معدات غرف التنظيف: الدعم الأساسي للتحكم الدقيق في التلوث وحجر الزاوية للجودة في الصناعات الراقية.

يمكن تقسيم معدات غرف التنظيف إلى أربعة أنظمة أساسية بناءً على وظيفتها. تعمل هذه الأنظمة معًا لتشكيل سلسلة تحكم كاملة، بدءًا من تنقية المصدر وصولًا إلى تنظيم العمليات، واعتراض التلوث، والمراقبة في الوقت الفعلي، مما يضمن أن البيئة النظيفة تلبي المعايير باستمرار.

(أ) نظام تنقية الهواء: "رئتا" البيئة النظيفة

يُعدّ تنقية الهواء مطلبًا أساسيًا في غرف العمليات النظيفة. يعمل هذا النظام، من خلال الترشيح متعدد المراحل وتوزيع الهواء بدقة، على إزالة الجسيمات الدقيقة والكائنات الحية الدقيقة والملوثات الأخرى من الهواء من مصدرها، وهو أمر بالغ الأهمية لتحديد مستوى النظافة. تشمل معداته الأساسية ما يلي:

المرشحات متعددة المراحل: تُشكل هذه المرشحات خط الدفاع الأساسي لنظام التنقية، حيث تتكون من ثلاث مراحل: مرشحات أولية، ومرشحات متوسطة الكفاءة، ومرشحات عالية الكفاءة (HEPA/ULPA). تحجز المرشحات الأولية الجسيمات التي يزيد حجمها عن 5 ميكرون، بينما تحجز المرشحات متوسطة الكفاءة الجسيمات التي يتراوح حجمها بين 1 و5 ميكرون. تعمل هذه المرشحات مجتمعةً على تقليل الحمل على المرشحات عالية الكفاءة (HEPA)، مما يُطيل عمرها الافتراضي. تستطيع مرشحات HEPA حجز أكثر من 99.97% من الجسيمات التي يقل حجمها عن 0.3 ميكرون، بينما تحقق المرشحات فائقة الكفاءة (ULPA) كفاءة حجز أعلى تصل إلى 99.999% للجسيمات التي يبلغ حجمها 0.12 ميكرون، مما يضمن تحقيق معايير النظافة المطلوبة. تُركّب هذه المرشحات عادةً في نهاية خط إمداد الهواء.

وحدة فلترة المروحة (FFU): جهاز مستقل لتزويد الهواء، يضم مروحة وفلتر HEPA. يتيح هذا الجهاز تصميمًا معياريًا وتركيبًا شاملًا للمساحة، مما يُنشئ تدفق هواء رأسيًا أحادي الاتجاه، ويزيل الملوثات من المنطقة بسرعة. وهو عنصر أساسي في المناطق عالية النظافة من المستوى ISO 5-6 (الفئة 100/الفئة 1000).

نظام تزويد/إعادة الهواء: يتألف هذا النظام من مجاري هواء ومراوح وصمامات، وهو مسؤول عن توزيع الهواء النقي بالتساوي على جميع مناطق الغرفة النظيفة، واستعادة الهواء الملوث لمزيد من المعالجة. ومن خلال تصميم تدفق الهواء المناسب، يمكن تحقيق تخطيطات تدفق أحادية الاتجاه أو متعددة الاتجاهات، مما يضمن نظافة موحدة ويتجنب المناطق الميتة للتلوث.

(٢) نظام التحكم البيئي: أداة دقيقة لظروف تشغيل مستقرة

إلى جانب النظافة، يؤثر استقرار عوامل مثل درجة الحرارة والرطوبة وضغط الهواء بشكل مباشر على عمليات الإنتاج وجودة المنتج. ويضمن نظام التحكم البيئي بقاء هذه العوامل ضمن النطاقات المحددة من خلال تدخل دقيق.

وحدات تكييف الهواء في الغرف النظيفة: تجمع هذه الوحدات بين وظائف التبريد والتدفئة والترطيب وإزالة الرطوبة والترشيح، مما يتيح تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة والرطوبة (مثل تذبذب درجة الحرارة ±0.1 درجة مئوية، ورطوبة نسبية ±5%) مع الحفاظ على ضغط موجب داخل الغرفة النظيفة (عادةً 10-15 باسكال)، لتشكيل حاجز هوائي يمنع التلوث الخارجي. أما المناطق الخاصة (مثل مختبرات السلامة البيولوجية) فتستخدم تصميمًا بضغط سالب لمنع تسرب المواد الضارة.

معدات التحكم في فرق الضغط: تشمل هذه المعدات مقاييس فرق الضغط، ومستشعرات فرق الضغط، وصمامات تنظيم تدفق الهواء (الإمداد/العادم)، حيث تراقب فرق الضغط بين الغرفة النظيفة والبيئة الخارجية، وكذلك بين المناطق ذات مستويات النظافة المختلفة، في الوقت الفعلي. وتقوم هذه المعدات بضبط تدفق الهواء تلقائيًا للحفاظ على تدرج ضغط ثابت، مما يمنع التلوث المتبادل. على سبيل المثال، يجب أن يكون الضغط الموجب في منطقة من الفئة 100 أعلى منه في منطقة من الفئة 1000 لضمان تدفق الملوثات في اتجاه واحد.

معدات التحكم المتخصصة: يتم تكوين أجهزة الترطيب/إزالة الرطوبة، ومعدات مكافحة الكهرباء الساكنة، وغيرها، وفقًا لاحتياجات الصناعة. على سبيل المثال، تتطلب صناعة الإلكترونيات مراوح أيونية للتخلص من تراكم الكهرباء الساكنة ومنع امتصاص الغبار؛ بينما تتطلب صناعة المستحضرات الصيدلانية الحيوية أجهزة ترطيب عالية الدقة للحفاظ على متطلبات الرطوبة في بيئة إنتاج معقمة.

(ثالثًا) معدات تنقية الأفراد/المواد: "خط الدفاع الأول" لمكافحة التلوث

يُعدّ الأفراد والمواد الداخلة والخارجة من الغرفة النظيفة المصادر الرئيسية للتلوث. يستخدم هذا النوع من المعدات "المعالجة المسبقة" لمنع دخول التلوث من مصدره.

غرفة تعقيم الهواء/غرفة تعقيم الشحنات: الممر الضروري لدخول الأفراد أو المواد إلى الغرفة النظيفة. يعمل تدفق الهواء النظيف عالي السرعة (20-25 م/ث) على إزالة جزيئات الغبار العالقة بسطح جسم الإنسان أو المواد؛ ويمنع تصميم الباب المزدوج المتشابك الاتصال المباشر بين المناطق النظيفة وغير النظيفة، مما يحول دون انتقال التلوث.

نافذة المرور: تستخدم لنقل المواد بين المناطق النظيفة وغير النظيفة، وهي مجهزة بوظيفة التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية أو تصميم عزل الستارة الهوائية، مما يحقق نقل المواد المعقمة والخالية من الغبار دون الإخلال بتوازن ضغط الهواء في الغرفة النظيفة.

معدات الوقاية الشخصية: تشمل معدات متخصصة مثل بدلات غرف التعقيم، والقفازات، والأقنعة، وأغطية الرأس. وهي مصنوعة من مواد خالية من الغبار ومضادة للكهرباء الساكنة، وتمنع دخول الملوثات مثل شعر الإنسان ووبر الحيوانات إلى البيئة النظيفة، مما يجعلها مكملاً هاماً لتطهير العاملين.

(رابعاً) نظام المراقبة والدعم: "الحارس الفوري" للنظافة

من خلال المراقبة في الوقت الفعلي والإنذار المبكر الذكي، يضمن النظام أن معايير البيئة في الغرف النظيفة تفي بالمعايير باستمرار، مع توفير دعم البيانات للتشغيل والصيانة:

معدات الرصد الأساسية: يقوم عداد الجسيمات برصد تركيز الجسيمات في الهواء في الوقت الحقيقي؛ ويكشف جهاز أخذ العينات الميكروبية عن التلوث الميكروبي؛ وتوفر أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة والضغط التفاضلي باستمرار معلومات عن المعايير الرئيسية، مما يشكل شبكة رصد شاملة.

نظام الإنذار والتحكم: عندما تتجاوز معايير مثل تركيز الجسيمات، ودرجة الحرارة، والرطوبة، وفرق الضغط النطاقات المحددة، يُصدر نظام الإنذار تنبيهًا صوتيًا ومرئيًا فوريًا، ويُفعّل في الوقت نفسه تعديلات تلقائية على أجهزة التكييف، والمخمدات، وغيرها من المعدات. ويمكن للأنظمة المتطورة تحقيق المراقبة عن بُعد والتحكم الذكي عبر منصات PLC أو إنترنت الأشياء.

معدات التنظيف والتعقيم: بما في ذلك المكانس الكهربائية المزودة بمرشحات HEPA، والمطهرات/المعقمات الخاصة، ومناديل غرف التنظيف، وما إلى ذلك، لتنظيف وتطهير أسطح ومعدات غرف التنظيف دون التسبب في تلوث ثانوي، والحفاظ على النظافة البيئية.