند، ذرات درشت که نمی توانند به سرعت تغییر جهت دهند مستقیما به خود الیاف برخورد کرده و درون آن گیر می کنند. این مکانیزم با پخش شدن و از هم بازشدن الیاف ، کاهش میابد و با سرعت جریان هوا افزایش می یابد.

(interception) جلوگیری از عبور ذرات –  مربوط به ذرات با اندازه متوسط است ذرات کوچکتر از ۱۰۰ نانومتر با برخورد به تقاطع الیاف ها به آن گیرکرده و می چسبند که در واقع توسط الیاف سد معبر می شوند.  علاوه بر روش گیرافتادن آلاینده ها در فیلتر، افزایش سرعت مکش و ایجاد انحنا در جریان هوا می تواند عامل محرکه جمع شدن و فشردگی آلاینده ها در فیلتر شوند.عامل دوم فشردگی و تراکم فیلتر می باشد که بطور واضح باعث بالا رفتن میزان تصادم آلاینده و جذب آن می گردد.

(Diffiusion )انتشار – جهت حرکت ذرات ریز تر از یک دهم میکرون ، بعلت برخورد با مولکولهای گازی به طور مداوم تغییر می کند و یک مسیر نامنظم و پر از انحنا را طی می کنند که باعث کاهش سرعت آنها شده و این تاخیر باعث بالا رفتن احتمال توقف و گیرکردن ذرات معلق در درون فیلتر می شود. این روش در جذب ذرات معلق با قطر کمتر از ۰٫۱ میکرون ، بسیار موثر است. همانطور که گفته شد ، ذرات بزرگتر از ۰٫۴ میکرون نیز با دو روش مسدود کردن و تراکم جذب می شوند. ذرات بین این دو اندازه (حدود ۰٫۳ میکرون) بیشترین آمار جذب شوندگی در لابلای الیاف فیلتر را دارند که توسط هر سه عامل ذکر شده ، درفیلتر گیر می افتند.

استفاده از فیلتر هوا به علت درجه تأثیر بالای آن در جذب باکتری ها و جلوگیری از انتشار آلودگی و حفظ اصول بهداشتی در بخش های پزشکی و اطاق پاک ((Cleans Room رایج می باشند.

3- فیلتر کربن اکتیو- کربن توان عمل آورده شدن با اکسیژن را دارد که خلل و فرج سطح فیلتر آن را قادر به جذب بالای آلاینده ها می کند. بعد از عمل آورده شدن کربن با اکسیژن محصول بدست آمده کربن اکتیو نامیده می شود چرا که به آسانی توانایی جذب آلاینده ها ی گازی و بو را دارد.کربن اکتیو می تواند آلاینده های شیمیایی و گازها را در خود جذب نماید و دود سیگار را کاملاً از بین ببرد.با عبور جریان هوا از فیلتر، کربن اکتیو شده بو و گازهای سمی موجود در آن خنثی و بی اثر می نماید.برای از بین بردن بوهای بسیار قوی و بخارات منتشر شده در محیط، با بالا رفتن میزان اکتیویته کربن توان جذب گاز ها را به میزان بسیار بالایی می توان افزایش داد.فیلترهای کربن اکتیو با وجود سازگاری با محیط زیست بهترین گزینه برای حذف مواد شیمایی منتشر شده در هوا می باشند

4- تصفیه هوا بوسیله اشعه مادون بنفش (UV) و فیلتر TIO2- این روش تصفیه هوا از طریق واکنش ناشی از قرار گرفتن  فیلترتیتانیوم دی اکساید در مقابل نور مادون بنفش بوجود می آید . رویارویی جریان هوا با پروسهPhoto Chemical  (شیمی نور)، آلاینده های زیان باری مانند مایت (Mite) مولد Mold (قارچ های انگلی) و باکتری های بیماری زا را از بین برده و محیطی بهداشتی ایجاد می گردد.در این روش تصفیه هوا همچنین، ترکیبات آلی کربنی فرار VOCها مانند بَنزَن، فرمالدِئید و … در مجاورت یو وی شکسته شده و از محیط حذف می گردند.

مقایسه اندازه ذرات معلق:

حالا که تا کلیات و جزیات اتاق تمیز را بررسی کردیم بد نیست مقایسه ای هم داشته باشیم بین ذرات معلق در هوا. واقعا” چه ذراتی را با فیلتر کردن میتوان جدا نمود و این ذرات معلق که همگی آنها را به عنوان گرد و غبار نام میبریم چه ماهیتی دارند. در شمایل زیر میتوانید مقایسه ای از اندازه موی انسان و یک ماکرون ، همچنین انواع گرد و غبار ها را مشاهده بفرمایید. بسیاری از این غبارها از جنس حشرات بسیار ریز ، یا گرده های گل و ویروس ها و باکتری ها  میباشند.

کلین روم و ذرات معلق در هوا

منابع:

https://www.thomasnet.com/articles/instruments-controls/air-filters-different-types/

http://www.pvhvac.com/blog/3-ways-hepa-filter-helps-breathe-easier/

https://www.mssl.ucl.ac.uk/www_cleanroom/cleanroom/cr_standards.html

https://www.terrauniversal.com/cleanrooms/iso-classification-cleanroom-standards.php

دیگران در جستجوی خود پست های زیر را هم مفید دانستند:

کلین روم کلین روم کلاس 100 کلین روم جراحی هارد دیسک جهت تعویض هد و پلتر هارد مجهز به آخرین ، جدیدترین و پیشرفته ترین ابزار و لوازم بازیابی اطلاعات و تعم...
ضربه خوردن هارد اکسترنال ضربه خوردن هارد اکسترنال ضربه خوردن هارد اکسترنال: خانه سخت افزار مجهز به کلین روم کلاس 100 قوی ترین مرکز تعویض هد و پلتر هارد ضربه خورده، ریکاوری اط...