潔凈棚內的污染源來源分析
潔凈棚內的污染源主要為發塵量和發菌量,那么發塵量和發菌量從哪里來?本文就帶著疑問來分析一下。
潔凈棚內的發塵量,來自設備的可考慮通過局部排風排除,不流入室內;產品,材料等在運送過程中的發塵與人體發塵量相比,一般極小,可忽略;由于金屬半壁(彩鋼夾心板)的應用來自建筑表面的發塵也很少,一般占10%以下,發塵主要來自人,占90%左右。在人的發塵量上,由于服裝材料和樣式的改進,發塵絕對量也不斷減少。
A、材質:棉質發塵量最大,以下依次為棉、的確良、去靜電純滌綸、尼龍。
B、樣式:大掛式發塵量最大,上下分裝型次之,全罩型最少;
C、活動:動作時的發塵量一般達到靜止時間3-7倍;
D、清洗:用溶劑洗滌的發塵量降至用一般水清洗的五分之一。 室內維護結構表面發塵量,以地面為準,大約相應8平方米地面時的表面發塵量與一個靜止的人的發塵量相當。
發菌量
潔凈室發菌量主要來自工作人員產生的污染:
1)皮膚:人類通常每四天完成一次皮膚的完全脫換,人類每分鐘脫落約1000片皮膚(平均大小為30*60*3微米)
2)頭發:人類的頭發(直徑約為50~100微米)一直在脫落。
3)口水:包括鈉、酶、鹽、鉀、氯化物及食品微粒。
4)日常衣物:微粒、纖維、硅土、纖維素、各種化學品和細菌。
5)人類靜止和坐立每分鐘將產生10000個大于0.3微米的微粒。
6)人類在頭部和軀干做動作時每分鐘將產生1000000個大于0.3微米的微粒。
7)人類以0.9m/s的速度行走時每分鐘將產生5000000個大于0.3微米的微粒。
分析國外試驗資料可以認為:
(1) 潔凈室內當工作人員穿無菌服時:靜止時的發菌量一般為10-300個/min.人軀體一般活動時的發菌量為 150-1000個/min.人 快步行走時的發菌量為 900-2500個/min.人;
(2) 咳嗽一次一般為70~700個/ min.人 噴嚏一次一般為 4000~62000個/ min.人;
(3) 穿平常衣服時發菌量3300~62000個/ min.人;
(4) 無口罩發菌量:有口罩發菌量1:7~1:14;
(5) 發菌量:發塵量1:500~1:1000
(6) 手術中人員發菌量878個/ min.人所以,可知潔凈室內無菌衣人員的靜態發菌量一般不超過300個/ min.人,動態發菌量一般不超過1000個/ min/人,以此作為計算依據是可行的。
潔凈棚發塵量與潔凈度的關系(來源:無塵車間發塵量)
1)操作人員的發塵量,與潔凈工作服的款式、面料及動 作有關。棉質面料的發塵量最大,的確良面料次之,去靜電純滌綸、尼龍面料發塵量最小。大掛型款式發塵量最大,上下分裝型款式次之,全罩型款式發塵量最小。操作人員活動時的發塵量是靜止時發塵量的3-7倍。服裝的發塵量還與洗滌方式有關。用溶劑洗滌的發塵量為采用一般水清洗的1/5 .
2)室內表面的產塵量與材料有關,據參考文獻的統計,大約8M2地面所代表的室內表面發塵量可看成是1個人靜止時的發塵量。近年來,由于潔凈室的裝修材料不斷改善,金屬壁板噴涂材料、仿搪瓷漆墻面、彩鋼夾芯復合板壁面、PVC防靜電地面、環氧樹脂自流平地面等材料的使用,使壁面及地面無接縫或少接縫,從而可使表面的產塵量大大減少,其所占室內總產塵量的份額越來低。
3)生產設備及生產過程的產塵量與許多因素有關,有些生產設備不符合潔凈室的要求,電動機裸露、帶傳動,其發塵量較大,可采用不銹鋼板包覆裝飾,減少其產塵量。生產過程的產塵量與生產工藝有密切的關系,可采用局部排塵、密閉隔離等方法控制,使其產塵不流人或少流人潔凈室內。
4)大氣中的污染物對室內的污染,可采用密閉及正壓的控制措施,防止其直接污染潔凈室;對新風采用粗效、中效及亞高效三級過濾措施,防止大氣中的污染物間接污染潔凈室可見,人是潔凈室內最大的污染源,表2-7為服裝發塵量。隨著生產工藝的改進,以機、機器人代替人的操作,使室內總產塵量不斷下降,將有利于潔凈室內的污染控制。
潔凈棚發塵量的計算:
潔凈棚內≥0.5μm的塵粒主要來源有:室外新風帶入、原料帶入和室內人員活動產生。據我國對24個由高效空氣過濾器作為終端過濾器的潔凈廠房周圍實測表明:市區大氣含塵濃度平均為1.3×105pc/L,市郊平均1.17×105pc/L;農村為3.0×104pc/L,農村明顯低得多。潔凈室設計時室外大氣含塵濃度按當地實測值確定。如無實測數據,大氣含塵濃度可取如下數值:工業城市取3×105pc/L;工業城市郊區取2×105pc/L;非工業區或農村取1×105pc/L。室內人員的發塵量與人員密度活動強度有關,可用下列公式估算:
勞動強度低(坐著操作)m=83.3+2000p
勞動強度中等m=83.3+3333p
勞動強度高(活動頻繁)m=83.3+4667p
式中m—單位容積的發塵量,pc/(m3?s);
P—人員密度,p/m2
上述公式適用于人員密度,≤0.5p/m2。
例:潔凈室平面為3m×5m,高3m,有3人工作,中等勞動強度,求室內人員總發塵量。
解:潔凈室內的人員密度為:p=3/(3×5)=0.2p/m2,代入有:
m=83.3+3333×0.2=749.9pc/(m3?s)
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