潔凈無菌室送風的氣流目檢

氣流目檢的目的是確認潔凈無菌室及相關受控環境中氣流的空間與時間特性，以判定工程完工后實際氣流狀況與用戶要求、設計方案是否吻合，對于單向流的環境尤為重要。這也是整個測試程序的組成部分。

為了有效稀釋或排走室內空氣的懸浮污染物，從而防止室內的污染積累，以維持其所需的潔凈度，因此室內合理的氣流流型以及充分的氣流流動至關重要。為保證關鍵區域達到潔凈的水平，其送風直接來自高效過濾器出風口，但設備、照明燈具所產生的熱量有可能干擾氣流，障礙物會妨礙送風進入關鍵區；障礙物或工藝設備的外形，可使單向流變成紊流等。通過目檢氣流的運動狀況，可以發現是否存在上述相關情況，可以發現可能在某些部位形成渦流不利于污物排除。

目前國際、國內相關規范都沒有規定計算流體力學(CFD)作為預測和分析室內氣流組織的工具。但隨著計算機技術的普及、流體力學計算機軟件的進步，未來可能以模擬氣流組織的CFD計算結果作為輔助資料，更有目的和重點地進行目檢。

一.氣流目檢的主要方法

可以用以下三種方法進行氣流目檢：

(1)示蹤線法。

(2)示蹤劑注入法。

(3)用圖像處理技術檢測氣流的方法。

第(1)、(2)種方法實際上是用置于流場的纖維顯示氣流蹤跡，或運用引入流場的示蹤微粒物質作為目檢潔凈無菌室及相關受控環境中氣流的流向，用攝像機、化學膜、磁盤或磁帶記錄下各不同位置氣流的分布圖。

目檢中所采用的纖維示蹤線或示蹤微粒應對潔凈無菌室無污染，同時能確切地跟隨、反映氣流的流線。因重力作用，國外認為纖維示蹤線法對水平單向流不適用。

第(3)種方法適用于要求量化潔凈無菌室或設施內氣流速度分布的情況，這種方法是基于示蹤粒子的計算機圖像處理技術，對檢測設備的要求較高。

二.氣流目檢的具體操作

無論采用下述何種方法，在檢測中都要格外注意防止操作者干擾正在進行勘察的氣流。各種方法具體操作如下：

1.示蹤線法

通常把單根尼龍纖維、絲線或塑料薄膜帶等輕柔物質固定在支撐桿的尖頂置于氣流中或裝在處于氣流中的細鋼絲網格的交叉點處，就可以觀察出氣流的方向和因干擾引起的波動。為觀察方便，清晰較強的照明是必要的。

國家標準《潔凈室施工及驗收規范》中作了規定：

垂直單向流潔凈室選擇縱、橫剖面各一個，以及距地面高度0.8m、1.5m 的水平面各一個；水平單向流潔凈室選擇縱剖面和工作區高度水平面各一個，以及距送、回風墻面0.5m和房間中心處3個橫剖面。所有面上的測點間距均為0.2~1m。

非單向潔凈室選擇通過代表性送風口中心的縱、橫剖面和工作區高度的水平面各1個。剖面上測點間距為0.2~0.5m水平面上測點間距為0.5~1m，兩個風口之間的中心線上應有測點。

《潔凈室檢測》中有如下規定方法可供參考：

(1)將檢測區分成3m×3m(10ft×10ft)，或業主規定的其他尺寸網格。

(2)使用帶水平支持桿和指針的可調支架，在距支架立桿0.6~0.9m(2~3ft)處的橫桿上系一根長1.2m(4ft)的纖維。

(3)調整支架高度，使纖維下端垂至工作面或稍低，若附近沒有可用作基準的工作面，令纖維下端垂至距地面61~76cm(24~30in)處。中凈環球凈化可提供潔凈廠房、無菌室的咨詢、規劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

(4)使用鉛垂確定與拴纖維處對應位置的垂直點作為參考點。

(5)設置支架上的指針位置，將指針對準纖維下端，指示偏移方向。

(6)確定纖維端點偏移垂線參考點的距離。

2.示蹤劑注入法

通常采用去離子(DI)水、噴霧法或化學法生成乙醇/正二醇等材料的示蹤粒子，要求示蹤劑對環境特別是對表面無污染，同時便于形成合適的粒子尺寸。過小液滴尺寸不利于圖像處理技術的圖像質量，過大的液滴尺寸又可能在運動過程中，受重力和其他作用力效應的影響而偏離所觀測的氣流。測試中靠高強度光源在隨氣流運動的示蹤粒子表面形成的反射，以便于測試者用眼睛來觀察或用設備形成圖像，來判定氣流的方向和均勻性。

《潔凈室檢測》中有如下規定方法可供參考：

與采用纖維檢測的方法相同，將檢測區分成3m×3m(10ft×10ft)，或業主規定的其他尺寸網格。設置氣溶膠源時，噴管指向與氣流方向一致，噴口位于工作區進風面上的網格中心，氣溶膠的生成處應遠離噴口。

在出風面上確定一個單向流的參照點，垂直單向流時與采用纖維檢測的方法相同，使用鉛錘定向，水平單向流時使用水平儀。在噴管出口引出一條與單向流流向平行的直線以確定參照點，在注入氣溶膠時應與氣流等動力，同時盡可能達到等熱力條件。目測程序和方法與示蹤線法類似。

若有必要可用攝像機記錄氣溶膠流線的較大偏移情況。

3.用圖像處理技術檢測氣流的方法

采用上述示蹤劑注入法得到的在攝像機或膜上的粒子圖像數據，靠所配置的、有適用接口的計算機和數字處理軟件，用計算機記錄相關資料，并在屏幕上可觀看氣流特性，如輔以激光光源等裝置可以提高其空間分辨率。

三.氣流測試報告

按照用戶與供應商、承包商的協議，在報告中提供以下資料和數據：

(1)測試單位的名稱、通信資料，測試人姓名、測試日期。

(2)所測潔凈無菌室及相關受控環境的名稱及毗鄰區域的名稱、測試點坐標。

(3)參照的相關標準編號、版本日期，指定的性能標準及潔凈無菌室所處狀態。

(4)由雙方認可的所采用的測試方法與常規方法不同之處或特殊條件。

(5)測試儀器的名稱及其校準狀態。

(6)測試類型、目檢的方法和測試條件。

(7)目檢點位置。在所測空間示意圖上記錄所有網格測點的位置。

(8)記錄各測點上的偏移距離，用箭頭指出偏移方向。

(9)計算偏移角θ。θ的正切值等于理想的直線流偏移距離除以進出風面間的理想直線流的距離。角度θ等于其反正切函數。

(10)報告所有超過14°的θ值。若進出風面垂直距離120cm (48in)，當偏移距離超過30cm(12in)時，則其偏移角θ大于14°。

(11)按規定記錄在照片或錄像帶上的圖像采用圖像處理技術或速度分布測量時各次測量的原始數據。

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