从规划到验收
——浅谈洁净室的建造
2015-10-31苏五锋
苏五锋 王 莉
(1.清水建设(中国)有限公司,江苏苏州 215011;2.苏州华碧微科检测技术有限公司,江苏苏州 215024)
从规划到验收
——浅谈洁净室的建造
苏五锋1王莉2
(1.清水建设(中国)有限公司,江苏苏州 215011;2.苏州华碧微科检测技术有限公司,江苏苏州 215024)
现代洁净技术不仅仅用于军事工业,也广泛用在电子、精密机械、光学、微型电机、感光胶片、超纯化学试剂、医疗、制药、食品及生化等行业,而且对洁净度的要求也越来越高。我国在洁净技术的领域发展比较晚,但发展的速度很快,尤其是近十年,随着我国改革开放的深入及经济的快速发展,对洁净技术有着空前的需求,并且要求也越来越高。本文介绍了洁净车间的设计与建造思路,以及建造过程中的一些关键点,重点讲述洁净室建造施工的粉尘控制。
洁净车间 规划 设计 施工 粉尘控制
1 洁净技术的概念
洁净技术(clean technology)是适应实验研究与产品加工的精密化、微型化、高纯度、高质量和高可靠性等方面要求而诞生的一门新兴技术。洁净室(cleanroom)这个名词和概念源于18世纪六十年代的欧洲医学,当时的理解仅限于经喷洒消毒后可以控制创部感染率的处置室、手术室这类灭菌处理的工作环境。
作为一名从事洁净行业的技术人员一定要了解国际上及国家制定的洁净度相关标准。如2001年中国新颁布的洁净室设计标准中采用了ISO分级,也是目前国际国内普遍使用的等级标准,详见下表1:
表1 ISO洁净度等级以及与传统分级的对应关系
2 方法
2.1洁净车间的建造规划
在建造任何一个洁净项目之前,一定要进行详细的规划。首先,要与客户的主要负责人进行直接交流并做好交流的相关记录。在交流的过程中,最好有客户方负责生产流程或生产工艺的技术人员参加。因为只有在生产环节上的技术人员才能具体说出该洁净车间的各项要求和指标,如果你是一名从事洁净车间的建造者,在确认洁净车间的主要用途即需要确认是哪个生产行业的生产需求(如是电子、食品、医药),然后要跟客户方交流如下内容:
(1)洁净等级和洁净区域;由于洁净车间的造价昂贵,所以要规划该生产车间的洁净等级和洁净区域,根据生产环节的不同要求制订出不同的洁净等级可以最大限度地降低初期投资成本和运行维护成本;(2)室内的温、湿度要求;在满足正常生产的要求前提下,还要看室内的温、湿度对生产工艺有没有影响。有些精密的生产车间对温、湿度的要求比较高;而有些仅仅只是有温度的要求,而对湿度并没有太大的要求。因为在洁净工程中,空调系统是能耗最大的专业,控制合理的生产条件对于节省运行费用的效果是相当可观的。(3)车间照明(即照度的要求);在生产车间内,除了室内的温、湿度外,车间照明也是一个很重要的因素,它不仅影响人的情绪还直接影响到工作、生产效率的高低。(4)地坪的要求;洁净车间使用的地坪种类较多,但主要使用的地坪有Epoxy地坪、PVC地坪、以及高架地板。这需要结合客户的生产工艺要求还要考虑是否需要防静电等其它相关要求。(5)墙板的要求;洁净车间目前多以夹芯彩钢板作为隔间或吊顶板。当然,目前国内生产的夹芯彩钢板的种类也是非常多。如石膏板夹芯彩钢板、纸蜂巢夹芯彩钢板、铝蜂巢夹芯彩钢板、EPS夹芯彩钢板、岩棉夹芯彩钢板等。在选用彩钢板的同时要考虑防火的性能、钢板的厚度、防静电、钢板涂层的颜色要求;(6)噪声的要求;在洁净室的建造中,噪声也需要纳入考虑。因为工作人员不仅仅要在一个密闭的生产车间内工作,而且还要穿着无尘服在里面进行作业;如果室内的噪声太大会造成人的烦躁和不安,影响生产效率。
除了以上谈到的几个在建造中要考虑的因素外,我们有时还会考虑到微震、地坪的承重等。另外,在测试中我们还要考虑过虑器的渗漏、风速以及室内外压差的要求。
2.2洁净车间的设计
我们在这谈到的设计是指施工图的设计,在国内因为很多是设计院出的图纸到现场后,施工单位还要进行施工图细化,进而根据细化的施工图纸进行施工。在此要说的是:洁净车间跟一般的厂房不一样,尤其是洁净车间的装修图纸,一方面是美观、另一方面是材料的核算。所以,需要我们的设计人员根据投标时提供的样品,利用现在的AutoCAD辅助绘图软件进行净房的模拟组装,即需要绘制墙板的立面、吊顶施工详图。因为在设计图的深化过程中,我们就可以发现装修专业与其它如电气、通风、空调、工艺管道等相遇时的开孔,尽可能避免在施工过程中出现不必要的返工。其实,建造过洁净车间的人员都知道施工完成的墙板或吊顶如果是因设计失误而要拆除后重新安装是一件非常麻烦的事。所以,作为一名净化工程师在施工前一定要细化图纸,与各个专业的工程师进行协调配合。
2.3洁净车间的施工
如何在洁净车间的整个建造过程中循序渐进地进行粉尘控制,将直接影响最后洁净室测试工作是否顺利进行。任何一个洁净车间,如果车间的洁净度最终测试达不到设计要求的话,这个洁净车间项目是失败的。因为洁净度达不到设计要求也就是满足不了生产产品的洁净度要求。因此,洁净车间的建造施工过程是一个持续的控制过程,随着施工进度的推进,其控制的要求也是不一样的。
一个完整的洁净室工程项目可以按照以下5个阶段进行规范化施工。
第一阶段:1级——不清洁阶段;在这个阶段是在施工刚进入现场的准备阶段。仅仅是相关专业的工作人员、施工材料、生产设备进场,要开始配备并安排专职的现场清洁人员打扫现场工作区并每日清除垃圾。
第二阶段:2级——清洁阶段;这是净房开始施工阶段,可以先进行施工区域环氧地坪的底漆施工,要防止施工区在施工过程中原地面粉尘的产生,同时要求施工人员穿软底鞋进入洁净安装施工区域,安排清洁人员及时打扫清理施工现场的垃圾。在这个阶段装修的主要工作是进行洁净室外围墙板及吊顶板的施工,形成一个独立的封闭的施工区域后,进行地面的施工。这样,我们就形成了一个洁净室的基本雏形,为后续的洁净施工创造条件。
第三阶段:3级——非常清洁阶段;在这个阶段,仅设一个入口点/出口点并严禁在室内进行施工材料的加工、预制,所有要安装的材料都必须在洁净室区域外加工完清并清理干净后从专门设置的入口搬入并做好现场地坪的保护工作。现场如果要做钻孔、磨削、打磨、焊接、锉/切割、喷图、管子套丝等影响室内洁净的工作,需要经现场管理人员特别批准才可以进行。在这个阶段装修的主要工作是进行洁净室内墙板隔间的施工。
第四阶段:4级——超级清洁阶段;在这个阶段,所有的洁净室的装修工作、电气的配管、风管及新风机组安装基本完成,能够送新风保证室内的正压,防止外围的粉尘进入室内。在这个阶段的主要工作是装修专业门窗的安装、室内墙板、吊顶板的打胶。洁净室内配专职的清洁人员,对洁净室进行持续的清洁,同时开始对进入洁净室人员和施工材料开始进行严格的控制,并对施工安装人员进行施工培训,培训的内容如下:(1)对着装的要求。包括:洁净服、净化鞋、无纺布头罩和口罩、洁净手套、护目镜(根据施工需要配备)等。需要保持洁净服的干净整齐,如有损坏需立即取代;(2)净化程序。包括:每日至少三次真空吸尘器打扫和水洗;没有遮盖的地板每日用真空吸尘器打扫;净化室内只允许放置所要用的工具和设备;进入净化室前,所有工具和设备要进行无尘、无油渍清洗;所有的电线要完好无损;洁净工具和材料要储存在洁净室的指定位置;每次操作后要清除施工留下的所有碎片;要符合每项工程任务的不同的净化规范;(3)进入洁净室进行规范化要求。包括:禁止在净化室区域内吸烟,吃、喝、玩;仅设一个入口点/出口点;必须签入,签出登记;入口的配备要符合入口规范(粘尘垫、擦拭布、酒精、带高效过滤器的吸尘器、连体净化服、携带洗手和材料用水);不允许纸制和木制产品进入净化室;工作区域进行地板保护;现场如果做以下工作,需要有特别批准才可以进行(钻孔、磨削、打磨、锉/切割、管子套丝、焊接、喷图);需要进行材料切割的工作必须在净化区以外进行。
第五阶段:5级——超级清洁阶段;在这个阶段,所有的洁净室安装、调试工作已完成、空调系统进行空吹并开始安装末端的高效过滤器、专职清洁人员进行持续清洁。此阶段也是为洁净室的测试做最后的清洁工作而准备。
3 结果
在经过前面有序的规划、设计以及施工过程的严格控制后,最后根据客户最初提出及合同的内容进行测试,也就是验证完成后的洁净室是否达到客户的要求,证实经过以上步骤来建造的洁净车间,是完全符合客户所需要的。
4 结语
回顾多年的洁净室建造经验,也是慢慢学习与积累的过程,将所学理论与现场管理相结合,在实践中思考、总结与提高,事实证明事半功倍。