Tisztatér

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Tisztateres laboratórium

A tisztatér egy üzemi vagy laboratóriumi terület, melyen légkeringető berendezésekkel alacsony részecskekoncentrációjú környezetet tartanak fenn. A tisztatereket olyan gyártási eljárásoknál, és vizsgálati módszereknél alkalmazzák, melyeknél problémát jelenthetnének a levegőben szálló porszemek, mikrobák, aeroszol részecskék és különféle gázok. A légtisztítás mellett a legtöbb tisztatérben a hőmérsékletet és a páratartalmat is szűk határok között tartják, ha a végzett tevékenység reprodukálhatóságára vonatkozó feltételek ezt megkívánják.

Mivel a levegőben található szennyezők teljesen sosem távolíthatók el, ezért a tisztatereket adott alkalmazásnak megfelelően méretezik, tisztasági szintjük az adott alkalmazáshoz igazodik. Ennek megfelelően szabványkategóriákban rögzítik, hogy mely tisztasági szinten milyen szennyezési koncentrációk a megengedettek.

Összevetésképpen, egy városi közterületen a porkoncentráció elérheti köbméterenkénti 300-400 milliót,[1] míg egy ISO 1 besorolású tisztatérben a 0,1 μm-nél nem nagyobb részecskék maximális, átlagos megengedett száma csupán köbméterenként 10 darab.

Technikai elemei[szerkesztés]

Tisztítóberendezések[szerkesztés]

A tisztaság fenntartása érdekében szükség van a levegő folyamatos tisztítására, illetve a szennyeződések behordásának megelőzésére. A tisztatér fontos eleme a légkeringető rendszer, mely elszívja és tisztítva visszajuttatja a tér levegőjét. A folyamatos légkörzésnek köszönhetően a por kevésbé hajlamos megülni a felületeken. A termekben gyakran lyukacsos padlón át történik az elszívás, a befúvást pedig a mennyezeten elhelyezett HEPA- vagy ULPA-szűrőkön át végzik.

A tisztasági fokozat tisztatéren belül különböző helyeken eltérő lehet. Az igen nagy tisztaságot igénylő feladatokat olykor külön elszívással rendelkező vegyifülkében hajtják végre.

Ruházat és felszerelések[szerkesztés]

A szennyezés egyik forrása maga a személyzet, aki a tisztatérben található berendezéseket üzemelteti, így általában személyes védőruházat szükséges. A tisztatéri cipő és köpeny általános minimum, de a legtöbb üzembe csak teljes testet fedő öltözetben lehet belépni. Gyakori a védőkesztű, az arcmaszk, a hajháló alkalmazása. Az öltözet egy része egyszer használható, más része használat után speciális eljárással tisztítható.

A belépés szabályait az egyes tisztatéri üzemekben úgy határozzák meg, hogy a szennyezés az adott tisztasági szintnek megfelelve a lehető legkisebb legyen. Gyakran zsilipkapukat alkalmaznak, melyek között a belépők ruházatát légbefúvással portalanítják.

Tisztasági besorolások és szabványok[szerkesztés]

A tisztaterek jellemzésére leggyakrabban az ISO-14644 és ISO-14698 szabványok által javasolt kategóriákat alkalmazzák, de különféle amerikai és európai szabványok is léteznek.

ISO 14644-1 szabvány[szerkesztés]

A civil hátterű ISO szabványügyi szervezet ajánlása a legelterjedtebb, ma is érvényben levő osztályozás.[2]

Tisztasági osztály maximum részecske/m3 [m 1] Amerikai FED STD 209E
szabványbeli megfelelője
≥ 0,1 µm ≥ 0,2 µm ≥ 0,3 µm ≥ 0,5 µm ≥ 1 µm ≥ 5 µm
ISO 1 10[m 2] [m 3] [m 3] [m 3] [m 3] [m 4]
ISO 2 100 24[m 2] 10[m 2] [m 3] [m 3] [m 4]
ISO 3 1000 237 102 35[m 2] [m 3] [m 4] 1
ISO 4 10000 2370 1020 352 83[m 2] [m 4] 10
ISO 5 100000 23700 10200 3520 832 [m 2][m 4] 100
ISO 6 1000000 237000 102000 35200 8320 293 1000
ISO 7 [m 5] [m 5] [m 5] 352000 83200 2930 10000
ISO 8 [m 5] [m 5] [m 5] 3520000 832000 29300 100000
ISO 9 [m 5] [m 5] [m 5] 35200000 8320000 293000 Room air
  1. Az alábbi koncentrációk kumulatív mennyiségek, azaz egy tisztasági kategóriában a megengedett maximális mennyiségek egy adott méretű, vagy annál kisebb összes részecskére vonatkoznak.
  2. ^ a b c d e f Ezen értékek ellenőrzésekor a mintavételezéshez igen nagy levegőtérfogat vizsgálatára lehet szükség, melyekre a szabvány külön ajánlásokat tesz.
  3. ^ a b c d e f g Az ilyen kicsi koncentrációk mérése a technikai nehézségek miatt nem praktikus, így ezen értékeket a szabvány nem specifikálja.
  4. ^ a b c d e Az 1 μm-nél nagyobb részecskék kis koncentrációjának mérése problémákba ütközik, mert a mérőberendezés maga is elnyel belőlük egy nehezen kontrollálható hányadot. Emiatt ezen értékeket nem specifikálják.
  5. ^ a b c d e f g h i Ezen értéket az adott tisztasági osztályban nem specifikálják, ugyanis az igen nagy koncentrációértékek miatt a határértéknek nem lenne jelentősége.

Amerikai szabvány[szerkesztés]

Az US FED STD 209E az Egyesült Államok tisztatéri szabványa. Bár a szabványt 2001-ben hivatalosan is visszavonták[3][4] azonban a gyakorlatban egyes helyeken még mindig használatban van.[5]

Tisztasági osztály maximum részecske/láb3 ISO
megfelelője
≥ 0,1 µm ≥ 0,2 µm ≥ 0,3 µm ≥ 0,5 µm ≥ 5 µm
1 35 7,5 3 1 0,007 ISO 3
10 350 75 30 10 0,07 ISO 4
100 3,500 750 300 100 0,7 ISO 5
1000 35000 7500 3000 1000 7 ISO 6
10000 350000 75000 30000 10000 70 ISO 7
100000 3.5×106 750000 300000 100000 700 ISO 8

Brit szabvány[szerkesztés]

A BS 5295 a brit tisztatéri szabvány. BS 5295 1-es osztálya továbbá előírja, hogy a kategóriájába eső tisztaterekben bármely mintában a legnagyobb részecske sem haladhatja meg az 5 μm-t.[6] A szabvány helyét 2007-ben az ISO szabványának megfelelő "BS EN ISO 14644-6:2007" vette át.[7]

  maximum részecske/m3
Tisztasági osztály ≥ 0,5 µm ≥ 1 µm ≥ 5 µm ≥ 10 µm ≥ 25 µm
1 3000   0 0 0
2 300000   2000 30  
3   1000000 20000 4000 300
4     200000 40000 4000

Az EU GMP tisztatéri besorolása[szerkesztés]

Az EU Good Manufacturing Practice irányelvei az ipari szabványoknál némileg szigorúbbak, és külön definiálják a működés közbeni és nyugalmi megengedett koncentrációk határértékeit.

Tisztasági osztály maximum részecske/m3[8]
Nyugalomban Működésben
0,5 µm 5 µm 0,5 µm 5 µm
A 3520 20 3520 20
B 35200 29 352000 2900
C 352000 2900 3520000 29000
D 3520000 29000 Nincs megadva Nincs megadva

Alkalmazásai[szerkesztés]

A tisztatéri technológiák jellemző alkalmazási területei: gyógyszeripar, biotechnológia, mikrotechnológia, nanotechnológia, optikai ipar, élelmiszeripar, illetve kórházak. A kutató- és fejlesztőlaboratóriumok jellemzően magasabb tisztaságú terek, míg a gyártásban a nagyobb tisztatéri csarnokokra a kisebb tisztasági szint a jellemző. Ha azt nézzük, hogy mely alkalmazásban építették a legnagyobb területű tisztatéri üzemeket, kiemelendő a kijelzőipar és a félvezetőipar.[9][10]

Fordítás[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Cleanroom című angol Wikipédia-szócikk Cleanroom classifications című fejezete ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. Grobety, B. (2010). „Airborne Particles in the Urban Environment”. Elements 6 (4), 229–234. o, Kiadó: {GeoScienceWorld. DOI:10.2113/gselements.6.4.229. (Hozzáférés ideje: 2017. január 19.)  
  2. ISO 14644-1:2015 - Cleanrooms and associated controlled environments -- Part 1: Classification of air cleanliness by particle concentration (angol nyelven). ISO. (Hozzáférés: 2017. január 20.)
  3. Cancellation of FED-STD-209E - Institute of Environmental Sciences and Technology
  4. http://www.wbdg.org/ccb/FEDMIL/notices.pdf, page 148
  5. NUFAB SAFETY & PROTOCOL. (Hozzáférés: 2016. február 24.)
  6. Market Venture Philippines Inc. web site: What is a Clean Room?, 2006. április 19. (Hozzáférés: 2007. június 2.)
  7. BS 5295-0:1989 - Environmental cleanliness in enclosed spaces. General introduction, terms and definitions for clean rooms and clean air devices, 2016 (Hozzáférés: 2016. április 18.)
  8. Understanding Cleanroom Classifications
  9. Flat Panel Display Forecast. www.mcilvainecompany.com. (Hozzáférés: 2017. január 20.)
  10. Where are the cleanrooms? | Solid State Technology (en-US nyelven). electroiq.com. (Hozzáférés: 2017. január 20.)