ภาษาไทย
ประเภทและวิธีการจำแนกประเภทของวิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์
สร้างใน 2024.11.08
ในหลายสาขา เช่น การผลิตภาคอุตสาหกรรมสมัยใหม่ การทดลองวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และการแพทย์และการดูแลสุขภาพ วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์มีบทบาทสำคัญ สามารถสร้างพื้นที่สะอาดที่ตรงตามข้อกำหนดสำหรับสภาพแวดล้อมเฉพาะ ทำให้การผลิตและการวิจัยดำเนินไปอย่างราบรื่น รวมถึงสุขภาพและความปลอดภัยของผู้คน บทความนี้จะแนะนำประเภทของวิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์และวิธีการจำแนกทั่วไปโดยละเอียด
I. ประเภทของวิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์
(I) วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรม
1. วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
กระบวนการผลิตชิปอิเล็กทรอนิกส์มีข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมที่สูงมาก ในกระบวนการสำคัญ เช่น การพิมพ์ลายด้วยแสง (photolithography) และการกัดลาย (etching) ของชิป แม้แต่ฝุ่นละอองเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดการลัดวงจรหรือปัญหาด้านประสิทธิภาพอื่นๆ ในชิปได้ ดังนั้น วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์จึงจำเป็นต้องสร้างพื้นที่ที่มีความสะอาดสูงเป็นพิเศษ โดยทั่วไปจะถึงมาตรฐาน ISO1 - ISO3 วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ประเภทนี้ยังมีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับการควบคุมอุณหภูมิ ความชื้น และไฟฟ้าสถิต โดยทั่วไป อุณหภูมิควรควบคุมให้อยู่ในช่วง 22℃ ± 1℃ และความชื้นควรอยู่ระหว่าง 45% ถึง 55% เพื่อให้มั่นใจในการทำงานที่เสถียรของอุปกรณ์การผลิตและอัตราผลผลิตของการผลิตชิป
2. วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ในอุตสาหกรรมยา
การผลิตยาเกี่ยวข้องกับชีวิตและสุขภาพของมนุษย์ ตั้งแต่การแปรรูปวัตถุดิบไปจนถึงการผลิตยาเตรียม จำเป็นต้องมีสภาพแวดล้อมที่สะอาด ตัวอย่างเช่น ในโรงงานผลิตยาฉีด จุลินทรีย์และฝุ่นในอากาศอาจปนเปื้อนยา ทำให้เกิดอุบัติเหตุทางการแพทย์ที่ร้ายแรง ตามขั้นตอนการผลิตที่แตกต่างกัน ข้อกำหนดด้านความสะอาดของวิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ทางเภสัชกรรมจะแตกต่างกันไป โดยทั่วไป ในพื้นที่สำคัญของการผลิตยาปราศจากเชื้อ เช่น กระบวนการบรรจุ จำเป็นต้องมีระดับความสะอาดระดับ A (เทียบเท่า ISO5) ในขณะที่พื้นที่พื้นหลังอาจเป็นระดับ C หรือ D (เทียบเท่า ISO7 - ISO8) ในขณะเดียวกัน วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ประเภทนี้ควรให้ความสำคัญกับการระบายอากาศและการบำบัดการฆ่าเชื้อในอากาศเพื่อป้องกันการปนเปื้อนข้าม
3. วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ในอุตสาหกรรมอาหาร
ในระหว่างกระบวนการแปรรูปอาหาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอาหารบางชนิดที่มีมาตรฐานสุขอนามัยสูงมาก เช่น นมผงสำหรับทารกและอาหารเพื่อสุขภาพ วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ (Purification Engineering) ถือเป็นสิ่งจำเป็น วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ในอุตสาหกรรมอาหารมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อป้องกันปัญหาต่างๆ เช่น การปนเปื้อนของจุลินทรีย์และการปะปนของสิ่งแปลกปลอม ในกระบวนการทำให้แห้งและบรรจุภัณฑ์ของการผลิตนมผง จำเป็นต้องควบคุมจำนวนฝุ่นและจุลินทรีย์ในสภาพแวดล้อม และโดยทั่วไปความสะอาดจะต้องถึงระดับ ISO7 - ISO8 นอกจากนี้ วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ควรพิจารณาถึงการป้องกันการรุกรานของแมลงและสัตว์รบกวน รวมถึงการปนเปื้อนทางเคมี เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและคุณภาพของอาหาร
(II) วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ทางชีวภาพ
1. วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ทางชีวภาพในห้องปฏิบัติการ
ในห้องปฏิบัติการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ชีวภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยจุลินทรีย์ที่ก่อโรคสูงและการทดลองพันธุวิศวกรรม วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์เป็นกุญแจสำคัญในการรับรองความปลอดภัยของบุคลากรในห้องปฏิบัติการและความถูกต้องของผลการทดลอง ตัวอย่างเช่น ในห้องปฏิบัติการความปลอดภัยทางชีวภาพระดับ P3 และ P4 ทิศทางการไหลของอากาศจำเป็นต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด และควรใช้การออกแบบแรงดันลบเพื่อป้องกันการรั่วไหลของจุลินทรีย์ ในขณะเดียวกัน ระบบการทำให้บริสุทธิ์ควรมีฟังก์ชันการกรองอากาศที่มีประสิทธิภาพสูง โดยมีประสิทธิภาพการกรองมากกว่า 99.97% สำหรับอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 0.3 ไมโครเมตร และควรมีอุปกรณ์ฆ่าเชื้อและทำลายเชื้อโรคที่เชี่ยวชาญเพื่อจัดการพื้นที่ห้องปฏิบัติการและของเสียอย่างทันท่วงที
2. วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ในห้องผ่าตัดของโรงพยาบาล
ห้องผ่าตัดของโรงพยาบาลเป็นสถานที่สำคัญในการช่วยชีวิต และวิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์สามารถลดความเสี่ยงของการติดเชื้อจากการผ่าตัดได้ ห้องผ่าตัดจะแบ่งออกเป็นระดับต่างๆ ตามประเภทของการผ่าตัดและข้อกำหนดด้านความสะอาด ตัวอย่างเช่น การปลูกถ่ายอวัยวะ การผ่าตัดหัวใจ ฯลฯ จำเป็นต้องดำเนินการในห้องผ่าตัดที่สะอาดเป็นพิเศษระดับ I โดยมีมาตรฐานความสะอาด ISO5 อัตราการแลกเปลี่ยนอากาศต่อชั่วโมงสามารถสูงถึง 30-40 ครั้ง เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพอากาศในบริเวณผ่าตัด ในขณะเดียวกัน ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น แสง อุณหภูมิ และความชื้นในห้องผ่าตัดก็ควรถูกควบคุมอย่างเข้มงวด เพื่อให้มีสภาวะที่ดีสำหรับการดำเนินงานที่ราบรื่นของการผ่าตัด
(III) วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์พิเศษอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับห้องคลีนรูม
1. วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
ในระหว่างการผลิตและประกอบชิ้นส่วนอากาศยาน สิ่งเจือปนขนาดเล็กอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของชิ้นส่วนและความน่าเชื่อถือของยานอวกาศ ตัวอย่างเช่น ในโรงงานประกอบชิ้นส่วนออปติคัลของดาวเทียม การปฏิบัติงานจำเป็นต้องดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่สะอาดเป็นพิเศษเพื่อป้องกันฝุ่นไม่ให้ส่งผลกระทบต่อความแม่นยำของเลนส์ออปติคัล วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ประเภทนี้มีความต้องการสูงสำหรับความเสถียรของสภาพแวดล้อมและการบำรุงรักษาความสะอาดในระยะยาว และยังต้องป้องกันความเสียหายจากไฟฟ้าสถิตต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำสูง
2. วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องมือความเที่ยงตรงสูง
สภาพแวดล้อมการผลิตเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูง เช่น กล้องจุลทรรศน์ระดับไฮเอนด์และเครื่องจักรลิโทกราฟี จำเป็นต้องมีความสะอาดสูง ในระหว่างกระบวนการประกอบเครื่องมือเหล่านี้ อนุภาคฝุ่นขนาดเล็กอาจเข้าไปภายในเครื่องมือ ส่งผลกระทบต่อความแม่นยำและประสิทธิภาพของเครื่องมือ ข้อกำหนดด้านความสะอาดโดยทั่วไปอยู่ในระดับ ISO4 - ISO6 และปัจจัยต่างๆ เช่น การสั่นสะเทือนและการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมการผลิต ควรถูกควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการผลิตเครื่องมือระดับสูง
II. วิธีการจำแนกประเภทของวิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์
(I) การจำแนกตามระดับความสะอาด
นี่เป็นหนึ่งในวิธีการจำแนกประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด มาตรฐานสากล ISO14644 แบ่งระดับความสะอาดออกเป็นระดับต่างๆ ตั้งแต่ ISO1 ถึง ISO9 ตัวเลขยิ่งน้อย ความสะอาดก็ยิ่งสูง ตัวอย่างเช่น ในห้องคลีนรูมระดับ ISO1 จำนวนอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 0.1 ไมโครเมตรต่ออากาศหนึ่งลูกบาศก์เมตรต้องไม่เกิน 10 อนุภาค ในขณะที่ข้อจำกัดเกี่ยวกับจำนวนอนุภาคในห้องคลีนรูมระดับ ISO9 จะมีความยืดหยุ่นมากกว่า ในการใช้งานจริง อุตสาหกรรมที่มีความแม่นยำสูง เช่น การผลิตชิปอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนใหญ่มักต้องการสภาพแวดล้อมที่สะอาดเป็นพิเศษในระดับ ISO1 - ISO3 ในขณะที่โรงงานแปรรูปอาหารทั่วไปอาจต้องการเพียงระดับ ISO7 - ISO8 เท่านั้น
(II) การจำแนกตามการใช้งานในอุตสาหกรรม
ดังที่กล่าวมาข้างต้น สามารถแบ่งวิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ออกเป็นสาขาต่างๆ ตามอุตสาหกรรม เช่น อิเล็กทรอนิกส์ ยา อาหาร ชีววิทยา และการบินและอวกาศ แต่ละอุตสาหกรรมมีจุดเน้นที่แตกต่างกันในด้านความสะอาด อุณหภูมิและความชื้น ทิศทางการไหลของอากาศ การป้องกันไฟฟ้าสถิต ฯลฯ เนื่องจากลักษณะเฉพาะของวัตถุการผลิตหรือการวิจัย วิธีการจำแนกประเภทนี้มีประโยชน์ในการออกแบบและดำเนินการตามแผนวิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ตามลักษณะเฉพาะของอุตสาหกรรมต่างๆ
(III) การจำแนกตามรูปแบบการจัดระเบียบการไหลของอากาศ
1. แบบทิศทางเดียว - ห้องคลีนรูมแบบไหล
ในห้องคลีนรูมแบบทิศทางเดียว (unidirectional - flow clean room) การไหลของอากาศจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวด้วยความเร็วสม่ำเสมอตามหน้าตัด อากาศจะไหลจากปลายที่มีความสะอาดสูงไปยังปลายที่มีความสะอาดต่ำ รูปแบบการจัดระเบียบการไหลของอากาศนี้สามารถพัดพาอนุภาคฝุ่นละอองออกไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ห้องคลีนรูมคงระดับความสะอาดสูงไว้ได้ มักใช้ในสถานที่ที่มีข้อกำหนดด้านความสะอาดสูงมาก เช่น โรงงานผลิตชิปอิเล็กทรอนิกส์ในส่วนของกระบวนการโฟโตลิโทกราฟี และห้องปฏิบัติการความปลอดภัยทางชีวภาพระดับสูงบางแห่ง
2. ห้องคลีนรูมแบบไม่ทิศทางเดียว (ห้องคลีนรูมแบบปั่นป่วน)
รูปแบบการจัดระเบียบการไหลเวียนอากาศของห้องคลีนรูมแบบไม่เป็นทิศทางเดียวมีความซับซ้อนค่อนข้างมาก และทิศทางการไหลเวียนอากาศไม่จำกัดเพียงทิศทางเดียว อากาศที่ผ่านการกรองโดยตัวกรองประสิทธิภาพสูงจะก่อให้เกิดการไหลเวียนอากาศแบบผสมผสานภายในห้อง ทำให้ความเข้มข้นของอนุภาคฝุ่นในห้องเจือจางลง ห้องคลีนรูมประเภทนี้มีต้นทุนการก่อสร้างค่อนข้างต่ำ และเหมาะสำหรับโอกาสที่ต้องการระดับความสะอาดไม่สูงมากนัก เช่น โรงงานผลิตยาเตรียมทั่วไปบางแห่ง และโรงงานบรรจุอาหาร
(IV) การจำแนกตามวัตถุควบคุม
1. วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์สำหรับการควบคุมอนุภาค
มุ่งเน้นหลักไปที่การควบคุมฝุ่น จุลินทรีย์ และอนุภาคอื่นๆ ในอากาศ ผ่านตัวกรองอากาศประสิทธิภาพสูง อุปกรณ์ทำให้บริสุทธิ์ทางอากาศ และวิธีการอื่นๆ เพื่อลดความเข้มข้นของอนุภาคในสภาพแวดล้อมให้เป็นไปตามข้อกำหนดความสะอาดของการผลิตหรือการทดลอง วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ส่วนใหญ่รวมถึงเนื้อหาสำคัญของการควบคุมอนุภาคนี้
2. วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์สำหรับการควบคุมจุลินทรีย์
ในอุตสาหกรรมยา ชีววิทยา และสาขาอื่นๆ นอกเหนือจากการควบคุมอนุภาคแล้ว การควบคุมจุลินทรีย์มีความสำคัญอย่างยิ่ง นอกเหนือจากการใช้เทคโนโลยีการกรองอากาศ วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์ประเภทนี้จะใช้วิธีการต่างๆ เช่น การฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตและการฆ่าเชื้อด้วยสารเคมี เพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของจุลินทรีย์ ทำให้มั่นใจได้ว่าตัวชี้วัดจุลินทรีย์ในสิ่งแวดล้อมเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
3. วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์เพื่อควบคุมมลพิษทางเคมี
ในกระบวนการผลิตบางประเภทที่ไวต่อสารเคมี เช่น กระบวนการเคลือบด้วยไอสารเคมี (chemical vapor deposition) ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ จำเป็นต้องมีการควบคุมมลพิษทางเคมีในสภาพแวดล้อม วิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์จะนำวัสดุดูดซับพิเศษ ระบบระบายอากาศ และมาตรการอื่นๆ มาใช้เพื่อป้องกันการสะสมและการปนเปื้อนของก๊าซเคมี ซึ่งจะช่วยให้กระบวนการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์มีความเสถียร
โดยสรุป การทำความเข้าใจประเภทและวิธีการจำแนกประเภทของวิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการออกแบบ การก่อสร้าง และการดำเนินงานวิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์อย่างมีเหตุผล ประเภทและการจำแนกประเภทต่างๆ ของวิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์มีความเชื่อมโยงกัน โดยร่วมกันให้การรับประกันที่แข็งแกร่งสำหรับการพัฒนาคุณภาพสูงในหลากหลายสาขาของสังคมสมัยใหม่ บริษัท กวางโจว คุนหลิง เพียวริฟิเคชั่น อีควิปเมนท์ จำกัด ของเรา มุ่งมั่นที่จะนำเสนอโซลูชันวิศวกรรมการทำให้บริสุทธิ์คุณภาพสูงและเป็นมืออาชีพแก่ลูกค้า เพื่อตอบสนองความต้องการพิเศษของอุตสาหกรรมต่างๆ และมีส่วนร่วมในการสร้างสภาพแวดล้อมการผลิตและการวิจัยที่สะอาดและปลอดภัย
ติดต่อ
กรุณาทิ้งข้อมูลของคุณไว้แล้วเราจะติดต่อคุณ
WhatsApp