Måling af renhed i renrum i henhold til ISO 14644-1 ved hjælp af laserpartikeltællere

Renrum spiller en afgørende rolle i moderne industri og forskning, idet de sikrer kontrol over miljøforhold, især koncentrationen af luftbårne partikler. Fra fremstilling af computerchips til produktion af livsvigtig medicin er renhed af yderste vigtighed for at opretholde produktintegritet og sikkerhed. ISO 14644-1 er den globalt anerkendte standard, der giver specifikationer for klassificering af luftrenhed i renrum og associerede kontrollerede miljøer. Denne artikel vil dykke dybt ned i denne standard, hvordan renhed måles, og vigtigheden af laserpartikeltællere i denne proces.

Renrum spiller en afgørende rolle i moderne industri og forskning, idet de sikrer kontrol over miljøforhold, især koncentrationen af ​​luftbårne partikler. Fra fremstilling af computerchips til produktion af livsvigtig medicin er renhed af yderste vigtighed for at opretholde produktintegritet og sikkerhed. ISO 14644-1 er den globalt anerkendte standard, der giver specifikationer for klassificering af luftrenhed i renrum og associerede kontrollerede miljøer. Denne artikel vil dykke dybt ned i denne standard, hvordan renhed måles, og vigtigheden af laserpartikeltællere i denne proces.

Hvad er ISO 14644-1?

ISO 14644-1 er en del af en bredere serie af standarder, som er dedikeret til klassificering og kontrol af renrum og associerede kontrollerede miljøer. Denne specifikke del fokuserer primært på klassificering af luftrenhed.

Dybdegående beskrivelse af standarden: Standarden indeholder en række klassifikationer, der baseres på antallet af specifikke størrelser af partikler pr. kubikmeter luft. Disse klassifikationer varierer fra ISO 1, som er den reneste, til ISO 9, der er mindre streng men stadig betragtes som et kontrolleret miljø.

Definition af renhedsklasser: Hver klasse defineres ved maksimal koncentration af partikler i forskellige størrelsesintervaller. For eksempel, i en ISO 5 klasse, må der ikke være mere end 3.520 partikler pr. m³, der er 0,5 mikrometer eller større. Sammenlignet med et typisk udendørsmiljø, som kan indeholde 35 millioner partikler i samme størrelsesinterval pr. m³, er renheden i et renrum ekstremt høj.

Kravene i ISO 14644-1 for forskellige industrier: Afhængigt af industri og anvendelse kan der være forskellige krav til renhedsklassen. For eksempel, inden for halvlederindustrien, hvor selv små partikler kan forårsage fejl på mikrochips, kan renrum på ISO 1-3-niveau være nødvendige. Imens kan en industri, der fremstiller medicinsk udstyr, måske kun kræve et renrum på ISO 7 eller 8-niveau.

Lufttest i henhold til ISO 14644-1 udføres af specialiserede laboratorier, som for det meste betjener den farmaceutiske og medicinske industri, producenter af kosmetiske produkter, f.eks.: https://sigma-lab.dk/renrum-ds-en-iso-14644-1/.

Når du forbereder dig på at vurdere dine produktionsområder til test i henhold til ISO 14644-1, er det tilrådeligt på forhånd at udføre en vurdering i henhold til de brugsklare tjeklister, der f.eks. findes på ISO 14644-testfirmaernes hjemmesider: https://sigma-lab.dk/iso-14644/.

 

Laserpartikeltællernes funktion

For præcist at kunne bestemme antallet af partikler i luften og dermed klassificere renrum korrekt, er det nødvendigt med avanceret udstyr. Her kommer laserpartikeltællere i spil.

Hvordan virker laserpartikeltællere?: Disse instrumenter fungerer ved at skine en laserstråle gennem en prøve af luft, hvor partikler i luften vil spredes lys. Denne spredning af lys detekteres af en fotodetektor i instrumentet. Størrelsen og antallet af partikler bestemmes derefter ud fra mængden og mønstret af det spredte lys.

Fordelene ved at bruge laserpartikeltællere: Ud over deres nøjagtighed tilbyder laserpartikeltællere også hurtig og realtidsmåling, hvilket gør det nemmere at identificere og rette eventuelle renhedsproblemer i realtid. Sammenlignet med traditionelle metoder, såsom mikroskopisk tælling, er laserpartikeltællere også mindre arbejdskrævende og kan automatiseres for konstant overvågning.

Grænseværdier for partikler i forskellige størrelsesklasser: Som tidligere nævnt, bestemmer ISO 14644-1 grænseværdierne for partikler baseret på deres størrelse og koncentration. Laserpartikeltællere er i stand til at detektere og tælle partikler i en bred vifte af størrelser, fra flere mikrometer ned til submikrometer størrelser.

 

Målingsproceduren

Renheden af ​​et renrum kan kompromitteres af både interne og eksterne kilder. Dette kan være fra menneskelig aktivitet, maskiner, processer eller endda infiltrering fra eksterne miljøer. Af denne grund er nøjagtige og regelmæssige målinger afgørende.

Forberedelse af renrummet før måling: Før målingen påbegyndes, skal renrummet forberedes. Dette inkluderer at sikre, at alle processer, der genererer partikler, er aktive, og at rummet er fuldt bemandet for at efterligne de typiske arbejdsbetingelser. Forberedelsen sikrer også, at alle døre og passager er lukkede, og at ventilationssystemet fungerer med den normale hastighed.

Udførelse af målingen: Ved hjælp af laserpartikeltælleren, trækkes en prøve af luften fra forskellige steder i renrummet for at sikre en repræsentativ prøvetagning. Denne prøvetagning skal udføres på flere niveauer – fra gulv til loft – for at give et komplet billede af renheden i hele rummet. Hvor ofte målinger udføres, afhænger af industriens specifikationer og den pågældende renhedsklasse.

Fortolkning af målingsdata: Når data er indsamlet, sammenlignes det med de krav, der er specificeret i ISO 14644-1. Hvis antallet af partikler i en given størrelsesklasse overstiger den tilladte mængde for den pågældende renhedsklasse, skal årsagen findes, og der skal træffes foranstaltninger for at rette op på dette.

Anvendelighed og fordele ved ISO 14644-1 standarden

ISO 14644-1 er ikke bare en vilkårlig standard. Dens bredt anerkendte og strengt definerede klassifikationer sikrer en international benchmark for renhed.

Hvorfor følge ISO 14644-1 standarden?: At overholde denne standard er ofte en forudsætning for at operere på internationale markeder, især inden for sektorer som farmaceutisk produktion eller mikroelektronik. Overholdelse sikrer også, at produkter og forskning ikke kompromitteres af kontaminering.

Fordele ved at opretholde et renrum, der overholder standardens krav: Ud over at sikre produktintegritet reducerer renrum, der overholder ISO 14644-1, også risikoen for produktfejl, tilbageskridelser eller sundhedsmæssige farer – faktorer, der alle kan have økonomiske eller retslige konsekvenser.

Eksempler på industrier, der drager fordel af disse standarder: Mens halvleder- og farmaceutiske industrier er oplagte kandidater, nyder andre sektorer som bioteknologi, sundhedsvæsenet, aerospace, og endda kunstrestaurering også fordelene ved ISO 14644-1-konforme renrum.

 

Udfordringer ved målinger og fortolkning

Selv med de mest avancerede teknologier og strenge procedurer er der stadig udfordringer forbundet med måling og fortolkning af renhedsdata i renrum.

Hvad kan gå galt under målingerne?: Laserpartikeltællere, selvom de er præcise, kan undertiden give fejlagtige aflæsninger på grund af tekniske fejl, kalibreringsproblemer eller forstyrrelser fra eksterne lyskilder. Derudover kan operatørfejl, som fx forkert placering af instrumentet eller utilstrækkelig prøvetagningstid, også kompromittere målingsdata.

Hvordan sikrer man nøjagtighed og reproducerbarhed i målingerne?: For at sikre pålidelighed i data skal instrumenterne regelmæssigt kalibreres og vedligeholdes. Uddannelse af personale er også afgørende for at sikre, at de forstår instrumentets funktion og følger korrekt prøvetagningsprocedure. Brug af redundante målinger, hvor flere instrumenter bruges samtidigt, kan også hjælpe med at validere dataens nøjagtighed.

Udfordringer ved at overholde ISO 14644-1’s krav: Ændringer i produktionsprocesser, maskinfunktionalitet eller endda medarbejdernes adfærd kan alle føre til variationer i renhedsniveauer. Over tid kan selve renrumsinfrastrukturen også begynde at nedbryde, hvilket kan føre til lækager eller andre kompromiser af det kontrollerede miljø.

 

Konklusion

Renrum spiller en central rolle i mange moderne industrier, hvor selv de mindste kontaminanter kan forårsage betydelige problemer. Overholdelse af ISO 14644-1 sikrer, at disse rum opretholder en konsekvent og kendt renhedsstandard. Ved hjælp af laserpartikeltællere kan virksomheder nøjagtigt og effektivt monitorere deres renhedsniveauer og tage hurtige korrektive handlinger, når det er nødvendigt.

Når det kommer til at overholde standarden, er det afgørende at have både avanceret teknologi og uddannet personale. Begge dele sikrer, at de indsamlede data er nøjagtige og pålidelige. Mens der kan være udfordringer forbundet med måling og fortolkning, er de potentielle risici ved at forsømme renhedsstandarder langt større.

Fremadrettet kan vi forvente, at teknologien fortsætter med at forbedre, og ISO-standarderne kan blive opdateret for at afspejle disse ændringer. Virksomheder skal forblive opdaterede med disse ændringer for at sikre fortsat overholdelse og produktintegritet.