Phòng sạch là gì? Tác dụng và tầm quan trọng của phòng sạch

kyodo phong sach

Phòng sạch là gì ? Tác dụng, lợi ích của phòng sạch

Phòng sạch là gì? Tác dụng và tầm quan trọng của phòng sạch. Các vấn đề quan trọng cần lưu ý khi chuẩn bị xây dựng một dự án phòng sạch, hãy cùng KYODO tìm hiểu qua nội dung sau đây.

Phòng sạch là thuật ngữ về một cơ sở thường được sử dụng như một phần của sản xuất công nghiệp, chuyên ngành hoặc nghiên cứu khoa học, y tế. Bao gồm sản xuất các mặt hàng dược phẩm, thực phẩm, bán dẫn, mạch tích hợp, màn hình LCD, OLED, microLED … Phòng sạch được thiết kế để duy trì mức độ hạt cực kỳ thấp, chẳng hạn như bụi, sinh vật trong không khí hoặc các hạt bốc hơi.

Phòng sạch điện tử

Phòng sạch là gì ? Phòng sạch được định nghĩa cụ thể hơn tùy theo từng ngành nghề lĩnh vực

Phòng sạch, theo tiêu chuẩn ISO 14644-1 được định nghĩa: “Là một phòng mà nồng độ của hạt lơ lửng trong không khí bị khống chế và nó được xây dựng và sử dụng trong một kết cấu sao cho sự có mặt, sự sản sinh và duy trì các hạt trong phòng được giảm đến tối thiểu và các yếu tố khác trong phòng như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất đều có thể khống chế và điều khiển”.

Phòng sạch là gì ? Nguyên văn tiếng Anh:

“A room in which the concentration of airborne is controlled, and which is constructed and used in a manner to minimise the introduction, generation and retention of particles inside the room and in which other relevant parameters, e.g. temperature, humidity, and pressure, are controlled as neccessary.”

phòng sạch sản xuất y tế - hóa liệu

Nói một cách đơn giản, phòng sạch là một phòng kín mà trong đó, lượng bụi trong không khí, được hạn chế ở mức thấp nhất nhằm tránh gây bẩn cho các quá trình nghiên cứu, chế tạo và sản xuất. Đồng thời, nhiệt độ, áp suất và độ ẩm của không khí cũng được khống chế và điều khiển để có lợi nhất cho các quá trình trên. Ngoài ra, phòng còn được đảm bảo vô trùng, không có các khí độc hại đúng theo nghĩa “sạch” của nó.

Hiện nay đối với việc thiết kế và xây dựng phòng sạch cần lưu ý những vấn đề sau đây: áp suất phòng, nhiễm chéo, độ sạch, nhiệt độ, độ ẩm, số lượng hạt bụi và số lần trao đổi không khí.

Các định nghĩa phổ biến trong phòng sạch

Áp suất phòng

Vì là phòng sạch nên nhiệm vụ chủ yếu của phòng là ngăn ngừa không cho không khí, hạt bụi, chất nhiễm trùng… xâm nhập vào phòng. Nguyên tắc di chuyển cơ bản nhất của không khí là di chuyển từ nơi có áp suất cao hơn đến nơi có áp suất thấp hơn.

>> Phòng sạch áp lực âm – áp lực dương

Để có thể kiểm soát được áp suất phòng cần sử dụng đồng hồ đo áp suất, khi áp phòng vượt quá sẽ tự đồng tràn ra ngoài thông qua cửa gió xì và thường thì những phòng có yêu cầu cao mới gắn miệng gió xì.
Cần phải quan tâm đến cột áp của quạt cũng như chênh lệch giữa lượng gió cấp và hồi trong phòng sạch khi tạo áp trong phòng khi thiết kế.

Nhiễm chéo

Nhiễm chéo là sự nhiễm (đưa vào) không mong muốn các tạp chất có bản chất hóa học hoặc vi sinh vật, hoặc tiểu phân lạ vào trong hoặc lên trên một nguyên liệu ban đầu hoặc thành phẩm trung gian trong quá trình sản xuất, lấy mẫu, đóng gói, bảo quản và vận chuyển.

Độ sạch của phòng sạch

Độ sạch của phòng được quyết định bởi hai yếu tố là số lần trao đổi gió hay còn được gọi là bội số tuần hoàn không khí (Air Changes per Hour-ACH) và phin lọc. Thông thường, đối với điều hòa không khí cho cao ốc văn phòng có thể từ 2 tới 10 lần. Nhưng trong phòng sạch thì số lần trao đổi gió lên tới 20 lần, đặc biệt trong phòng sạch cho sản xuất chíp lên tới 100 lần. Tăng số lần trao đổi gió để làm giảm nồng độ hạt bụi, chất ô nhiễm sinh ra trong phòng. Phin lọc có nhiệm vụ là lọc bỏ những hạt bụi của không khí trước khi vào phòng.

Thông thường với các phòng trong nhà máy dược thì sử dụng loại lọc hiệu suất cao HEPA (High Efficiency Particle Air). Vị trí bộ lọc có thể gắn ngay tại AHU hoặc từng phòng.

Phòng sạch tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn đầu tiên của phòng sạch là hàm lượng bụi, tức là hàm lượng các hạt bụi lơ lửng trong không khí được khống chế đến mức nào (tất nhiên là bụi bám càng phải làm sạch rồi). Nếu ta so sánh một cách hình tượng, đường kính sợi tóc người vào cỡ 100 μm, hạt bụi trong phòng có thể có đường kính từ 0,5 đến 50 μm.

So sánh các kích thước bụi trong phòng sạch
So sánh các kích thước bụi trong phòng sạch

Các tiêu chuẩn về phòng sạch lần đầu tiên được đưa ra vào năm 1963 ở Mỹ, và hiện nay đã trở thành các tiêu chuẩn chung cho thế giới. Đó là các tiêu chuẩn quy định lượng hạt bụi trong một đơn vị thể tích không khí. Người ta chia thành các tầm kích cỡ bụi và loại phòng được xác định bởi số hạt bụi có kích thước lớn hơn 0,5 μm trên một thể tích là 1 foot khối (ft3) không khí trong phòng.

Cơ sở để phân cấp phòng sạch

Tiêu chuẩn Federal Standard 209 (1963)

Tiêu chuẩn này lần đầu tiên được quy định vào năm 1963 (có tên là 209), và sau đó liên tục được cải tiến, hoàn thiện thành các phiên bản 209 A (1966), 290 B (1973)…, cho đến 209 E (1992).

Tiêu chuẩn Federal Standard 209 (1963) trong phòng sạch
Bảng Giới hạn bụi trong tiêu chuẩn 209 (1963)

Tiêu chuẩn Federal Standard 209 E (1992)

Tiêu chuẩn này xác định hàm lượng bụi lửng trong không khí theo đơn vị chuẩn (đơn vị thể tích không khí là m3). Sự phân loại phòng sạch được xác định theo thang loga của hàm lượng bụi có đường kính lớn hơn 0,5 μm. Dưới đây là bảng tiêu chuẩn FS 209 E.

Tiêu chuẩn Federal Standard 209 E (1992) trong phòng sạch
Bảng Giới hạn bụi trong tiêu chuẩn 209E (1992)

Tiêu chuẩn ISO 14644 -1

Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (International Standards Organization – ISO) đã quy định các tiêu chuẩn về phòng sạch tiêu chuẩn quốc tế. Tiêu chuẩn ISO 14644-1 được phát hành năm 1999 có tên “Phân loại độ sạch không khí” (Classification of Air Cleanliness). Các loại phòng sạch được quy định dựa trên biểu thức:

Standard expression classification of air cleanliness iso 14644-1

Trong đó:

– Cn là hàm lượng cho phép tối đa (tính bằng số hạt/m3) của bụi lơ lửng không khí lớn hơn hoặc bằng kích thước xem xét.

– N là chỉ số phân loại ISO, không vượt quá 9 và chỉ số cho phép nhỏ nhất là 0,1 D là đường kính hạt tính theo μm. 0,1 ở đây là hằng số với thứ nguyên là μm.

Như vậy, có thể dễ dàng xác định các giới hạn hàm lượng bụi từ công thức trên và dễ dàng phân loại từng cấp phòng sạch.

Phân loại phòng sạch theo ISO

Giới hạn nồng độ cho phép hạt bụi ISO 14644-1
Bảng giới hạn nồng độ cho phép (hạt/m3)

Chú ý:

Cần chú ý rằng, mức độ nhiễm bẩn không khí trong phòng còn phụ thuộc vào các hạt bụi sinh ra trong các hoạt động trong phòng, chứ không chỉ là con số cố định của phòng. Chính vì thế, trong các tiêu chuẩn của phòng, luôn đòi hỏi các hệ thống làm sạch liên hoàn và còn quy định về quy mô phòng và số người, số hoạt động khả dĩ trong phòng sạch.

Ngoài các tiêu chuẩn này, mỗi ngành còn có thể có thêm các đòi hỏi riêng cho mình, ví dụ như làm về công nghiệp vi mạch bán dẫn đòi hỏi khác với ngành y… Ta nhớ là công nghiệp bán dẫn thao tác với các phần tử vật liệu tới cỡ micron, vì thế mà yêu cầu rất khắt khe về hàm lượng bụi nhỏ, trong khi ngành y tế lại đòi hỏi cao về mức độ sạch và điều hòa không khí nhằm chống nhiễm khuẩn.

Phân loại phòng sạch

Chi tiết về phân loại phòng sạch – Cấp độ sạch

Tác dụng và lợi ích của phòng sạch

Qua những định nghĩa và yêu cầu của phòng sạch trên quý vị có thể thấy, phòng sạch rất cần thiết cho các môi trường sản xuất, y tế, thí nghiệm khoa học, … Phòng sạch nếu không phải nhắc đến như là những tiêu chuẩn quốc tế cần được đáp ứng, đó còn là những điều kiện về môi trường, mang lại sự chính xác, hiệu quả, phòng tránh những rủi ro không đáng có trong đời sống hoặc sản xuất, nghiên cứu. Bên cạnh đó, phòng sạch cũng là một tiêu chí đánh giá sự cạnh tranh hay chuyên nghiệp của một cơ sở hoặc doanh nghiệp.

Để có cái nhìn chi tiết, đồng thời đánh giá tác dụng và lợi ích cụ thể của phòng sạch trong mỗi ngành nghề, quý vị tham khảo thêm các nội dung:

“Đầu tư phòng sạch vào sản xuất được những gì?”

Đây là câu hỏi chúng tôi thường gặp ở những khách hàng bắt đầu tìm hiều về phòng sạch để áp dụng vào mô hình sản xuất kinh doanh của mình. Tuy nhiên, để nói về lợi ích trước mắt so với chi phí đầu tư ban đầu thì có vẻ vẫn chưa thuyết phục được những vị khách mới này.

Còn những khách hàng đã nắm rõ và hiểu biết về phòng sạch, điều họ muốn hướng đến đó chính là chất lượng, sự chuyên nghiệp cho thương hiệu, cho sản phẩm dịch vụ họ cung cấp. Tạo nên sự cạnh tranh, sự uy tín cho mặt hàng của họ ở cả thị trường trong nước và quốc tế.

Còn những lợi ích hiện diện ngay lập tức của phòng sạch là gì?

Đáp ứng yêu cầu pháp lý, quy định riêng trong từng ngành nghề sản xuất như: Điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm; Điều kiện đảm bảo vô trùng, tiệt khuẩn cho y tế; Điều kiện về chống nhiễm chéo, vi sinh; Điều kiện về xử lý chất thải, chất độc hại cho môi trường; Điều kiện về phòng cháy chữa cháy; …

phòng sạch là gì? tác dụng và lợi ích

Chi phí đầu tư xây dựng phòng sạch là bao nhiêu ?

Chi phí đầu tư xây dựng phòng sạch tùy thuộc vào các yếu tố như:

  • Tiêu chuẩn phòng sạch lớp nào (class) thường phụ thuộc vào sản phẩm hoặc ngành nghề sản xuất
  • Quy mô xây dựng, thiết kế
  • Chất lượng vật tư và trang thiết bị phòng sạch cần dùng

Hãy liên hệ với KYODO để được tư vấn chi tiết hơn.

Các vấn đề quan trọng cần lưu ý khi chuẩn bị xây dựng một dự án phòng sạch:

  • Yêu cầu về cấp độ sạch khách hàng cần đáp ứng
  • Các yêu cầu về: Nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, nhiễm chéo sản phẩm, lọc mùi.
  • Diện tích và vị trí lắp đặt: Cần tư vấn khách hàng giải pháp tổng thể nhằm đáp ứng và tránh các rủi ro hay phát sinh chi phí trong quá trình thi công và lắp đặt.
  • Yêu cầu về tiến độ thi công dự án, chi phí đầu tư dự án để nhằm đáp ứng giải pháp tối ưu và tiết kiệm nhất.

Bảo trì bảo dưỡng phòng sạch là gì?

Khi phòng sạch được đưa vào sử dụng, sản xuất, trong quá trình sản xuất có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến việc phòng sạch không còn duy trì được độ sạch như ban đầu ví dụ như thiết bị đã trở nên cũ hơn, dụng cụ trong phòng sạch không còn đảm bảo độ sạch nữa.

Bảo trì bảo dưỡng phòng sạch có tác dụng gì?
Hoàn thiện thi công phòng sạch

Mục đích và lý do cần phải bảo trì bảo dưỡng phòng sạch là gì?

  • Việc bảo dưỡng giúp phục hồi phần nào đó thiết bị để kéo dài thời gian sử dụng lên tối đa.
  • Nếu không bảo dưỡng thì các thiết bị sẽ trở nên xuống cấp và việc này chắc chắn sẽ ảnh hưởng không nhỏ tới các tiêu chuẩn mà phòng sạch yêu cầu.
  • Giúp tối ưu chi phí: Một thiết bị sử dụng trong phòng sạch thường có giá khá cao. Bảo dưỡng giúp kéo dài thời gian sử dụng, tăng thời gian khấu hao sản phẩm giúp tối ưu hóa chi phí vận hành cho phòng sạch.
  • Tiết kiệm thời gian sửa chữa: bảo trì tốt kéo theo một lợi ích khác là khi gặp sự cố ở một thiết bị nào thì việc sửa chữa cũng trở nên dễ dàng hơn, tiết kiệm công sức lẫn thời gian đáng kể.
  • Tăng tuổi thọ phòng sạch: Việc bảo dưỡng định kì giúp kéo dài thời gian sử dụng phòng sạch lên tối đa.

Xem thêm:

DMCA.com Protection Status
0972617767