როგორც წესი, გამოიყენება წარმოებაში ან სამეცნიერო კვლევებში, სუფთა ოთახი არის კონტროლირებადი გარემო, რომელსაც აქვს დამაბინძურებლების დაბალი დონე, როგორიცაა მტვერი, ჰაერის მიკრობები, აეროზოლის ნაწილაკები და ქიმიური ორთქლები. უფრო ზუსტად რომ ვთქვათ, სუფთა ოთახს აქვს დაბინძურების კონტროლირებადი დონე, რომელიც მითითებულია ნაწილაკების რაოდენობაზე კუბურ მეტრზე ნაწილაკების მითითებულ ზომაზე. გარე ჰაერი ტიპიური ქალაქის გარემოში შეიცავს 35,000,000 ნაწილაკს კუბურ მეტრზე, 0,5 მიკრონი და უფრო დიდი დიამეტრით, რაც შეესაბამება ISO 9 სუფთა ოთახს, რომელიც სუფთა ოთახის სტანდარტების ყველაზე დაბალ დონეზეა.
სუფთა ოთახის მიმოხილვა
სუფთა ოთახები გამოიყენება პრაქტიკულად ყველა ინდუსტრიაში, სადაც მცირე ნაწილაკებმა შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს წარმოების პროცესზე. ისინი განსხვავდებიან ზომითა და სირთულით და ფართოდ გამოიყენება ისეთ ინდუსტრიებში, როგორიცაა ნახევარგამტარების წარმოება, ფარმაცევტიკა, ბიოტექნოლოგია, სამედიცინო მოწყობილობები და სიცოცხლის მეცნიერებები, ასევე კრიტიკული პროცესის წარმოება, რომელიც გავრცელებულია აერონავტიკაში, ოპტიკაში, სამხედრო და ენერგეტიკის დეპარტამენტში.
სუფთა ოთახი არის ნებისმიერი მოცემული სივრცე, სადაც გათვალისწინებულია დებულებები ნაწილაკებით დაბინძურების შესამცირებლად და სხვა გარემო პარამეტრების კონტროლისთვის, როგორიცაა ტემპერატურა, ტენიანობა და წნევა. ძირითადი კომპონენტია მაღალი ეფექტურობის ნაწილაკების ჰაერის ფილტრი (HEPA), რომელიც გამოიყენება 0,3 მიკრონი და მეტი ზომის ნაწილაკების დასაჭერად. სუფთა ოთახში მიწოდებული მთელი ჰაერი გადის HEPA ფილტრებს და ზოგიერთ შემთხვევაში, სადაც აუცილებელია სისუფთავის მკაცრი შესრულება, გამოიყენება Ultra Low Particulate Air (ULPA) ფილტრები.
სუფთა ოთახებში სამუშაოდ შერჩეული პერსონალი გადის ვრცელ ტრენინგს დაბინძურების კონტროლის თეორიაში. ისინი შედიან და გამოდიან სუფთა ოთახში საჰაერო საკეტებით, საჰაერო საშხაპეებით და/ან ტანსაცმლის ოთახებით და მათ უნდა ატარონ სპეციალური ტანსაცმელი, რომელიც შექმნილია კანისა და სხეულის მიერ ბუნებრივად წარმოქმნილი დამაბინძურებლების დასაჭერად.
ოთახის კლასიფიკაციიდან ან ფუნქციიდან გამომდინარე, პერსონალის ჩაცმულობა შეიძლება იყოს ისეთივე შეზღუდული, როგორც ლაბორატორიული ხალათები და თმის ბადეები, ან ისეთივე ფართო, როგორც სრულად მოქცეული მრავალ ფენიანი კურდღლის კოსტიუმებით, თვითმყოფადი სუნთქვის აპარატით.
სუფთა ოთახის ტანსაცმელი გამოიყენება, რათა თავიდან იქნას აცილებული ნივთიერებების გამოყოფა მატარებლის სხეულიდან და გარემოს დაბინძურება. თავად სუფთა ოთახის ტანსაცმელმა არ უნდა გაათავისუფლოს ნაწილაკები ან ბოჭკოები პერსონალის მიერ გარემოს დაბინძურების თავიდან ასაცილებლად. პერსონალის ამ ტიპის დაბინძურებამ შეიძლება შეამციროს პროდუქტის შესრულება ნახევარგამტარულ და ფარმაცევტულ ინდუსტრიებში და შეიძლება გამოიწვიოს ჯვარედინი ინფექცია სამედიცინო პერსონალსა და პაციენტებს შორის, მაგალითად, ჯანდაცვის ინდუსტრიაში.
სუფთა ოთახის ტანსაცმელში შედის ჩექმები, ფეხსაცმელი, წინსაფარი, წვერის გადასაფარებლები, ქუდები, კომბინეზონები, სახის ნიღბები, ხალათები/ლაბორატორია, ხალათები, ხელთათმანებისა და თითების საწოლი, თმის ბადეები, გამწოვები, სახელოები და ფეხსაცმლის გადასაფარებლები. გამოყენებული სუფთა ოთახის ტანსაცმლის ტიპი უნდა ასახავდეს სუფთა ოთახს და პროდუქტის სპეციფიკაციებს. დაბალი დონის სუფთა ოთახებს შეიძლება დასჭირდეს მხოლოდ სპეციალური ფეხსაცმელი, რომელსაც აქვს სრულიად გლუვი ძირები, რომლებიც არ იკვლევენ მტვერს ან ჭუჭყს. თუმცა, ფეხსაცმლის ქვედაბოლოები არ უნდა ქმნიან სრიალის საშიშროებას, რადგან უსაფრთხოება ყოველთვის უპირატესობას ანიჭებს. სუფთა ოთახში შესვლისთვის ჩვეულებრივ საჭიროა სუფთა ოთახის სარჩელი. 10000 კლასის სუფთა ოთახებში შეიძლება გამოიყენონ მარტივი სმოკები, თავსაფარები და ჩექმები. მე-10 კლასის სუფთა ოთახებისთვის საჭიროა ხალათის ტარების ფრთხილად პროცედურები ელვაშეკრული საფარით, ჩექმები, ხელთათმანები და რესპირატორის სრული შიგთავსი.
სუფთა ოთახის ჰაერის ნაკადის პრინციპები
სუფთა ოთახები ინარჩუნებს ნაწილაკებისგან თავისუფალ ჰაერს HEPA ან ULPA ფილტრების გამოყენებით ლამინარული ან ტურბულენტური ჰაერის ნაკადის პრინციპების გამოყენებით. ლამინარული, ან ცალმხრივი, ჰაერის ნაკადის სისტემები გაფილტრულ ჰაერს მუდმივი ნაკადით მიმართავს ქვევით. ჰაერის ლამინირებული ნაკადის სისტემები, როგორც წესი, გამოიყენება ჭერის 100%-ზე მუდმივი ცალმხრივი ნაკადის შესანარჩუნებლად. ლამინირებული ნაკადის კრიტერიუმები ზოგადად მითითებულია პორტატულ სამუშაო სადგურებში (LF გამწოვები) და სავალდებულოა ISO-1-დან ISO-4 კლასიფიცირებულ სუფთა ოთახებში.
სუფთა ოთახის სწორი დიზაინი მოიცავს ჰაერის განაწილების მთელ სისტემას, მათ შორის დებულებებს ადექვატური, ქვედა დინების ჰაერის დაბრუნებისთვის. ვერტიკალური ნაკადის ოთახებში, ეს ნიშნავს დაბალი კედლის ჰაერის გამოყენებას ზონის პერიმეტრის გარშემო. ჰორიზონტალური ნაკადის აპლიკაციებში, ის მოითხოვს ჰაერის დაბრუნების გამოყენებას პროცესის ქვედა დინების საზღვარზე. ჭერზე დამაგრებული ჰაერის დაბრუნების გამოყენება ეწინააღმდეგება სუფთა ოთახის სისტემის სათანადო დიზაინს.
სუფთა ოთახის კლასიფიკაცია
სუფთა ოთახები კლასიფიცირდება იმის მიხედვით, თუ რამდენად სუფთაა ჰაერი. აშშ-ს ფედერალურ სტანდარტში 209 (A-დან D) ნაწილაკების რაოდენობა, რომელიც ტოლია და აღემატება 0,5 μm-ს, იზომება ჰაერის ერთ კუბურ ფუტში და ეს რაოდენობა გამოიყენება სუფთა ოთახის კლასიფიკაციისთვის. ეს მეტრიკული ნომენკლატურა ასევე მიღებულია სტანდარტის უახლეს 209E ვერსიაში. ფედერალური სტანდარტი 209E გამოიყენება შიდა ქვეყანაში. უფრო ახალი სტანდარტი არის TC 209 საერთაშორისო სტანდარტების ორგანიზაციისგან. ორივე სტანდარტი კლასიფიცირებს სუფთა ოთახს ლაბორატორიის ჰაერში ნაპოვნი ნაწილაკების რაოდენობის მიხედვით. სუფთა ოთახის კლასიფიკაციის სტანდარტები FS 209E და ISO 14644-1 მოითხოვს ნაწილაკების რაოდენობის სპეციფიკურ გაზომვებს და გამოთვლებს სუფთა ოთახის ან სუფთა ტერიტორიის სისუფთავის დონის კლასიფიკაციისთვის. დიდ ბრიტანეთში, ბრიტანული სტანდარტი 5295 გამოიყენება სუფთა ოთახების კლასიფიკაციისთვის. ეს სტანდარტი უნდა შეიცვალოს BS EN ISO 14644-1-ით.
სუფთა ოთახები კლასიფიცირდება ჰაერის მოცულობაზე დასაშვები ნაწილაკების რაოდენობისა და ზომის მიხედვით. დიდი რიცხვები, როგორიცაა "კლასი 100" ან "კლასი 1000" ეხება FED_STD-209E და აღნიშნავს 0,5 მკმ ან მეტი ზომის ნაწილაკების რაოდენობას, რომელიც დასაშვებია ჰაერის კუბურ მეტრზე. სტანდარტი ასევე იძლევა ინტერპოლაციის საშუალებას, ასე რომ შესაძლებელია აღწეროთ მაგ. "კლასი 2000".
მცირე რიცხვები ეხება ISO 14644-1 სტანდარტებს, რომლებიც აკონკრეტებენ ნაწილაკების რაოდენობის ათწილად ლოგარითმს 0.1 მკმ ან მეტი დასაშვები ჰაერის კუბურ მეტრზე. მაგალითად, ISO კლასის 5 სუფთა ოთახს აქვს მაქსიმუმ 105 = 100,000 ნაწილაკი მ³-ზე.
ორივე FS 209E და ISO 14644-1 ვარაუდობენ log-log ურთიერთობებს ნაწილაკების ზომასა და ნაწილაკების კონცენტრაციას შორის. ამ მიზეზით, არ არსებობს ნაწილაკების ნულოვანი კონცენტრაცია. ჩვეულებრივი ოთახის ჰაერი არის დაახლოებით 1,000,000 კლასის ან ISO 9.
ISO 14644-1 სუფთა ოთახის სტანდარტები
| კლასი | მაქსიმალური ნაწილაკები/მ3 | FED STD 209EEქვივალენტი | |||||
| >=0.1 მკმ | >=0.2 მკმ | >=0.3 მკმ | >=0,5 მკმ | >=1 მკმ | >=5 მკმ | ||
| ISO 1 | 10 | 2 | |||||
| ISO 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | |||
| ISO 3 | 1000 | 237 | 102 | 35 | 8 | კლასი 1 | |
| ISO 4 | 10000 | 2,370 | 1020 | 352 | 83 | კლასი 10 | |
| ISO 5 | 100000 | 23700 | 10200 | 3520 | 832 | 29 | კლასი 100 |
| ISO 6 | 1 000 000 | 237 000 | 102 000 | 35200 | 8 320 | 293 | 1000 კლასი |
| ISO 7 | 352 000 | 83 200 | 2930 | კლასი 10000 | |||
| ISO 8 | 3 520 000 | 832 000 | 29 300 | კლასი 100000 | |||
| ISO 9 | 35 200 000 | 8 320 000 | 293 000 | ოთახის ჰაერი | |||
გამოქვეყნების დრო: მარ-29-2023