航空潔凈室/無(wú)塵室概述:美GG家航空航天局( NASA )飛往太陽(yáng)系天體的太空行動(dòng)要能夠維持生命,或者可能要維持處于基本進(jìn)化狀態(tài)的生命,對于太空船表面上的**大孢子數有嚴格的限制要求;隨著(zhù)潔凈室規程效率的提高,這些限制等級很可能會(huì )慢慢地降低。 當然其它航空類(lèi)的潔凈室要求也基本上差不多。
幾項前景看好的技術(shù)可以幫助承包商降低孢子數,達到可接受的水平,快速測定微生物,并確定飛船微生物的詳細基因組。
NPR 8020.12 允許采用其他方法替代125°C干熱滅菌,只要程序和質(zhì)量控制得到 NASA 行星保護官方( PPO )批準。然后,這些方法就會(huì )在得到批準的 PP (行星保護)計劃中被列出。通過(guò)引用規格數字,飛行器硬件圖紙可以采用這些獨特的微生物減量方法。微生物屏障可用于防止先前經(jīng)過(guò)消毒的區域被重復污染;**少 1,244 Pa ( 5英寸水柱 )的壓力才能滿(mǎn)足防止微生物入侵的需要。高效空氣過(guò)濾器 HEPA (0.3 µm,效率99.97% )也是一種公認的高效微生物屏障。NASA 要求航天飛船的裝配要在**低限度為 ISO 8 級( Fed. Std. 209E Class 100,000 )的潔凈室中進(jìn)行。
對于一個(gè)火星登陸任務(wù),整個(gè)航天飛船所能允許的**大孢子數為 300,000 (或<300個(gè)細菌芽孢/m2);所有的其它目標仍然有一個(gè)邊坡穩定性概率( probabilistic )要求。每個(gè)航天飛船的所有表面區域可以有 300,000 個(gè)孢子的數量,適用于火星的非特殊區域(大多數表面);而包括硬件內的有機體(如罐封膠囊)在內,總允許量為 500,000 。海盜號以及其它接觸“特殊區域”或尋找生命的航天飛船必須滿(mǎn)足 300,000 的要求,并且通過(guò)干熱滅菌將表面生物載荷降低到 10,000,這意味著(zhù)在飛船表面的所有可見(jiàn)孢子將不會(huì )超過(guò)30個(gè)。
多數的航空無(wú)塵室都有未知的微生物沉積率和表面微生物群體,通常并沒(méi)有可立即投入使用的微生物實(shí)驗室。當建造一個(gè)合適的微生物學(xué)實(shí)驗室,以實(shí)施 NPR 5340.1 時(shí),PP 程序shou先要做的是使它們的無(wú)塵室盡可能的無(wú)菌。為此可以建造一個(gè)臨時(shí)實(shí)驗室,使用 100 級( ISO 5級 )潔凈工作臺,并設有臺式恒溫箱。采用市場(chǎng)上有售的沉降板(捕捉微生物輻射塵)和基于胰酶大豆瓊脂(TSA)的接觸板(測定潔凈室表面),就可以完成對潔凈室(包括熱真空室,聲學(xué)和振動(dòng)設施),以及相關(guān)的設備的初步檢測。這些程序主要是設計用來(lái)檢測并計算異養菌、嗜溫菌、好氧/厭氧微生物的數目的。**可能在太空和行星環(huán)境下存活下來(lái)的微生物有喜鹽生物、某些品種的芽孢桿菌和極端微生物。
汽車(chē)制造業(yè)的“潔凈室”并沒(méi)有按照ISO分類(lèi)。多數關(guān)鍵的地方,如變速器、燃料噴射器裝配車(chē)間以及噴漆間**初并不是按照“潔凈室”的要求設計的,而是仍然按照未分類(lèi)的“潔凈室”設計的。但是,汽車(chē)制造廠(chǎng)的工程師們越來(lái)越認識到,在生產(chǎn)過(guò)程中需要保持潔凈,而且目前的這種越來(lái)越嚴格的控制趨勢的發(fā)展速度也正在加快。
汽車(chē)制造行業(yè)室/無(wú)塵室概述:
德G的汽車(chē)供應商西門(mén)子公司在十多年前就已經(jīng)將凈化級別為10,000級的設施用于燃料噴射器裝配車(chē)間。八年前,我作為一個(gè)潔凈室顧問(wèn),為福特公司設計了一套凈化級別為10,000級的燃料噴射器裝配設施,它的設計概念更接近于一個(gè)典型的半導體設施而不是傳統的汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)。
我們對存在汽車(chē)“無(wú)塵室”內的空氣作了采樣,結果顯示污染物質(zhì)顆粒的體積都比較大,通常在50μm左右甚**更大。這些顆粒的產(chǎn)生主要是由于正壓不良以及缺少氣閘室和通道,還有忽略了對儀器、工作人員以及部件的預清潔處理工作。我們發(fā)現經(jīng)過(guò)我們實(shí)施了下面的措施后,可以達到潔凈室等級的要求。
1、進(jìn)入潔凈室之前,預先清潔儀器、人員以及零件;
2、用可控的多級壓力、溫度和濕度控制裝置密封建筑;
3、HEPA過(guò)濾;
4、增強工藝以減少顆粒/沉淀物的產(chǎn)生;
5、保護性外衣;
6、清潔;
7、雙門(mén)配置將相鄰的空間分開(kāi),包括運送和接收區域。
案例說(shuō)明:
在比較寬大的汽車(chē)組裝環(huán)境中,從機器人和其它裝配設備上散發(fā)出來(lái)油霧和金屬微粒會(huì )散布到空氣中,精密的機械組件必須清洗和處理。解決這個(gè)問(wèn)題的核心在于設置無(wú)塵區或者保護區,把噴漆和重要的生產(chǎn)區域分開(kāi),避免交叉污染??刂瓶諝馕廴疚?,不能讓它進(jìn)入生產(chǎn)區,例如發(fā)動(dòng)機和傳動(dòng)裝置組裝區。
污染物微粒聚集在組件不適當的位置上可能會(huì )損害其功能或者使其徹底報廢。柴油噴射技術(shù)就是一個(gè)很好的例子。從1996年開(kāi)始,在五年時(shí)間里這項技術(shù)性能迅速提高,結果是噴射壓力越來(lái)越高、噴嘴尺寸越做越小。高壓泵的**大壓力在2000巴以上,燃料通過(guò)直徑大約為100μm的孔注入燃燒室。在生產(chǎn)這類(lèi)系統時(shí)只是保證不同的組件高度清潔是不夠的,組裝工藝也必須在高度清潔的環(huán)境下進(jìn)行。
噴射系統說(shuō)明,許多汽車(chē)組件都必須保持表面高度清潔,但是這些關(guān)鍵的區域往往集中在組件的內部。許多組件采用非常復雜的金屬結構,在成形后加工成**終的形狀并且包含介質(zhì)通孔或需要高度清潔的內表面。**可以用來(lái)檢查這種組件清潔程度的辦法是通過(guò)清潔程序,提取所有微粒污染物,然后分析清洗液。為了做到這一點(diǎn),一般是把微粒污染物沉積到過(guò)濾膜上,然后進(jìn)行顯微分析或者重量測定分析。#p#分頁(yè)標題#e#
在制造環(huán)境中,人們所關(guān)注的微粒尺寸一般都比較大,它們不會(huì )像煙霧那樣散開(kāi),而會(huì )掉到組件的表面上,所以與在半導體無(wú)塵室中的空氣控制方案完全不同。另外,人們關(guān)注的范圍也越來(lái)越窄,需要控制的污染物的尺寸**大的直徑在80**120μm之間,**小的在40**60μm之間,例如金屬、類(lèi)污染物。這些用戶(hù)的目標與常規潔凈室用戶(hù)的沒(méi)有什么兩樣:防止產(chǎn)品出現用肉眼看得到的缺陷和功能性缺陷。