汽車、航空凈化工程-無塵車間技術(shù)解決方案

航空潔凈室/無塵室概述：美****家航空航天局( NASA )飛往太陽系天體的太空行動要能夠維持生命，或者可能要維持處于基本進(jìn)化狀態(tài)的生命，對于太空船表面上的**大孢子數(shù)有嚴(yán)格的限制要求；隨著潔凈室規(guī)程效率的提高，這些限制等級很可能會慢慢地降低。 當(dāng)然其它航空類的潔凈室要求也基本上差不多。  

幾項(xiàng)前景看好的技術(shù)可以幫助承包商降低孢子數(shù)，達(dá)到可接受的水平，快速測定微生物，并確定飛船微生物的詳細(xì)基因組。

NPR 8020.12 允許采用其他方法替代125°C干熱滅菌，只要程序和質(zhì)量控制得到 NASA 行星保護(hù)*( PPO )批準(zhǔn)。然后，這些方法就會在得到批準(zhǔn)的 PP (行星保護(hù))計劃中被列出。通過引用規(guī)格數(shù)字，飛行器硬件圖紙可以采用這些*的微生物減量方法。微生物屏障可用于防止先前經(jīng)過消毒的區(qū)域被重復(fù)污染；**少 1,244 Pa ( 5英寸水柱 )的壓力才能滿足防止微生物入侵的需要。高效空氣過濾器 HEPA (0.3 µm，效率99.97% )也是一種*的高效微生物屏障。NASA 要求航天飛船的裝配要在**低限度為 ISO 8 級( Fed. Std. 209E Class 100,000 )的潔凈室中進(jìn)行。

對于一個火星登陸任務(wù)，整個航天飛船所能允許的**大孢子數(shù)為 300,000 (或<300個細(xì)菌芽孢/m2)；所有的其它目標(biāo)仍然有一個邊坡穩(wěn)定性概率( probabilistic )要求。每個航天飛船的所有表面區(qū)域可以有 300,000 個孢子的數(shù)量，適用于火星的非特殊區(qū)域(大多數(shù)表面)；而包括硬件內(nèi)的有機(jī)體(如罐封膠囊)在內(nèi)，總允許量為 500,000 。海盜號以及其它接觸“特殊區(qū)域”或?qū)ふ疑暮教祜w船**滿足 300,000 的要求，并且通過干熱滅菌將表面生物載荷降低到 10,000，這意味著在飛船表面的所有可見孢子將不會超過30個。

多數(shù)的航空無塵室都有未知的微生物沉積率和表面微生物群體，通常并沒有可立即投入使用的微生物實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)建造一個合適的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，以實(shí)施 NPR 5340.1 時，PP 程序**先要做的是使它們的無塵室盡可能的無菌。為此可以建造一個臨時實(shí)驗(yàn)室，使用 100 級( ISO 5級 )潔凈工作臺，并設(shè)有臺式恒溫箱。采用市場上有售的沉降板（捕捉微生物輻射塵）和基于胰酶大豆瓊脂（TSA）的接觸板（測定潔凈室表面），就可以完成對潔凈室（包括熱真空室，聲學(xué)和振動設(shè)施），以及相關(guān)的設(shè)備的初步檢測。這些程序主要是設(shè)計用來檢測并計算異養(yǎng)菌、嗜溫菌、好氧/厭氧微生物的數(shù)目的。**可能在太空和行星環(huán)境下存活下來的微生物有喜鹽生物、某些品種的芽孢桿菌和微生物。

汽車制造業(yè)的“潔凈室”并沒有按照ISO分類。多數(shù)**的地方，如變速器、燃料噴射器裝配車間以及噴漆間**初并不是按照“潔凈室”的要求設(shè)計的，而是仍然按照未分類的“潔凈室”設(shè)計的。但是，汽車制造廠的工程師們越來越認(rèn)識到，在生產(chǎn)過程中需要保持潔凈，而且目前的這種越來越嚴(yán)格的控制趨勢的發(fā)展速度也正在加快。

汽車制造行業(yè)室/無塵室概述：

德**的汽車供應(yīng)商西門子公司在十多年前就已經(jīng)將凈化級別為10,000級的設(shè)施用于燃料噴射器裝配車間。八年前，我作為一個潔凈室顧問，為福特公司設(shè)計了一套凈化級別為10,000級的燃料噴射器裝配設(shè)施，它的設(shè)計概念更接近于一個典型的半導(dǎo)體設(shè)施而不是傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)線。

我們對存在汽車“無塵室”內(nèi)的空氣作了采樣，結(jié)果顯示污染物質(zhì)顆粒的體積都比較大，通常在50μm左右甚**更大。這些顆粒的產(chǎn)生主要是由于正壓不良以及缺少氣閘室和通道，還有忽略了對儀器、工作人員以及部件的預(yù)清潔處理工作。我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過我們實(shí)施了下面的措施后，可以達(dá)到潔凈室等級的要求。

1、進(jìn)入潔凈室之前，預(yù)先清潔儀器、人員以及零件；

2、用可控的多級壓力、溫度和濕度控制裝置密封建筑；

3、HEPA過濾；

4、增強(qiáng)工藝以減少顆粒/沉淀物的產(chǎn)生；

5、保護(hù)性外衣；

6、清潔；

7、雙門配置將相鄰的空間分開，包括運(yùn)送和接收區(qū)域。  

案例說明：

    在比較寬大的汽車組裝環(huán)境中，從機(jī)器人和其它裝配設(shè)備上散發(fā)出來油霧和金屬微粒會散布到空氣中，精密的機(jī)械組件**清洗和處理。解決這個問題的核心在于設(shè)置無塵區(qū)或者保護(hù)區(qū)，把噴漆和重要的生產(chǎn)區(qū)域分開，避免交叉污染。控制空氣污染物，不能讓它進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)，例如發(fā)動機(jī)和傳動裝置組裝區(qū)。

    污染物微粒聚集在組件不適當(dāng)?shù)奈恢蒙峡赡軙p害其功能或者使其*報廢。柴油噴射技術(shù)就是一個很好的例子。從1996年開始，在五年時間里這項(xiàng)技術(shù)性能迅速提高，結(jié)果是噴射壓力越來越高、噴嘴尺寸越做越小。高壓泵的**大壓力在2000巴以上，燃料通過直徑大約為100μm的孔注入燃燒室。在生產(chǎn)這類系統(tǒng)時只是保證不同的組件高度清潔是不夠的，組裝工藝也**在高度清潔的環(huán)境下進(jìn)行。

    噴射系統(tǒng)說明，許多汽車組件都**保持表面高度清潔，但是這些**的區(qū)域往往集中在組件的內(nèi)部。許多組件采用非常復(fù)雜的金屬結(jié)構(gòu)，在成形后加工成**終的形狀并且包含介質(zhì)通孔或需要高度清潔的內(nèi)表面。**可以用來檢查這種組件清潔程度的辦法是通過清潔程序，提取所有微粒污染物，然后分析清洗液。為了做到這一點(diǎn)，一般是把微粒污染物沉積到過濾膜上，然后進(jìn)行顯微分析或者重量測定分析。