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Deux caractéristiques essentielles d'une salle blanche (2)

2023-09-27

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Une ventilation adéquate est nécessaire pour diluer et éliminer la pollution de l'air intérieur. Selon les différentes exigences en matière de propreté, lorsque la hauteur nette de la salle propre est élevée, le nombre de renouvellements d'air doit être augmenté de manière appropriée.

1. Volume d'air fourni ou vitesse du vent


Une ventilation adéquate est nécessaire pour diluer et éliminer la pollution de l'air intérieur. Selon les différentes exigences en matière de propreté, lorsque la hauteur nette du plafond Chambre propre Si le niveau de propreté est élevé, il convient d'augmenter légèrement le nombre de renouvellements d'air. Parmi ceux-ci, la capacité de ventilation d'une salle blanche de niveau 1 million est calculée en fonction d'un système de purification à haute et moyenne efficacité, tandis que les autres sont envisagées selon un système de purification à haute efficacité. Lorsque le filtre à haute efficacité du niveau 100 000 est installé de manière centralisée dans la salle des machines ou en fin de réseau avec l'utilisation de filtres à sous-haute efficacité, la fréquence de renouvellement d'air peut être augmentée de manière appropriée de 10 à 20 %.
Un flux unidirectionnel Chambre propre présente une vitesse du vent transversale relativement faible à travers la pièce, et une salle blanche à écoulement turbulent est recommandée avec un facteur de sécurité suffisant. Pour l'écoulement unidirectionnel vertical, celle-ci doit être d'au moins 0,25 m/s, tandis que pour l'écoulement unidirectionnel horizontal, elle doit atteindre au minimum 0,35 m/s ; la propreté peut être vérifiée à vide ou en état statique. Bien qu'elle puisse répondre aux exigences, son aptitude à la protection contre la pollution reste faible. Dès que la pièce entre en fonctionnement, la propreté risque de ne plus être conforme aux normes requises, et ces cas ne constituent désormais plus des situations isolées. Par ailleurs, il n'existe actuellement aucun ventilateur fabriqué en Chine qui soit mieux adapté aux systèmes de purification. Généralement, les concepteurs négligent souvent de calculer précisément la résistance à l'air du système ou ne prennent pas suffisamment en compte si le ventilateur sélectionné se situe effectivement dans une zone de fonctionnement optimale sur sa courbe caractéristique, ce qui entraîne, peu après la mise en service, que le débit d'air ou la vitesse du vent ne correspondent plus à la valeur prévue lors de la conception. Jusqu'au 27 octobre 1987, la norme fédérale américaine (FS209A~B) stipulait toujours que la vitesse d'écoulement de l'air dans une salle blanche à flux unidirectionnel traversant la section propre est généralement maintenue à 90 pieds par minute (0,45 m/s), et que, en l'absence d'interférences dans toute la pièce, son uniformité de vitesse reste comprise dans une plage de ± 20 %. Toute diminution significative de la vitesse d'écoulement augmentera alors considérablement le risque d'effets polluants entre le temps nécessaire à l'autopurification et la position de travail (après la publication de la FS209C en octobre 1987, tous les autres indicateurs que la concentration de poussière n'étaient plus spécifiés).
Un écoulement turbulent Chambre propre est une valeur recommandée bénéficiant d'un facteur de sécurité suffisant, mais de nombreux concepteurs demeurent toutefois peu confiants. Lorsqu'il s'agit de concevoir spécifiquement, augmenter le taux de ventilation d'une salle blanche de niveau 100 000 à 20 à 25 fois/heure, porter celui d'une salle blanche de niveau 10 000 à 30 à 40 fois/heure, et porter enfin le taux de ventilation d'une salle blanche de niveau 1 000 à 60 à 70 fois/heure entraîne non seulement une augmentation de la capacité des équipements ainsi qu'un investissement initial plus élevé, mais également une hausse des coûts futurs liés à l'entretien et à la gestion. En réalité, cela n'est pas nécessairement requis. Lors de l'établissement des mesures techniques relatives à la purification de l'air en Chine, plus de 100 salles blanches ont été étudiées et mesurées sur le terrain, et bon nombre d'entre elles ont même fait l'objet d'essais dynamiques. Les résultats ont montré que des volumes de ventilation égaux ou supérieurs à 10 fois/heure pour les salles de niveau 100 000, à 20 fois/heure pour celles de niveau 10 000, et à 50 fois/heure pour les salles de niveau 1 000 permettent déjà de répondre aux exigences requises. Selon la norme fédérale américaine (FS2O9A-B), les salles blanches à flux non unidirectionnel (classes 100 000 et 10 000) présentent une hauteur comprise entre 8 et 2 pieds (soit 2,44 à 3,66 mètres). Il est généralement admis qu'il convient d'aérer toute la pièce au moins une fois toutes les 3 minutes environ (soit 20 fois/heure). Par conséquent, les prescriptions des spécifications de conception tiennent compte d'un coefficient de sécurité plus important ; les concepteurs peuvent donc choisir en toute confiance selon les valeurs recommandées pour la ventilation indiquées dans le tableau 1.

 

 

2. Différence de pression statique


Maintenir une certaine pression positive dans un Chambre propre est l'une des conditions essentielles pour garantir que la salle blanche ne soit pas ou peu contaminée et pour maintenir le niveau de propreté prévu. Même dans une salle blanche à pression négative, il est impératif de maintenir une certaine pression positive dans les pièces ou les suites adjacentes qui ne doivent pas être inférieures à son niveau de propreté, afin de préserver la propreté de la salle blanche à pression négative.
La valeur de pression positive d'une salle blanche correspond à la différence de pression statique intérieure supérieure à celle extérieure lorsque toutes les portes et fenêtres sont fermées. Cette valeur est obtenue en régulant le débit d'air soufflé du système afin qu'il dépasse les débits d'air rejeté et extrait. Afin de garantir la valeur de pression positive dans la salle blanche, il est préférable d'assurer une interverrouillage entre les ventilateurs d'alimentation, de retour et d'extraction. Lors du démarrage du système, on doit initialement allumer le ventilateur d'alimentation, puis celui de retour et enfin le ventilateur d'extraction ; inversement, lors de l'arrêt du système, on éteint d'abord le ventilateur d'extraction, puis celui de retour et enfin le ventilateur d'alimentation, afin d'éviter toute contamination de la salle blanche pendant les phases de mise en marche et d'arrêt du système.
Le volume d'air nécessaire pour maintenir une pression positive dans la Chambre propre est principalement déterminé en fonction de l'étanchéité de la structure de maintenance. À l'époque initiale de la construction des salles blanches en Chine, en raison de la faible étanchéité de la structure d'enclosure, le maintien d'une pression positive ≥ 5 Pa nécessitait un apport d'air de 2 à 6 fois/h ; actuellement, l'étanchéité de la structure de maintenance s'est considérablement améliorée, et le maintien de la même pression positive ne requiert plus qu'un apport d'air de 1 à 2 fois/h ; quant au maintien d'une pression positive ≥ 1 OPa, il nécessite également un apport d'air de 2 à 3 fois/h.
Selon le code de conception chinois [6], la différence de pression statique entre les salles propres de niveaux différents ainsi qu'entre les zones propres et non propres ne doit pas être inférieure à 0,5 mmH₂O (~5 Pa), tandis que la différence de pression statique entre les zones propres et les espaces extérieurs devrait être d'au moins 1,0 mmH₂O (~10 Pa). Cette valeur semble faible pour trois raisons :
1) La pression positive désigne la capacité d'un Chambre propre Pour réduire la pollution de l'air intérieur par les fuites autour des portes et fenêtres, ou pour minimiser l'infiltration de polluants dans la pièce lorsque les portes et fenêtres sont ouvertes pendant une courte période. La magnitude de la surpression indique l'intensité de la capacité à contrer la pollution, bien entendu, plus la surpression est élevée, mieux c'est (comme nous le verrons ultérieurement).
2) Le volume d'air requis pour la surpression est limité, et la différence de volume d'air entre une surpression de 5 Pa et une surpression de 10 Pa n'est que d'environ 1 heure⁻¹. De toute évidence, il est préférable de fixer la limite inférieure de la valeur de surpression à 10 Pa.
3) La norme fédérale américaine (FS209A-B) stipule que la différence de pression positive minimale entre une salle propre et toute zone adjacente de faible propreté est de 0,05 pouce de colonne d'eau (12,5 Pa) lorsque toutes les entrées et sorties sont fermées, ce qui a été adopté par de nombreux pays.