نکات کلیدی در انتخاب تجهیزات کلین‌روم | ساخت کلین روم + کاربرد و راهنما
در عصر فناوری و پیشرفت‌های صنعتی، کنترل کیفیت محیطی به یکی از الزامات حیاتی تبدیل شده است. یکی از مهم‌ترین فضاهای کنترل‌شده، کلین‌روم (Cleanroom یا اتاق پاک) است. کلین‌روم به فضایی گفته می‌شود که در آن تعداد ذرات معلق در هوا، دما، رطوبت و فشار به‌طور بسیار دقیق کنترل می‌شود تا آلودگی‌ها به حداقل برسند.
برای ساخت کلین‌روم، تنها داشتن دیوارها و سقف با استاندارد کافی نیست؛ تجهیزات کلین‌روم نقش اصلی را ایفا می‌کنند. انتخاب نادرست یا بی‌دقت این تجهیزات می‌تواند باعث افت عملکرد، آلودگی محصول یا افزایش هزینه‌های نگهداری شود.
فهرست مطالب:
کلین‌روم چیست و چرا اهمیت دارد؟
مفاهیم پایه‌ای مرتبط با کلین‌روم
دسته‌بندی تجهیزات کلین‌روم
کاربرد تجهیزات کلین‌روم در صنایع
نکات کلیدی در انتخاب تجهیزات کلین‌روم
مراحل ساخت کلین‌روم و نقش تجهیزات
معرفی دپارتمان مکانیک و دوره جامع طراحی کلین‌روم
سوالات متداول (FAQ)
جمع‌بندی و نتیجه‌گیری
کلین‌روم چیست و چرا اهمیت دارد؟
تعریف کلین‌روم
کلین‌روم یا اتاق پاک، محیطی است کنترل‌شده از نظر آلودگی‌های ذرات معلق، دما، رطوبت و فشار. به عبارت دیگر، در یک کلین‌روم، شرایط محیطی به گونه‌ای طراحی می‌شود که ذرات معلق هوا (غبار، ذرات معلق) به حداقل مقدار برسند.
اهمیت کلین‌روم
در صنایع حساس مانند داروسازی، تولید قطعات الکترونیکی، نیمه‌هادی‌ها، تجهیزات پزشکی و صنایع غذایی خاص، حتی مقدار بسیار کمی آلودگی می‌تواند نتیجه نهایی را تحت تاثیر قرار دهد. مثلاً یک ذره کوچک در تولید چیپ الکترونیک ممکن است باعث خرابی محصول شود. یا در تولید داروها، آلودگی میکروبی می‌تواند ایمنی بیمار را تهدید کند.
به همین دلیل، ساخت کلین‌روم یکی از مراحل حیاتی در این صنایع است و انتخاب تجهیزات کلین‌روم بخش جدایی‌ناپذیر آن محسوب می‌شود.
مفاهیم پایه‌ای مرتبط با کلین‌روم
قبل از ورود به تجهیزات، باید با چند مفهوم پایه آشنا شویم:
- کلاس کلین‌روم: براساس استاندارد ISO 14644 یا سایر استانداردها، فضاهایی کلاس‌بندی می‌شوند (مثلاً کلاس ISO 5، ISO 6 و…). هر کلاس محدودیت متفاوتی برای تعداد ذرات معلق دارد.
- ذرات معلق: ذراتی که در هوا معلق‌اند، مانند گرد و غبار، میکروب‌ها یا قطعات کوچک.
- فشار مثبت / منفی: در بسیاری از کلین‌روم‌ها، فشار داخلی باید از فشار بیرونی بیشتر باشد تا ورود ذرات معکوس جلوگیری شود.
- آلودگی ذاتی و آلودگی اکتسابی: ذراتی که از ساختار ساختمان یا تجهیزات می‌آیند (ذاتی) و ذراتی که از انسانی یا مواد وارد می‌شود (اکتسابی).
با دانستن این مفاهیم، می‌توان تجهیزات را بهتر انتخاب و بهینه کرد.
دسته‌بندی تجهیزات کلین‌روم
در این بخش، به تفصیل هر دسته از تجهیزات کلین‌روم را معرفی می‌کنیم، عملکرد آنها را توضیح می‌دهیم و نکاتی که هنگام انتخاب باید مد نظر قرار گیرند را بیان می‌کنیم.
تجهیزات فیلتراسیون و تهویه
این دسته مهم‌ترین نقش را در پاک‌سازی هوا ایفا می‌کند.
- فیلترهای HEPA و ULPA
HEPA مخفف High Efficiency Particulate Air است و قادر است ذراتی با اندازه بسیار کوچک (مثلاً ۰.۳ میکرون) را حذف کند. ULPA (Ultra-Low Particulate Air) فیلتر با کارایی بالاتر است.
نکته مهم: انتخاب فیلتری که بازده کافی داشته باشد، اما افت فشار آن زیاد نباشد تا هزینه انرژی بالا نرود. - سیستم HVAC ویژه کلین‌روم
سیستم تهویه مطبوع با طراحی اختصاصی برای کلین‌روم، که دما، رطوبت، جریان هوا و فشار را کنترل می‌کند. در طراحی این سیستم باید ظرفیت هوادهی، توزیع هوا، کانال‌ها و تلفات فشار به دقت بررسی شوند.
تجهیزات پوشش و ورود پرسنل
- گان، ماسک، دستکش، کفش مخصوص
این پوشش‌ها باید از ورود ذرات انسانی جلوگیری کنند. جنس و ساختار آنها باید استاندارد باشد (فاقد الیاف آزاد، قابل شستشو و استریل‌پذیر). - اتاق تعویض (Gowning Room)
محلی که پرسنل پیش از ورود به کلین‌روم لباس مخصوص می‌پوشند. باید از نظر طراحی، جریان هوای منفی یا مثبت و کنترل آلودگی دقیق باشد.
تجهیزات کنترل و مانیتورینگ
- سنجش دما، رطوبت و فشار
ابزارهایی که به صورت آنلاین یا دوره‌ای وضعیت محیط کلین‌روم را کنترل می‌کنند. - مانیتور ذرات معلق / شمارنده ذرات
برای اندازه‌گیری تعداد ذرات هوا در فضا. - سیستم هشداردهی و لاگ‌برداری
اگر شرایط از حد مجاز خارج شود، هشدار دهد و اطلاعات ثبت شود.
تجهیزات ضدعفونی و استریل‌سازی
- لامپ UV / لامپ فرابنفش
برای استریل‌سازی سطح‌ها و ابزارهایی که امکان تابش دارند. - سیستم‌های شستشوی اتوماتیک یا دستی
برای ضدعفونی کردن ابزارها و لباس‌ها.
تجهیزات مبلمان و داخلی
- میز و صندلی ضد استاتیک
برای جلوگیری از تخلیه الکتریکی ناخواسته که ممکن است ذرات را جابه‌جا کند. - کابینت‌ها و قفسه‌های استریل
برای نگهداری ابزار و مواد در محیط پاک، بدون آلودگی.
مطالعه بیشتر: استانداردهای جهانی برای طراحی و ساخت کلین روم: از طراحی تا اجرا
کاربرد تجهیزات کلین‌روم در صنایع
درک کاربردهای واقعی تجهیزات به شما کمک می‌کند انتخاب بهتری داشته باشید.
صنعت داروسازی و بیوتکنولوژی
تجهیزات کلین‌روم در تولید واکسن‌ها، داروهای مبتنی بر میکروارگانیسم‌ها و فرایندهای حساس به آلودگی، ضروری‌اند. مثلاً فیلترهای HEPA باید در اتاق‌های تهیه محیط کشت نصب شوند، و مانیتور ذرات به دقت کنترل شود.
صنایع غذایی
در تولید مکمل‌های غذایی یا محصولات لبنی حساس، کلین‌روم‌ها تضمین می‌کنند که ذرات خارجی وارد محصول نشوند و ایمنی غذایی حفظ شود.
صنایع الکترونیک و نیمه‌هادی‌ها
ذرات کوچک می‌توانند بر عملکرد تراشه‌ها تأثیر بگذارند. تجهیزات فیلتراسیون، مانیتورینگ ذرات و کنترل هوا برای تولید با کیفیت اهمیت حیاتی دارد.
بیمارستان‌ها و مراکز پزشکی
اتاق‌های عمل، بخش‌های ایزوله یا فرآیندهای حساس (مثل تولید دارو داخل بیمارستان) ممکن است نیازمند شرایط کلین‌روم باشند.
نکات کلیدی در انتخاب تجهیزات کلین‌روم
در انتخاب تجهیزات، چند نکته کلیدی را باید همزمان مد نظر قرار داد:
انطباق با استانداردهای بین‌المللی
تجهیزات باید بر اساس استانداردهایی مانند ISO 14644 (برای پاکیزگی هوا) و GMP (در صنایع دارویی) طراحی شده باشند.
هزینه کل — هزینه اولیه + هزینه نگهداری
گاهی تجهیزاتی با قیمت اولیه پایین‌تر ممکن است هزینه نگهداری بیشتری داشته باشند. باید هزینه دوره‌ای فیلترها، انرژی مصرفی، تعمیرات و تعویض قطعات را در نظر گرفت.
قابلیت نگهداری و تعمیر
تجهیزات باید طوری طراحی شده باشند که دسترسی به قطعات داخلی و تعمیر آنها راحت باشد. وجود قطعات یدکی در بازار داخلی یکی از فاکتورهای مهم است.
مصرف انرژی و بهره‌وری
سیستم‌های تهویه و فیلترها بیشترین بخش مصرف انرژی را دارند. انتخاب تجهیزات کم‌مصرف و بهینه باعث صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه‌ها می‌شود.
تطابق با طراحی معماری و فضای موجود
تجهیزات نباید با ساختار فیزیکی ساختمان تداخل داشته باشند؛ باید ابعاد، وزن و دسترسی مناسب داشته باشند.
پشتیبانی فنی و مشاوره تخصصی
انتخاب تجهیزات با مشورت متخصصان طراحی کلین‌روم، ریسک اشتباه را کاهش می‌دهد.
مراحل ساخت کلین‌روم و نقش تجهیزات
در این بخش مراحل اصلی ساخت کلین‌روم و جای تجهیزات در هر مرحله را بررسی می‌کنیم:
-
فاز طراحی
در این مرحله کلاس کلین‌روم تعیین می‌شود (مثلاً ISO 5 یا ISO 7). نقشه جریان هوا، فشار، محل نصب تجهیزات HVAC و فیلتراسیون طراحی می‌شود.
-
فاز انتخاب تجهیزات
براساس طراحی، تجهیزات فیلتراسیون، سیستم تهویه، مانیتورینگ، پوشش پرسنل و مبلمان انتخاب می‌شوند.
-
فاز نصب و راه‌اندازی
تجهیزات نصب، لوله‌ها و کانال‌ها اجرا می‌شوند و سپس تست‌های عملکرد انجام می‌شود (مانند تست افت فشار، تست ذرات).
-
فاز بهره‌برداری و نگهداری
بررسی دوره‌ای تجهیزات، تعویض فیلترها، کالیبراسیون ابزارها و مانیتورینگ مداوم انجام می‌شود.
در هر فاز، انتخاب تجهیزات مناسب بسیار حیاتی است؛ اگر در مرحله انتخاب دقت نشود، ممکن است در فاز نصب یا بهره‌برداری مشکلات جدی پیش بیاید.
معرفی دپارتمان مکانیک و دوره جامع طراحی کلین‌روم
اگر به دنبال یادگیری تخصصی و عملی طراحی کلین‌روم و انتخاب تجهیزات آن هستید، دپارتمان مکانیک جهاد دانشگاهی صنعتی شریف میزبان دوره‌های کاربردی و پیشرفته است. برای دیدن اطلاعات کامل دپارتمان به این لینک مراجعه کنید:
یکی از دوره‌های برجسته‌ی این دپارتمان دوره جامع طراحی کلین‌روم است. این دوره شامل مباحث پایه طراحی، انتخاب تجهیزات کلین‌روم، مسائل اجرایی و کارگاهی است. از مزایای دوره می‌توان به امکان دریافت مشاوره رایگان و راهنمایی در پروژه‌های عملی اشاره کرد.
اگر مایل باشید، می‌توانید با مراجعه به این صفحات، جزئیات ثبت‌نام، سرفصل‌ها و شرایط شرکت را ببینید و در صورت تمایل با تیم آموزش تماس بگیرید.
سوالات متداول (FAQ)
۱. تجهیزات کلین‌روم شامل چه مواردی می‌شود؟
تجهیزات اصلی شامل سیستم فیلتراسیون (HEPA / ULPA)، سیستم تهویه (HVAC مخصوص کلین‌روم)، پوشش پرسنل، ابزار مانیتورینگ، تجهیزات استریل‌سازی و مبلمان مخصوص است.
۲. هزینه ساخت کلین‌روم چقدر است؟
هزینه وابسته به ابعاد، کلاس کلین‌روم، کیفیت تجهیزات و پیچیدگی سیستم تهویه است. نمی‌توان عدد ثابتی اعلام کرد، اما بخش عمده هزینه معمولاً تجهیزات HVAC و فیلتراسیون است.
۳. چه صنایعی بیشترین نیاز به کلین‌روم دارند؟
صنایع دارویی، بیوتکنولوژی، صنایع الکترونیک و نیمه‌هادی‌ها، تولید تجهیزات پزشکی، و برخی بخش‌های پیشرفته صنعت غذایی.
۴. آیا تجهیزات کلین‌روم را می‌توان تولید داخلی کرد؟
بله، در بسیاری کشورها تعدادی از تجهیزات کلین‌روم داخلی‌سازی شده‌اند. اما باید دقت کرد که کیفیت و کارایی آنها مطابق با استانداردهای بین‌المللی باشد.
۵. آیا پس از ساخت کلین‌روم لازم است تجهیزات را به‌روزرسانی کنیم؟
بله، فناوری‌ها پیشرفت می‌کنند. ممکن است فیلترهای جدیدتر یا سیستم‌های بهره‌وری بالاتر عرضه شوند. بنابراین باید امکان ارتقاء تجهیزات فراهم باشد.
جمع‌بندی و نتیجه‌گیری
در این مقاله، از پایه به موضوع ساخت کلین‌روم و انتخاب تجهیزات کلین‌روم پرداختیم. ابتدا مفاهیم پایه‌ای مانند کلاس کلین‌روم، فشار، ذرات معلق را بررسی کردیم. سپس دسته‌بندی تجهیزات—از فیلتراسیون و تهویه تا پوشش پرسنل، مانیتورینگ، استریل‌سازی و مبلمان—را با جزئیات تشریح کردیم.
در بخش نکات کلیدی، تأکید شد که انتخاب تجهیزات باید همزمان با رعایت استانداردها، توجه به هزینه کل، قابلیت نگهداری، مصرف انرژی و پشتیبانی فنی باشد. همچنین مراحل ساخت کلین‌روم و جایگاه تجهیزات در هر فاز را بازگو کردیم.
تاریخ نگارش: ۱۲ مهر ۱۴۰۴
