A classe ISO determina as trocas de ar por hora?

Não.A classe ISO não determina diretamente um número fixo de trocas de ar por hora (ACH).A classificação ISO de salas limpas define a limpeza do ar de acordo com a concentração de partículas transportadas pelo ar dentro de faixas de tamanho de partículas específicas. As trocas de ar por hora, por outro lado, são um parâmetro de projeto de controle de HVAC e{2}}contaminação determinado por fatores como volume da sala, ocupação, atividade do processo, padrão de fluxo de ar, filtragem e o nível necessário de controle de contaminação.

Esta distinção é importante porque os compradores de salas limpas e gestores de instalações por vezes assumem que cada classe ISO tem um valor ACH obrigatório correspondente. Na prática, não existe uma regra simples como “ISO 5 requer X ACH” ou “ISO 7 requer Y ACH”. Uma sala limpa deve ser projetada como um sistema integrado e não classificada apenas pela taxa de ventilação.

O que a classe ISO Cleanroom realmente define?

A classificação ISO de salas limpas trata principalmenteconcentração de partículas transportadas pelo ar, não a frequência de troca de ar.

A ISO 14644-1 classifica salas limpas e zonas limpas de acordo com as concentrações de partículas transportadas pelo ar medidas em locais de amostragem especificados. O padrão cobre tamanhos de partículas de 0,1 µm a 5 µm para a estrutura de classificação principal e usa contadores de partículas transportadas pelo ar para determinar as concentrações de partículas.

Em termos simples:

Classe ISO=Quão limpo o ar deve ser em termos de concentração de partículas transportadas pelo ar

ACH=Quanto ar condicionado ou filtrado é fornecido ou circulado pela sala em relação ao seu volume

Eles estão relacionados, mas não são a mesma medida.

Por exemplo, uma sala ISO Classe 7 tem uma meta definida de limpeza de partículas transportadas pelo ar. Essa classificação não informa automaticamente ao engenheiro de HVAC exatamente quantas vezes o ar ambiente deve ser trocado a cada hora.

Por que a classe ISO e o ACH são frequentemente confundidos?

A confusão vem, em parte, de práticas mais antigas de design de salas limpas e de orientações do setor que associavam classes específicas de limpeza a intervalos típicos de-mudança de ar. Esses valores ainda podem aparecer em documentos de planejamento de salas limpas e materiais de referência on-line.

Contudo, um valor típico de engenharia não deve ser confundido com um requisito ISO.

A ASHRAE observa que usar apenas uma classe de limpeza para selecionar um valor ACH pode ser uma abordagem simplificada porque pode ignorar variáveis ​​importantes que influenciam a concentração de partículas no ambiente.

Isso significa que um engenheiro não deve começar com:

Classe ISO → ACH fixo

Uma abordagem de design mais apropriada é:

Limpeza necessária → fontes de contaminação → projeto de fluxo de ar e filtragem → taxa de fluxo de ar necessária → verificação

O que determina as mudanças de ar por hora?

ACH faz parte do projeto geral de ventilação. Vários fatores influenciam a taxa de fluxo de ar necessária para uma sala limpa.

1. Nível de limpeza exigido

A classe ISO desejada é um ponto de partida importante porque estabelece a meta de limpeza de partículas transportadas pelo ar.

Um requisito de limpeza mais rigoroso geralmente impõe maiores exigências ao sistema de ventilação e filtragem da sala limpa. No entanto, a classe ISO ainda não fornece um número ACH universal.

O objetivo não é simplesmente movimentar um certo volume de ar. O objetivo é manter a concentração de partículas necessária sob condições operacionais reais.

2. Tamanho e volume da sala

ACH está diretamente relacionado ao volume da sala.

Um cálculo comumente usado é:

ACH=Taxa de fluxo de ar fornecido × 60 ÷ Volume da sala

Isto mostra por que duas salas com a mesma classe ISO podem exigir taxas de fluxo de ar diferentes.

Considere duas salas limpas com metas de limpeza idênticas. Se tivermos um volume significativamente maior, o fluxo de ar total necessário para atingir a mesma ACH também será maior.

A altura do teto também é importante. Duas salas com a mesma área, mas com alturas de teto diferentes, não têm o mesmo volume, portanto, seus requisitos de fluxo de ar não podem ser considerados idênticos.

3. Número de pessoas na sala

As pessoas são as principais fontes de partículas em ambientes limpos.

Cada operador pode introduzir partículas através do movimento, roupas, pele e atividades normais. Mais pessoas geralmente significam uma carga de contaminação maior, principalmente quando se movimentam com frequência ou realizam operações que perturbam partículas.

É por isso que uma sala de produção ISO Classe 7 com vários operadores pode exigir uma estratégia de ventilação diferente de uma sala de equipamentos ISO Classe 7 pouco ocupada.

A classificação é a mesma.

A carga de contaminação não é.

4. Processo de Fabricação e Equipamentos

O próprio processo pode gerar partículas.

Os exemplos incluem:

• Manuseio de materiais
• Movimento mecânico
• Corte ou abrasão
• Operações de montagem
• Operação do equipamento
• Manuseio do produto
• Transferência frequente de materiais

Uma sala limpa usada para um processo com baixo teor de-partículas pode ter requisitos de fluxo de ar muito diferentes de uma sala onde equipamentos e materiais geram contaminação continuamente.

A ASHRAE enfatiza especificamente que as partículas em salas limpas são geradas em grande parte por atividades dentro da sala, e não pelo ar fornecido adequadamente filtrado. O fluxo de ar deve, portanto, ser projetado para diluir e controlar a contaminação gerada internamente.

5. Padrão de fluxo de ar

O volume de ar por si só não determina o desempenho da sala limpa.

A forma como o ar se move pela sala também é importante.

Dependendo da aplicação, uma sala limpa pode usar diferentes arranjos de fluxo de ar, incluindo fluxo de ar misto ou fluxo de ar unidirecional. Os locais de abastecimento de ar, locais de retorno, colocação de equipamentos e movimento de pessoas e materiais podem influenciar a forma como os contaminantes são transportados.

Duas salas com o mesmo ACH podem, portanto, comportar-se de forma diferente se os seus padrões de fluxo de ar forem diferentes.

Para ambientes críticos, simplesmente aumentar o número de renovações de ar pode não resolver um problema causado pela má distribuição do fluxo de ar.

6. Eficiência de Filtragem

A filtragem HEPA é outra parte importante do controle de contaminação.

O ar fornecido para salas limpas normalmente é filtrado antes de entrar nas áreas controladas, ajudando a remover partículas do ar fornecido. Mas a filtragem funciona em conjunto com o fluxo de ar, a pressão ambiente, a distribuição de ar e o controle da fonte-de contaminação.

Uma sala não deve ser julgada apenas pela ACH.

A questão mais útil é se o sistema completo pode manter consistentemente a limpeza necessária sob as condições operacionais pretendidas.

ACH mais alto sempre significa uma sala limpa mais limpa?

Não necessariamente.

É tentador presumir que mais trocas de ar significam automaticamente um ambiente mais limpo. No entanto, o desempenho da sala limpa depende de mais do que simplesmente aumentar o fluxo de ar.

Uma ACH muito alta pode aumentar o uso de energia sem abordar a fonte real de contaminação se a sala tiver má distribuição do fluxo de ar, movimento excessivo do operador, equipamento inadequado ou práticas de limpeza ineficazes.

A ASHRAE descreve o fluxo de ar em salas limpas como servindo a importantes propósitos de{0}diluição de contaminação, ao mesmo tempo em que alerta contra a seleção simplista de ACH baseada apenas na classe de limpeza.

A melhor abordagem é equilibrar:

Meta de limpeza ISO + filtragem + padrão de fluxo de ar + ACH + contaminação-controle de fonte

Esses fatores funcionam juntos.

As faixas ACH típicas por classe ISO são obrigatórias?

Não.

Você pode ver tabelas on-line que associam classes ISO a intervalos típicos de-mudança de ar. Estes podem ser úteis como referências preliminares de engenharia, mas não devem ser tratados como requisitos ISO universais.

Uma comparação simplificada é assim:

A distinção importante é queA classe ISO é uma classificação de limpeza, enquanto ACH é um parâmetro de projeto de engenharia.

Essa diferença evita um erro comum de especificação: pedir a um fornecedor que forneça uma sala limpa com base apenas em um número ACH alvo, sem considerar o desempenho real da sala.

Duas salas limpas ISO Classe 7 podem ter ACH diferentes?

Sim.

Imagine duas salas ISO Classe 7.

Sala A

A primeira sala possui:

• Poucos operadores
• Equipamento-com baixo teor de partículas
• Movimento limitado de materiais
• Condições operacionais relativamente estáveis

Quarto B

A segunda sala possui:

• Mais operadores
• Transferência frequente de material
• Mais atividade de equipamento
• Maior geração de partículas
• Movimento de pessoal mais frequente

Ambas as salas podem ser projetadas para atingir a Classe ISO 7, mas seus requisitos de HVAC não precisam necessariamente ser idênticos.

O mesmo princípio se aplica a outras classes ISO.

A mesma classe ISO não significa o mesmo ACH.

O fluxo de ar necessário deve ser determinado de acordo com a aplicação real da sala limpa e a estratégia de{0}controle de contaminação.

Como você sabe se o sistema de ar da sala limpa está funcionando?

O verdadeiro teste não é se um número ACH específico foi atribuído a uma sala. A questão principal é se a sala limpa pode atingir e manter a limpeza necessária durante a operação pretendida.

Teste de partículas transportadas pelo ar

O teste de concentração de partículas é fundamental para a classificação ISO de salas limpas. A ISO 14644-1 utiliza contadores de partículas transportadas pelo ar para avaliar as concentrações de partículas em locais de amostragem designados.

Isto fornece evidência direta da limpeza do ar, em vez de depender apenas de cálculos teóricos de fluxo de ar.

Medições de fluxo de ar

Dependendo do projeto da sala limpa, medições relacionadas ao fluxo de ar-podem ser usadas para verificar se o sistema de ventilação está fornecendo o desempenho pretendido.

Essas medições podem ajudar a identificar:

• Fluxo de ar insuficiente
• Distribuição irregular de ar
• Direção incorreta do fluxo de ar
• Áreas com má circulação

Monitoramento Diferencial de Pressão

As relações de pressão entre salas limpas e áreas adjacentes também são importantes.

Manter a relação de pressão pretendida pode ajudar a controlar a direção na qual o ar se move entre os espaços e reduzir a transferência indesejada de contaminação.

Visualização do fluxo de ar

A visualização do fluxo de ar pode ajudar a identificar se o ar está se movendo conforme planejado em torno de equipamentos, estações de trabalho e pessoal.

Isto é particularmente útil quando uma sala atende aos requisitos teóricos de fluxo de ar, mas ainda apresenta problemas inesperados de contaminação.

Por que a limpeza de superfícies ainda é importante quando a ACH está correta

Um sistema HVAC adequadamente projetado não elimina todas as fontes de contaminação.

A contaminação atmosférica é apenas uma parte do controle da sala limpa. A contaminação também pode vir de:

• Pessoal
• Equipamento
• Materiais
• Superfícies de trabalho
• Operações de limpeza
• Embalagem
• Manuseio frequente

É por isso que a limpeza de superfícies continua sendo uma parte importante do programa operacional de uma sala limpa.

Uma sala limpa pode ter um sistema eficaz de filtragem e ventilação e, ao mesmo tempo, apresentar contaminação superficial localizada causada por atividades de manuseio ou produção.

Por esse motivo, os materiais de limpeza para salas limpas devem ser selecionados de acordo com a tarefa de limpeza e os requisitos de{0}controle de contaminação.

Características importantes do limpador podem incluir:

• Baixa geração de fiapos
• Baixa liberação de partículas
• Absorção apropriada
• Compatibilidade química adequada
• Construção de tecido estável
• Baixo-desempenho de abrasão para superfícies sensíveis
• Embalagem apropriada para ambientes controlados

Em outras palavras, o HVAC controla o ambiente da sala, enquanto os procedimentos de limpeza ajudam a controlar a contaminação de superfícies e equipamentos.

Ambos são necessários.

Classe ISO, ACH e limpadores para salas limpas: como eles se encaixam

É útil pensar no controle de contaminação em salas limpas como uma cadeia e não como uma especificação única.

• Filtragem de arajuda a limpar o ar que entra.
• Projeto de fluxo de arajuda a distribuir ar limpo e transportar contaminantes para pontos de retorno.
• ACHapoia a estratégia necessária de fluxo de ar e diluição de contaminação.
• Controle de pressãoajuda a gerenciar o movimento do ar entre as áreas.
• Controles de pessoal e materiaisreduzir a contaminação que entra na sala limpa.
• Procedimentos de limpeza e lenços adequadosremover a contaminação das superfícies.

Nenhum destes elementos define o desempenho completo de uma sala limpa.

É também por isso que a classe ISO de uma sala não deve ser utilizada como único critério na seleção de produtos de limpeza ou vestuário de proteção. O processo específico, a superfície, a compatibilidade do material e o procedimento de controle-de contaminação também devem ser considerados.

O que os compradores de salas limpas devem perguntar aos fornecedores?

Ao avaliar um projeto de sala limpa, perguntar apenas “Qual ACH você fornece?” geralmente não é suficiente.

Perguntas mais úteis incluem:

Qual classe ISO a sala foi projetada para atingir?

Como o fluxo de ar é distribuído?

Qual sistema de filtragem é usado?

Quais são as principais fontes de contaminação na sala?

Como será verificada a concentração de partículas?

Quais condições operacionais serão usadas durante os testes?

Como a limpeza e os controles de pessoal são integrados à estratégia de{0}controle de contaminação?

Estas perguntas fornecem uma imagem muito mais completa do desempenho da sala limpa.

Pontos-chave a serem lembrados

A classe ISO não determina diretamente um valor fixo de-mudança-de ar-por hora.

A ISO 14644-1 classifica a limpeza do ar de acordo com a concentração de partículas transportadas pelo ar, enquanto a ACH faz parte do projeto de ventilação e controle de contaminação.

A ACH necessária pode ser influenciada pelo volume da sala, ocupação, atividade do processo, equipamento, padrão de fluxo de ar, filtração e cargas de contaminação.

Uma ACH mais alta não é automaticamente uma sala limpa melhor.

Duas salas com a mesma classe ISO podem legitimamente ter designs de fluxo de ar diferentes.

Mais importante ainda, o desempenho da sala limpa deve ser verificado por medições ambientais reais, em vez de assumir que uma determinada ACH garante automaticamente uma classificação ISO.

Para instalações que também necessitam de proteção pessoal controlada, roupas comoFato separado para sala limpa com capuz ESDpodem ser incorporados ao programa mais amplo-de controle de contaminação, juntamente com produtos de limpeza e procedimentos operacionais adequados para salas limpas.