Bước sang thế kỷ 21, phòng sạch dần trở thành một phần không thể thiếu trong quá trình sản xuất, đặc biệt là trong các lĩnh vực công nghệ cao. Việc mở rộng phạm vi sử dụng luôn đi kèm với nâng cao chất lượng thiết kế, xây dựng cũng như kiểm tra, đánh giá phòng sạch. Do đó, các đơn vị thẩm định phòng sạch luôn phải kịp thời cập nhật những nguyên tắc, tiêu chuẩn mới nhất quy định đối với phòng sạch. Hãy cùng INTECH và đơn vị thẩm định phòng sạch tìm hiểu những thông tin hữu ích về thẩm định thiết kế phòng sạch.

1. Phòng sạch là gì?

Phòng sạch được dịch từ cụm từ tiếng Anh là Clean room. Theo các nguyên tắc và tiêu chuẩn quy định, phòng sạch là vùng không gian được kiểm soát về thành phần các hạt bụi, sinh vật trong không khí có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Ngoài ra, các yếu tố khác về nhiệt độ, độ ẩm, áp suất… cũng được thiết lập, điều chỉnh để tạo điều kiện tốt nhất cho quá trình sản xuất. Phòng sạch có thể là một phòng với diện tích nhỏ hoặc là cả một nhà xưởng sản xuất tuỳ theo mục đích sử dụng.

Phòng sạch ra đời đầu tiên trong lĩnh vực y học. Nhưng qua quá trình phát triển, nó đã hoàn thiện dần và được ứng dụng trên nhiều lĩnh vực trong sản xuất và đời sống. Từ những ngành công nghiệp sản xuất vi mạch, thiết bị bán dẫn, đến ngành hàng không vũ trụ đều có sự xuất hiện của phòng sạch. Các đơn vị thẩm định phòng sạch tuỳ theo cấp độ sạch trong từng ngành nghề mà có các bước kiểm tra, đánh giá chất lượng phòng sạch thích hợp.

2. Các kiểu thiết kế phòng sạch

Theo các đơn vị thiết kế, xây dựng cũng như đơn vị thẩm định phòng sạch, có 2 kiểu thiết kế phòng sạch thường được áp dụng là phòng sạch kiểu thông hơi hỗn loạn và phòng sạch kiểu định hướng hoàn toàn. Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng của phòng sạch mà lựa chọn kiểu thiết kế phù hợp, mang lại hiệu quả hoạt động cao nhất.

2.1 Phòng sạch kiểu thông hơi hỗn loạn (Turbulently Ventilated Cleanroom)

Nguyên tắc hoạt động của bộ phận thông khí trong phòng sạch kiểu thông hơi hỗn loạn tương tự như phòng điều hoà trong các văn phòng và cửa hàng. Tuy nhiên, đơn vị thẩm định phòng sạch đánh giá phòng sạch kiểu thông hơi hỗn loạn có khối lượng không khí nhiều hơn và không khí thường được lọc qua màng lọc hiệu suất cao trước khi được đưa vào phòng. Quá trình làm mới không khí trong phòng sau mỗi giờ cùng sự chuyển động của dòng không khí giúp hạn chế ô nhiễm. Không khí bổ sung này làm loãng, giảm bớt hàm lượng chất ô nhiễm trong phòng sạch và loại bỏ chúng ra ngoài thông qua các cửa thông khí. Đồng thời, phòng sạch cũng được điều chỉnh áp suất để không khí di chuyển từ khu vực sạch sang khu vực kém sạch hơn.

Dòng không khí sạch trong kiểu phòng sạch thông hơi hỗn loạn được cung cấp bởi máy điều hoà được lắp đặt trên trần nhà, cung cấp không khí khuếch tán vào trong phòng. Không khí được di chuyển ngẫu nhiên, hỗn loạn trong phòng nhờ hệ thống khuếch tán hoặc hệ thống “phun”. Đơn vị thẩm định phòng sạch sẽ dựa vào các thông số thiết kế để đánh giá mức độ phù hợp của hệ thống thông khí.

                                          * (a): Hệ thống khuếch tán

                                             (b): Hệ thống “phun”

Trong các phòng sạch truyền thống, hệ thống “phun” không khí thường được sử dụng hơn. Hệ thống này cung cấp các dòng không khí thẳng từ trần nhà xuống khu vực sản xuất giúp kiểm soát tốt ô nhiễm tại khu vực dưới bộ lọc. Tuy nhiên, với hệ thống cung cấp không khí này, việc kiểm soát ô nhiễm lại kém đi ở những khu vực xung quanh khác trong phòng. Do đó, hệ thống khuếch tán không khí được các đơn vị thẩm định phòng sạch kiểm định đã ra đời giúp khắc phục nhược điểm trong các phòng sạch truyền thống. Mang không khí sạch đến tất cả các vị trí khác nhau trong phòng.

2.2 Phòng sạch kiểu định hướng hoàn toàn (Unidirectional Cleanroom)

Phòng sạch kiểu thông hơi hỗn loạn được mô tả trong phần trước chỉ được thiết kế cho phòng sạch đạt cấp độ sạch thấp hơn ISO Class 6 (Class 1000) trong quá trình sản xuất. Tuy nhiên, để đơn vị thẩm định phòng sạch đánh giá đạt cấp độ sạch từ ISO Class 7 (Class 10000) trở lên, kích thước, hàm lượng các hạt bụi trong không khí cần đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe hơn. Nhằm mục đích này, các cơ sở sản xuất đã sử dụng hệ thống điều hoà tạo dòng không khí hoàn toàn thẳng.

Trong phòng sạch kiểu định hướng hoàn toàn, luồng không khí di chuyển theo một hướng, ngang hoặc dọc, đồng đều đi khắp không gian. Không khí được vận hành khép kín như trong các piston. Với phòng sạch kiểu dòng không khí thẳng đứng, không khí được cung cấp hoàn toàn bởi các bộ lọc hiệu suất cao được lắp đặt trên mái nhà. Đơn vị thẩm định phòng sạch kiểm tra vận tốc dòng không khí thường dùng là 0,3 m/s đến 0,6 m/s. Dòng không khí mang theo những yếu tố phát sinh trong quá trình sản xuất thoát ra ngoài từ sàn nhà, được lọc, hoà trộn với không khí trong lành từ bên ngoài và tuần hoàn trở lại màng lọc không khí hiệu năng cao tạo thành một vòng khép kín.

Tuy nhiên, phòng sạch kiểu định hướng hoàn toàn có giá thành và chi phí vận hành cao hơn nhiều so với kiểu phòng thông hơi hỗn loạn nên thường chỉ được lắp đặt trong các phòng yêu cầu cấp độ sạch cao. Ngoài ra, còn nhiều kiểu thiết kế phòng sạch khác như kiểu ballroom. Do vậy, tuỳ theo mục đích sử dụng và chức năng mà lựa chọn hệ thống điều hoà không khí phòng sạch thích hợp. Vừa đảm bảo các nguyên tắc, tiêu chuẩn theo quy định được kiểm tra thông qua các đơn vị thẩm định phòng sạch, vừa tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp.

Thẩm định thiết kế phòng sạch từ hệ thống điều hoà không khí đến các hệ thống phụ trợ là bước quan trọng, tiền đề cho việc xây dựng phòng sạch. Các đơn vị thẩm định phòng sạch cần thường xuyên kiểm tra, đánh giá phòng sạch từ giai đoạn thiết kế đến khi đi vào vận hành dây chuyền sản xuất. Để đảm bảo hiệu quả làm việc và nâng cao tuổi thọ phòng sạch.

Hãy liên hệ với chúng tôi khi bạn có nhu cầu tìm hiểu về công ty, đơn vị thẩm định phòng sạch.

Hãy để INTECH là người đồng hành cùng doanh nghiệp của bạn!