Kontrola kvality ovzdušia v čistých priemyselných priestoroch

Približne pred storočím boli vybudované prvé čisté priestory a to v nemocniciach na operačných sálach a infekčných oddeleniach. Tieto čisté priestory mali chrániť pacienta pred infekciou.

Ing. Tomáš Kmoch

Blue panther instruments, s.r.o.

Minulosť

Približne pred storočím boli vybudované prvé čisté priestory a to v nemocniciach na operačných sálach a infekčných oddeleniach. Tieto čisté priestory mali chrániť pacienta pred infekciou. Približne pred polstoročím sa čisté priestory rozšírili aj do priemyselného prostredia (v USA). Dôvodom boli stále sa zvyšujúce požiadavky na čistotu prostredia pri výrobe špeciálnych komponentov lietadiel.

Súčasnosť

V posledných desiatich rokoch výstavba takýchto priestorov prudko vzrástla a v súčasnosti sú pre niektoré výrobné technológie absolútne nevyhnutné. Čistota pracovných priestorov ide ruka v ruke so zvyšujúcimi sa požiadavkami na kvalitu výrobkov. V týchto špecifických priestoroch sa, samozrejme, musí testovať kvalita ovzdušia. Pri takýchto kontrolách sa posudzuje čistota vzduchových filtrov (HEPA, ULPA), tlakové rozdiely medzi jednotlivými prostrediami a hlavne počet a veľkosť častíc nečistôt v priestore. Na základe počtu častíc sa overí, či priestor spĺňa požiadavky na požadovanú triedu čistoty.

Normy a definície

Čisté priestory a ich rozdelenie je definované v norme ČSN EN ISO 14 644 (Čisté priestory a príslušné kontrolované prostredie). V tejto norme je uvedená aj definícia čistého priestoru „Čistý priestor je definovaný priestor, v ktorom je koncentrácia častíc vo vznietení regulovaná, aby bola splnená špecifikovaná trieda čistoty pre častice vo vznietení“. Povolená veľkosť a maximálny počet častíc sú uvedené v každej triede čistoty uvedenej v prvej časti normy (pozri tabuľku 1).

V roku 2019 bola norma ČSN EN ISO 14 644-1 upravená a z tabuľky vyššie boli vypustené niektoré limity na počet častíc, ktoré sú v tabuľke preškrtnuté červenou farbou.

Čisté priestory v priemysle

Čisté priestory sa okrem nemocníc a výskumu používajú pri výrobe elektroniky (mikroprocesory, televízne obrazovky), pri výrobe mikromechanizmov, v automobilovom priemysle, vo farmaceutickom priemysle, v potravinárskom priemysle atď.

Meranie poklesu tlaku

Rozdiel tlaku sa meria medzi čistými miestnosťami iných tried, ako aj medzi čistým priestorom a okolitým prostredím. Vzduch prúdi v smere poklesu tlaku (z oblasti s vyšším tlakom do oblasti s nižším tlakom), a preto by mal byť tlak vo vyššej triede čistého prostredia vyšší ako v okolitom čistom priestore nižšej triedy, resp. vyšší ako v okolitom „bežnom“ priestore. To zabezpečuje, že čistý priestor nemôže byť kontaminovaný prostredím. Tlakový rozdiel medzi čistým priestorom a bežným priechodom by mal byť 15 Pa a medzi rôznymi triedami čistých priestorov 10 Pa.

Prístroj vhodný na takéto meranie je napríklad mikromanometer KIMO MP 110 (pozri obrázok 1). Prístroj má dva vstupy, do ktorých sa privádza vzduch s vyšším a s nižším tlakom a pomocou membrány sa meria rozdiel tlaku.

Obrázok 1 KIMO MP 110​  

Meranie nečistôt vo vzduchu

Toto je najdôležitejšia časť kontroly čistých priestorov. Pri tomto meraní sa overuje, že koncentrácia častíc nepresahuje limity stanovené v norme ČSN EN ISO 14 644.

Pre tieto merania sa najčastejšie používajú laserové čítače, ktoré dokážu určiť počet a veľkosť jednotlivých častíc. Tieto prístroje merajú počet a veľkosť častíc na základe odrazového žiarenia od častíc. Rozptýlené svetlo je sústredené do objektívu a prevedené na el. impulz (pozri obrázok 2). Amplitúda impulzov udáva veľkosť častíc a počet impulzov počet častíc.

Na posúdenie čistého priestoru je potrebné vykonať merania na niekoľkých miestach priestoru (v závislosti od veľkosti a triedy čistoty priestoru).

Prístroje na meranie počtu častíc

Prístroje sa delia na ručné, prenosné a stacionárne.

a) Ručné: Spravidla ide o prístroje s nízkou hmotnosťou. Prístroje majú buď tri alebo šesť kanálov a niektoré z nich merajú a zaznamenávajú aj teplotu a vlhkosť vzduchu, ako napríklad: Prístroj Particle Plus 8306 (pozri obrázok 3). Prístroje sú dodávané s PC softvérom na hodnotenie meraní na PC. Tieto ručné prístroje sa používajú na certifikáciu čistých priestorov podľa ISO, overovanie kvality filtrov, hľadanie zdroja znečistenia.

b) Prenosné: Tieto prístroje už nie sú tak manipulovateľné ako ručné, ale ponúkajú rýchle odoberanie vzoriek (prietok 100 l / min). Pevné počítadlá sa používajú na certifikáciu čistých priestorov podľa ISO, overovanie kvality filtrov, hľadanie zdroja znečistenia.

C) Stacionárne: Tieto prístroje sa používajú na nepretržité monitorovanie. Je možné u nich regulovať prietok vzduchu. Tieto čítače sú vhodné pre integráciu do väčších systémov. Príkladom je prístroj Particle Plus 5301P.

Kritériá výberu počítadla

Dôležitým kritériom je, aké triedy čistých priestorov chcete overovať a z toho vyplývajúca monitorovaná veľkosť častíc. Pre dlhodobé monitorovanie sú vhodné stacionárne prístroje. Tie slúžia na kontrolu možného znečistenia pri bežnej prevádzke. Pre vlastné testovanie čistých priestorov sú vhodné ručné alebo prenosné prístroje, ktoré okamžite posúdia, či priestor spĺňa limity podľa jeho triedy.

Blue Panther s.r.o., zástupca spoločností KIMO a Particle plus pre Českú republiku a Slovensko, Pri výbere vhodných prístrojov Vám to môže pomôcť.

  Obrázok 3. Particle Plus 8306 

Obrázok 4. Particle Plus 5301P​

Ak potrebujete poradiť s výberom vhodného počítadla tuhých častíc alebo potrebujete ďalšie informácie? Neváhajte nás kontaktovať na formulári uvedenom nižšie.​

Špecifické výrobky z tejto oblasti nájdete pod formulárom.