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無(wú)塵室運轉與維護管理
一、無(wú)塵室運轉管理
無(wú)塵室運轉管理,可依作業(yè)人員、原物料、設備及無(wú)塵室內所用東西等加以探討,并依計劃(planning)、實(shí)施(Doing)、追蹤(Checking)、動(dòng)作(Action)之PDCA循環(huán)步驟執行。
1.作業(yè)人員之管理
前以提及在無(wú)塵室內污染來(lái)源80%來(lái)自作業(yè)人員,因此若能使作業(yè)人員依無(wú)塵室管理,而所有人員也均能配合實(shí)施,則污染源的產(chǎn)生可說(shuō)已減大半?,F就進(jìn)入無(wú)塵室的作業(yè)人員之管理和注意事項說(shuō)明如下:
(1)進(jìn)入無(wú)塵室之人員,必須要具備有達成高潔凈度標準,并要維持最好狀態(tài)之觀(guān)念。
(2)作業(yè)人員進(jìn)入無(wú)塵室數目以維持最小限度原則(愈少愈好),并須依無(wú)塵室進(jìn)出標準流程進(jìn)出無(wú)塵室,如圖3所示。出則相反方向進(jìn)行,唯不須經(jīng)空氣洗塵室之脫塵處理。
(3)對作業(yè)人員必須經(jīng)常講解無(wú)塵室管理之數據,并加以教育與訓練,內容如無(wú)塵室管理之一般常識、無(wú)塵室之構造與功能、維護和清潔、安全對策、搬運器材之潔凈管理與檢查、潔凈衣之穿脫、無(wú)塵室內之步行方式等,并經(jīng)考試合格者方能進(jìn)入無(wú)塵室工作。
(4)在無(wú)塵室作業(yè)人員須經(jīng)常保持自己各方面的干凈與清潔。
(5)在無(wú)塵室內之作業(yè)人員或其它人員之移動(dòng)或動(dòng)作均為發(fā)塵源,其直接影響制程,同時(shí)亦會(huì )影響氣流之擾動(dòng),為防止與控制上述情形,基本上須注下列事項:
a.不可在作業(yè)區域氣流之上方放置物品或做其它作業(yè)。
b.不必要之動(dòng)作盡量避免以防止亂流發(fā)塵。
c.與作業(yè)無(wú)關(guān)的私心談話(huà)盡量避免。
d.為控制發(fā)塵量,人員步行及作業(yè)要靜靜地進(jìn)行。表2所示為人體在不同動(dòng)作時(shí)之發(fā)塵量。
e.作業(yè)要在潔凈之工作柜或工作桌進(jìn)行。
f.工具等器具須收入有蓋子之箱子或柜中,并置放一定的場(chǎng)所。
(6)作業(yè)人員須經(jīng)常保持干凈之手,除了常洗手、剪指甲外,手并應保養,以防皮膚之剝離,男性須每天刮胡子。
(7)潔凈衣要經(jīng)常保持著(zhù)衣之狀態(tài)。
(8)下列所述者不能進(jìn)入無(wú)塵室:
a.非作業(yè)人員或事先未得許可者。
b.未照規定穿著(zhù)潔凈衣者。
c.剛做激烈運動(dòng)流汗者。
d.吸煙或吃東西后,尚未經(jīng)過(guò)半小時(shí)以上者。表4為吸煙和未吸煙者微塵產(chǎn)生量與時(shí)間之比較圖,由圖上很明顯可看出吸煙者所生之微塵在初期約為非吸煙者的90倍,直至30分鐘后才降至15倍,此為為何無(wú)塵室禁止吸煙人員和吸煙未滿(mǎn)30分鐘不準進(jìn)入的原因所在。故針對在無(wú)塵室作業(yè)人員之招募,若能選擇不吸煙者為對象,將可帶來(lái)甚大利益。
表1 人體不同動(dòng)作之微塵產(chǎn)生數
≥0.3µm | ≥0.5µm | |||||
一般工作服 | 無(wú)塵服 | 普通作業(yè)服 | 無(wú)塵服 | |||
白衣形 | 全覆形 | 白衣形 | 全覆形 | |||
站立(靜姿) | 543,000 | 151,000 | 13,800 | 339,000 | 113,000 | 5,580 |
坐下(靜姿) | 44,800 | 142,000 | 14,800 | 302,000 | 112,000 | 7,420 |
腕上下 | 4,450,000 | 463,000 | 49,000 | 2,980,000 | 298,000 | 18,600 |
上身前屈 | 3,920,000 | 770,000 | 39,200 | 2,240,000 | 538,000 | 24,200 |
腕的自由運動(dòng) | 3,470,000 | 572,000 | 52,100 | 2,240,000 | 298,000 | 20,600 |
頭的上下運動(dòng) | 1,230,000 | 187,000 | 22,100 | 631,000 | 151,000 | 11,000 |
屈身 | 4,160,000 | 1,110,000 | 62,500 | 3,120,000 | 605,000 | 37,400 |
踏步 | 4,240,000 | 1,210,000 | 92,100 | 2,800,000 | 861,000 | 44,600 |
步行 | 5,360,000 | 1,290,000 | 157,000 | 2,920,000 | 1,010,000 | 56,000 |
單位:每分鐘、每人
(9)有下列健康狀態(tài)或體質(zhì)者原則上不能進(jìn)入無(wú)塵室:
a.因日曬、濕診而皮膚有問(wèn)題者。
b.化學(xué)纖維或有機溶劑等化學(xué)藥品有過(guò)敏性體質(zhì)者。
c.容易出受汗者。
d.比一般人皮膚表皮容易剝離、頭皮或體毛容易掉落者。
e.化妝或涂口紅者。
f.有重大精神病、神經(jīng)過(guò)敏或閉瑣恐懼者。
g.因哮喘、咳嗽或噴嚏者及不能安靜工作者。
但對于有下列性格的人,則最適宜進(jìn)入無(wú)塵室工作:
a.做事細心有耐性者。
b.勤于整理整頓,經(jīng)常自己注意身邊清潔的人。
c.經(jīng)常留意自己之健康者。
(10).以下之物品不能帶進(jìn)無(wú)塵室:
a)沒(méi)有經(jīng)過(guò)清潔過(guò)程之器材、零件物品、測定器等各種物品。
b)紙箱及未經(jīng)特別處理之記錄或筆記用紙、影印數據等。
c)鉛筆、橡皮擦、墨水等。
d)香煙、化妝品、衛生紙、飲食品等。
e)作業(yè)員個(gè)人用品如打火機、寶石、裝飾品、錢(qián)包、鑰匙、手帕、小日記手冊或其它個(gè)人物品等。
無(wú)塵室潔凈度維持之最大控制對象為作業(yè)人員,因此對于作業(yè)人員之數目、行動(dòng)狀態(tài)、進(jìn)出規則之制定與執行,提高無(wú)塵室內作業(yè)人之潔凈度意識、反復教育,均為必須,表3所示為因作業(yè)人員之動(dòng)作而產(chǎn)生污染的增加倍率。
2.原物料、設備進(jìn)出管理
除了人員進(jìn)出無(wú)塵室須予于規范管理外,愿物料及設備之進(jìn)出也必須經(jīng)過(guò)潔凈程序,方不至于影響無(wú)塵室之潔凈度。其進(jìn)無(wú)塵室之流程如表4所示。至于搬出則反方向而行,但不須經(jīng)潔凈程序。
原物料及設備進(jìn)出用無(wú)塵室為無(wú)塵室等級1000或10000級之房間,工作人員于其室內清潔設備或物料時(shí)必須穿著(zhù)潔凈衣服,所使用之擦拭紙為無(wú)塵紙或不會(huì )脫落織毛之無(wú)塵布,清潔劑除了使用超純水之外,并加入3~5%濃度的IPA或丙酮化學(xué)品,以增強去污能力,由于IPA及丙酮具揮發(fā)性,故此房間之排氣效果須特別考慮。搬運設備時(shí)為免破壞地板支架及地板表面,必須事先于地板上鋪設已清潔過(guò)的不銹鋼板,作為輔助。
無(wú)塵室內用品除了進(jìn)出無(wú)塵室用的潔凈衣、鞋、頭罩、帽、手套、口罩外,尚有如紙張文具、桌子、椅子、芯片盒、搬運車(chē)、筆記本、告示板及垃圾箱、吸塵器等。
潔凈衣之材料以洗后或使用其它處理后仍不會(huì )發(fā)塵者為基本條件,且其布料為不易燃燒、不起毛,其織法或布料之組織不易通過(guò)污染物和不附著(zhù)污染物之材質(zhì),另外經(jīng)過(guò)磨擦不產(chǎn)生靜電或帶電性非常小,洗滌再生容易、不易皺、著(zhù)衣感舒適等亦為選用考慮因素。頭罩材質(zhì)為無(wú)塵紙或無(wú)紡布制成,帽子材質(zhì)則與潔凈衣相同,二者在穿戴使用時(shí),除了只露出眼睛和臉表面部分外,其它部分均需包覆,在頭部部分連接上衣處也必須全蓋住,不能留有空隙,頭發(fā)亦不能露出來(lái)。無(wú)塵室用鞋要合腳且穿起來(lái)舒適為基本條件,容易洗滌,底則采用塑料底,布質(zhì)部分則采用與潔凈服相同材質(zhì)即可,鞋子穿著(zhù)時(shí)潔凈衣腳跟部分應完全塞入緊密包著(zhù)。手套材料除為與潔凈衣相同的布料外尚有薄橡膠或乙烯樹(shù)脂(Viny1),在使用過(guò)程中若有不舒適感或妨礙手指觸感者則停止使用,手套表面有粉質(zhì)時(shí)須去除或停用,原則上不使用有粉之Viny1手套為佳。
潔凈衣鞋帽子等須由專(zhuān)人管理,并定期做清洗,清洗須在無(wú)塵室內進(jìn)行。并以純水配合清潔溶劑,并經(jīng)約0.2μm之過(guò)濾器為之。一般洗滌周期視潔凈度等級而定,在高潔凈區(CLASS1)為2~3天,其它區域則為五天至一星期,洗滌完畢干燥后應立即密封。潔凈衣之置放場(chǎng)所亦須為無(wú)塵室,備用品或新品存放柜內,正使用者則吊掛衣架上,以方便取用。
桌椅一般以不銹鋼材質(zhì),并需表面加工處理為之,若不得不使用鍍鋅品或木制品,其表面須施環(huán)氧樹(shù)脂(Epxoy)加工以防表面發(fā)塵。工作桌最好有打洞,邊緣有倒角。以利氣流之運動(dòng)。椅子盡量采用沒(méi)有背及腳踏板者,椅腳高度以坐下來(lái)腳可以觸到地板者為原則。但若一定須使用高腳椅時(shí),則要準備腳踏環(huán)。桌及椅子之腳最好安裝上塑料小輪子或套上橡膠套。
芯片盒為放置芯片之用,材質(zhì)以選取擇不易摩損、不發(fā)塵易清潔之材質(zhì)如鐵弗(Teflon)等,至于搬運車(chē)則以構造簡(jiǎn)單為原則,并忌使用折迭式,材質(zhì)仍采用不銹鋼為宜,車(chē)輪為耐磨性高之橡膠輪胎,車(chē)輪軸承采用雙密封式滾珠軸承。推送搬運車(chē)時(shí)不得急速運推而以緩行為適。筆記本之紙質(zhì)應采用無(wú)塵紙制成者,且不得使用影印數據,若非萬(wàn)不得已須使用,則須將文件放在透明之塑料套內或加覆背,同時(shí)不可于室內撕破或將紙揉成一團,避免造成環(huán)境之污染。如表5所示為不同紙張材質(zhì)發(fā)塵量之比較。普通黑板及粉筆當然不能在高無(wú)塵室內使用,必要時(shí)可在更衣室等無(wú)塵室較低等級的區域使用白板。無(wú)塵室內不得放置清潔用具,垃圾桶宜使用塑料制品或不銹鋼,且置于維修區中的固定位置,桶須覆以蓋子,以利管制,并定期清理。
表5 不同紙張發(fā)塵量比較(略)(實(shí)驗方法:將兩者紙張相迭,而相互磨擦時(shí)所產(chǎn)生之紙塵量小于0.5μM以上)
真空吸塵器,其功能是在吸取無(wú)塵室內地板上、下及設備上附著(zhù)之塵?;蛞后w以防止這些塵粒之再飛揚,以達到清潔的目的,由于真空吸塵器在作業(yè)時(shí)會(huì )有排氣產(chǎn)生,若未經(jīng)處理,將嚴重影響無(wú)塵室之潔凈度和氣流,因而真空吸塵器在排氣口均裝有HEPA過(guò)濾器,以除去塵埃。唯現今之高級無(wú)塵室均設有中央式吸塵系統,并于現場(chǎng)預留吸塵口,故一般之清潔過(guò)程均利用此中央系統,以減少使用真空吸塵器時(shí)的氣流干擾,在使用中央式系統時(shí),須注意排氣旦之控制避免使無(wú)塵室內之壓力降低至規定范圍以下。至于真空吸塵器因屬無(wú)塵室內專(zhuān)用,故不可移至室外使用,若不用時(shí)應置于較低等級的無(wú)塵室中,旦每次使用后應清掃吸管、收塵箱等吸氣系統。
二、無(wú)塵室各系統維護保養管理
無(wú)塵室內系統除了通稱(chēng)的空調系統之外,制程設備也包括在內,本節將對該二系統之運轉維護及保養做一概略說(shuō)明。
無(wú)塵室內之生產(chǎn)制造設備注意之重點(diǎn)有三:
1.生產(chǎn)設備之選擇、布置與保養:
a.要選用發(fā)塵性較少的生產(chǎn)設備及相關(guān)設備,尤其須注意活動(dòng)部分之發(fā)塵。
b.應選擇塵埃之影響較小的生產(chǎn)設備或接口設備。
c.生產(chǎn)用之水、氣體、藥品等往往是造成污染的原因,故應配備過(guò)濾裝置。
d.規劃各設備之配置空間時(shí),事先宜考慮不易積累微塵之結構,規劃各并以容易清潔為原則。
e.真空泵等容易產(chǎn)生污染物的這類(lèi)設備,應設置在無(wú)塵室外面或回風(fēng)區,并加裝排氣管線(xiàn)排氣。
f.設置給水管線(xiàn)、氣體管線(xiàn)和電氣系統時(shí),其構造須考慮到容易清潔,不易積累污染物。
g.生產(chǎn)及相關(guān)設備應定期清掃,以避免微塵之堆積。
h.應加強注意室內的溫濕度控制,避免因濕度之不當造成結露生銹。
i.當設備維修時(shí)易產(chǎn)生微塵粒子,故維修時(shí)盡量于清潔室外進(jìn)行,并加隔離柵隔離。
j.對于施工或維修之廠(chǎng)商,應告知進(jìn)出無(wú)塵室之各項規定,且負責工程師應隨侍在側監工。
k.應有無(wú)塵室專(zhuān)用工具組,但不得帶出無(wú)塵室外使用。
l.規劃空間時(shí)若能臨近無(wú)塵室設立一間維修和設備保養手冊置放室,將是一理想之規劃。
2.生產(chǎn)設備之防塵措施:
a.磨損、切削均為發(fā)生微塵之原因,故需將發(fā)塵部分掩蓋之。
b.易產(chǎn)生塵埃之設備,若能的話(huà)應布置于風(fēng)尾地點(diǎn)。
c.在操作時(shí),盡量減少接觸零件或產(chǎn)品。
d.不得有太大或不必要的操作動(dòng)作,以免卷起附近之灰塵。
e.各項廠(chǎng)務(wù)設施之供應如水、氣體和化學(xué)品于進(jìn)入生產(chǎn)設備前應有過(guò)濾設備。
f.為不使氣體或液體滯留,造成微污染,故管路配置應有旁路閥之設置。
3.自動(dòng)化與無(wú)塵化:
a.設立自動(dòng)化傳送系統,可減少人員方面所帶來(lái)的污染,唯費用相當昂貴,須詳加評估。
b.建立管制項目如進(jìn)入無(wú)塵室人員的資格限定,無(wú)塵室作業(yè)人員作業(yè)規則,無(wú)塵室管理規則等,這些規則已在前面章節敘述,此處不再說(shuō)明。
在無(wú)塵室之維護管理方面,可分三部分加以說(shuō)明:
1.建筑物之維護管理:
a.建筑物內定期檢查清潔。
b.地板之清掃管理及損壞更新。
c.隔間墻及天花板檢查清潔和封補。
d.窗戶(hù)及門(mén)之保養等。
2.環(huán)境測定與管理:
無(wú)塵室內之運轉環(huán)境狀況如溫、濕度及微塵粒子數應每日定期量測,以確實(shí)掌握質(zhì)量,若有數據異常,可立即做緊急處理。
3.防塵空調設備之維護管理:
a.溫、濕度及塵埃濃度管理,在前面以述及,唯其量測儀器應做定期校正檢驗,若有設備移動(dòng)或施工時(shí)須做局部測量。
b.過(guò)濾網(wǎng)之管理:定期檢查及更換,表6為各種過(guò)濾網(wǎng)之檢查及更換周期。
c.空氣調節器管理:定期檢查隔板接縫及內部污染狀況,冷熱盤(pán)管是否有腐蝕現象。
d.送風(fēng)機之管理:定期檢查送風(fēng)機運轉狀況。如表7所示為送風(fēng)機之各項檢查內容及周期。
e.風(fēng)管及出風(fēng)口之管理:檢查風(fēng)管是否有腐蝕、污染、塵埃堆積或保溫脫落等。
f.測試及量測儀器管理:定期校正及保養。
g.室內壓力管理:連續監視室內壓力記錄,以維持正壓為基準。
h.冷凍主機、泵浦、鍋爐及冷卻水塔之管理:定期檢查保養及記錄運轉狀況及水質(zhì)變化分析,以調整加藥量等。
i.無(wú)塵室停止運轉再開(kāi)機要點(diǎn)管理:?jiǎn)?dòng)后立即進(jìn)行微塵粒子之測試,須無(wú)塵室恢復穩定正常時(shí)再開(kāi)始作業(yè)。表8為空調設備應檢查之項目。
表2 各種過(guò)濾網(wǎng)更換周期
種類(lèi) | 效率 | 最后壓降 | 壓差測試頻率 | 出風(fēng)口塵埃測試 | 過(guò)濾網(wǎng)更換 周期 |
初效過(guò)濾網(wǎng) | AFI25% | 10mmAq | 在線(xiàn)隨時(shí)測試 | -- | 2次/年 |
中效過(guò)濾網(wǎng) | NBS65~95% | 25mmAq | 在線(xiàn)隨時(shí)測試 | -- | 2次/年 |
高性能 過(guò)濾網(wǎng) |
D.O.P.99.97% 0.3mμ |
50mmAq | 在線(xiàn)隨時(shí)測試 | 1次/月 | 1年/次 |
超高性能 過(guò)濾網(wǎng) |
D.O.P.99.99995% 0.1mμ |
50mmAq | 在線(xiàn)隨時(shí)測試 | 1次/月 | 5~10年 |
備注:出風(fēng)口塵埃測試系在送風(fēng)管或出風(fēng)口附近進(jìn)行。
表3 送風(fēng)機之各項檢查及周期
檢查項目 | 周期 | 檢查要點(diǎn)或標準 |
運轉狀況 | 1次/日以上 | 是否有不正常震動(dòng)或其它異?,F象及異音等 |
皮帶之松緊度 | 1次/日以上 | 有無(wú)松弛或滑動(dòng)聲音 |
軸承之潤滑油 | 1次/半年以上 | 補充潤滑油以舊油脂排出為止 |
基礎固定螺絲 | 1次/半年以上 | 檢查固定螺絲有無(wú)松動(dòng) |
馬達之絕緣測試 | 1次/半年以上 | 電壓值3000V時(shí)---3MΩ 電壓值200V時(shí)---0.2MΩ |
表4 表示微粒(µm)以上之粒徑之每單位立方尺之粒子數上限值
CLASS | 測試微粒(µm) | ||||
0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.5 | 5.0 | |
1 | 35 | 7.5 | 3 | 1 | NA |
10 | 350 | 75 | 30 | 10 | NA |
100 | NA | 750 | 300 | 100 | NA |
1,000 | NA | NA | NA | 1,000 | 7 |
10,000 | NA | NA | NA | 10,000 | 70 |
100,000 | NA | NA | NA | 100,000 | 700 |