部分
洁净车间用户,因产品工艺升级或车间投入使用年份较久,需要对车间环境洁等级进行升级改造,下面是一个原30万级洁净车间提升至万级洁净车间的需求案例入手,简单对改造方案的思路进行扩展介绍,涵盖技术细节、实施步骤及风险控制要点。
一、现状评估与差距分析
洁净度检测
使用激光粒子计数器检测≥0.5μm微粒浓度,对比GB 50073-2013《洁净厂房设计规范》中万级标准(≥0.5μm微粒≤352,000个/m³,≥5μm微粒≤2,930个/m³)。
记录温湿度、压差、换气次数等参数,分析现有系统与万级要求的差距(如换气次数需从30万级的6-12次/h提升至万级的50-80次/h)。
系统评估
空气净化系统:检查初效、中效、高效过滤器(HEPA)的过滤效率及压损,评估是否需要更换为H13级高效过滤器(过滤效率≥99.97%)。
气流组织:通过烟雾试验或数值模拟(CFD)分析气流是否形成单向流,气流短路,避免涡流区。
密封性能:检查围护结构(墙体、天花板、地面)的接缝密封性,车间布局合理性,使用发烟器检测漏风点。
设备与材料
评估现有设备(如风机、空调机组)的容量是否满足万级需求,必要时升级为变频风机以调节风量。
检查围护结构的装修材料是否满足防静电、抗菌、耐腐蚀要求,如采用彩钢板夹芯板(岩棉/玻镁)或双层玻璃门窗,贴圆形铝型材避免积尘角落。
二、优化设计
洁净度参数设计
换气次数:根据车间面积和人员密度计算,确保万级区域有效换气次数≥25次/h,关键区域(如灌装线)可提升至30次/h。
压差梯度:设计更衣区→缓冲区→生产区的压差梯度(10-15Pa),防止污染空气倒灌。
温湿度控制:温度控制在18-26℃,湿度45%-65%,避免静电积累和微生物滋生。
气流组织优化
单向流设计:在关键区域(如灌装线、洁净工作台)采用层流罩或垂直单向流,风速控制在0.25-0.3m/s。
乱流区控制:非关键区域采用乱流设计,通过高效过滤器送风口均匀分布气流。
材料与设备选型
高效过滤器:选用H13级高效过滤器,安装在送风末端,确保微粒过滤效率≥99.97%。
围护结构:采用彩钢板夹芯板(岩棉/玻镁),接缝处使用硅胶密封;地面采用环氧树脂自流平,耐磨、防静电。
设备升级:更换风机为变频风机,安装压差监测系统(如数字式压差计),实时监控压差变化。
三、改造施工
施工流程
基础施工:拆除现有围护结构,清理场地,安装新彩钢板夹芯板。
管道安装:铺设送风管道、回风管道,安装高效过滤器、风机、空调机组。
电气与自控:安装照明系统、插座、压差监测系统,调试自控系统(如PLC控制)。
防静电设备:安装防静电地板、离子风机,接地电阻≤1Ω。
清洁与消毒:施工完成后进行彻底清洁,使用臭氧或紫外线消毒。
关键节点控制
过滤器安装:高效过滤器安装前需进行检漏测试,确保无泄漏。
气密性测试:使用发烟器或压力衰减法测试围护结构的气密性,漏风率≤1%。
设备联调:调试风机、空调机组、自控系统,确保温湿度、压差、换气次数等参数达标。
四、验证验收
静态测试
洁净度测试:使用激光粒子计数器检测≥0.5μm微粒浓度,确认符合万级标准。
压差测试:使用压差计检测各区域压差,确保梯度符合设计要求。
温湿度测试:使用温湿度计检测环境参数,确认在控制范围内。
五、成本与效益分析
成本估算
材料成本:彩钢板夹芯板、高效过滤器、风机等,约占总成本的40%。
人工成本:施工、调试、验收等,约占总成本的30%。
设备成本:空调机组、自控系统等,约占总成本的30%。
效益分析
质量提升:满足万级洁净度要求,提高产品合格率。
效率提升:优化气流组织,减少清洁时间,提高生产效率。
合规性:符合GMP、ISO 14644等标准,通过客户或监管部门审核。
通过以上详细方案,可确保洁净车间从30万级提升至万级,满足生产需求,同时控制成本与风险。