Collaudo Impianti HVAC per camere bianche
Una camera bianca è un ambiente, in genere utilizzato per la produzione o la ricerca scientifica, che ha un basso livello di inquinanti ambientali come polvere, microbi nell’aria, particelle di aerosol e vapori chimici. Più precisamente, una camera bianca ha un livello di contaminazione controllata che viene specificato dal numero di particelle per metro cubo con una dimensione delle particelle specificata. Per dare dei riferimenti, l’aria ambiente esterna in un tipico ambiente urbano contiene 35.000.000 di particelle per metro cubo nella gamma di dimensioni di 0,5 micron e più grandi di diametro, corrispondenti ad una camera bianca ISO 9, mentre una camera bianca ISO 1 non permette particelle delle dimensioni in quella gamma ma solo 12 particelle per metro cubo di 0,3 micron e più piccole (vedi tabella sotto).
Le camere bianche possono essere molto grandi. Interi impianti di produzione possono essere contenuti all’interno di una camera bianca, con pavimenti che coprono migliaia di metri quadrati. Essi sono ampiamente utilizzati nella produzione di semiconduttori, biotecnologie e in altri campi che sono molto sensibili alla contaminazione ambientale.
L’aria entrando in una camera sterile dall’esterno viene filtrata per eliminare la polvere e l’aria all’interno è in costante ricircolo attraverso filtri di particolato ad alta efficienza (HEPA) e / o ultra- bassa aria di penetrazione (ULPA) per rimuovere i contaminanti generati internamente.
Il personale entra ed esce attraverso airlocks (a volte anche doccia d’aria) e indossa indumenti protettivi come cappucci, maschere, guanti, stivali e tuta.
Le apparecchiature utilizzate all’interno della camera bianca sono progettate per generare un inquinamento minimo dell’aria. Solo attrezzature speciali sono utilizzate. Il mobilio per camere bianche è progettato per produrre il minimo di particelle e deve essere facile da pulire.
Materiali comuni come la carta, matite, e tessuti in fibre naturali sono spesso esclusi, e materiale alternativo viene utilizzato. Le camere bianche non sono sterili (cioè prive di microbi incontrollati); solo particelle sospese nell’aria sono controllate. I livelli di particelle di solito sono misurati utilizzando un contatore di particelle.
Alcuni ambienti sterili sono mantenuti ad una pressione positiva in modo che se ci fossero perdite, l’aria fuoriesce dalla camera, evitando l’ingresso di aria non filtrata proveniente dall’esterno.
COLLAUDO IMPIANTI HVAC
Alcuni sistemi HVAC delle camere bianche, controllano l’umidità a livelli bassi, in modo tale che equipaggiamenti extra (“ionizzatori”) sono necessarie per evitare problemi di scariche elettrostatiche (ESD).
Le camere Bianche di basso livello, possono solo richiedere scarpe speciali, con le suole completamente lisce che non trattengono tracce di polvere o sporcizia. Tuttavia, la suola delle scarpe non deve creare pericoli di scivolamento (la sicurezza ha sempre la precedenza). L’accesso a una camera bianca è di solito limitato a coloro che indossano gli indumenti adatti.
Nelle Camere Bianche in cui gli standard di contaminazione dell’aria sono meno rigorosi, l’ingresso può non avere una doccia d’aria. C’è un ingresso (noto come “stanza grigia”), in cui le tute speciali devono essere indossate, ma poi una persona può camminare direttamente nella stanza.
Alcuni impianti di produzione non utilizzano camere bianche classificate, ma utilizzano alcune pratiche per mantenere le loro esigenze di contaminazione.
Il Principio dei Flussi di Aria
Modello camere bianche flusso turbolento
Modello camere bianche a flusso laminare
Le Camere Bianche mantengono l’ambiente libero da particolato attraverso l’uso di filtri HEPA o ULPA impiegando flusso d’aria laminare o turbolento. Il flusso laminare, o unidirezionale, è un sistema di flusso direzionano costante d’aria filtrata verso il basso e verso i filtri che si trovano sui muri in prossimità della camera bianca o attraverso i pannelli forati a pavimento che ricircolano l’aria. Sistemi a flusso laminare d’aria sono tipicamente impiegati in circa l’ 80 per cento delle camere bianche per mantenere costante l’aria di processo. Filtri e Cappe sono costruiti in acciaio inossidabile o altri materiali per evitare l’ingresso di particelle in ambiente. Flussi di aria turbolento, o non unidirezionale, usano entrambi cappe a flusso laminare d’aria e non filtri a velocità specifica per mantenere l’aria in una camera sterile in costante movimento. L’aria cerca di intrappolare le particelle che possono essere in aria e guidarle verso il pavimento, dove si immettono nei filtri e lasciano l’ambiente della camera bianca.
Classificazione delle Camere Bianche
Le camere bianche vengono classificate in base al numero e la dimensione delle particelle consentiti per volume di aria. Un gran numero come “classe 100” o “classe 1000” si riferiscono alla FED-STD-209E, e indicano il numero di particelle di dimensioni 0,5 micron o più grandi consentite per piede cubo di aria. Lo standard consente inoltre l’interpolazione, per cui è possibile descrivere es. “classe 2000”.
Uno strumento contatore di particelle, viene utilizzato per determinare la concentrazione di particelle in aria, pari e più grandi delle dimensioni specificate, in posizioni di prelievo designati.
Piccoli numeri si riferiscono a norme ISO 14644-1, che specificano il logaritmo decimale del numero di particelle di 0,1 micron o più grandi consentite per metro cubo d’aria. Così, per esempio, una classe ISO 5 camere bianche ha al massimo 10^5 = 100.000 particelle per m³.
Sia 209E FS e ISO 14644-1 assumono il log-log rapporto tra dimensione delle particelle e la concentrazione delle particelle. Per questo motivo, non esiste un valore di concentrazione di particelle pari a zero. Dato che 1 m³ è di circa 35 ft ³, le due norme sono per lo più equivalenti quando si misurano 0,5 micron particelle, anche se le norme di prova differiscono. L’aria in un ambiente ordinario è pari a circa 1.000.000 o classe ISO 9.
