(高清版)GBT 25915.1-2021 潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境 第1部分：按粒子濃度劃分空氣潔凈度等級

潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境第1部分：按粒子濃度劃分空氣潔凈度等級cleanlinessbyparticl國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會IGB/T25915.1—2021 Ⅲ V 1 1 1 4 5附錄A(規(guī)范性)按粒子濃度劃分空氣潔凈度的基準(zhǔn)方法 7附錄B(資料性)等級劃分計算實例 附錄C(資料性)懸浮大粒子的計數(shù)和測徑 附錄D(資料性)序貫采樣法 21附錄E(資料性)非整數(shù)潔凈度等級和粒徑閾值的說明 27附錄F(資料性)檢測儀器 Ⅲ本文件代替GB/T25915.1—2010《潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境第1部分：空氣潔凈度等級》,與a)第1章增加了粒子測定儀器要求(見第1章);c)第3章術(shù)語和定義中：d)增加了表1的注釋(見表1);——修改了規(guī)范性附錄A中的公式(A.1)。原因是公式(A.1)適合于面積較小潔凈室，對于我國10000m2以上大規(guī)模和超大規(guī)模潔凈室，則暴露出其采樣點過多和未采用較為合理抽樣統(tǒng)本文件由全國潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/ 2010年首次發(fā)布為GB/T25915.1—2010;V風(fēng)險1潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境第1部分：光散射(離散式)空氣懸浮粒子計數(shù)器(LSAPC)判定大粒子(>5μm)的粒子濃度，用M描述符對其下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文GB/T25915.2—2021潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境第2部分：潔凈室空氣粒子濃度的監(jiān)測GB/T25915.7潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境第7部分：隔離裝置(凈化空氣臺、手套箱、隔離器和微環(huán)境)(GB/T25915.7—2020,ISGB/T29024.4—2017粒度分析單顆粒的光學(xué)測量方法第4部分：潔凈間光散射塵埃粒子計空氣懸浮粒子濃度受控并分級的房間，其設(shè)計、建造到運行均使進入、產(chǎn)生、滯留2空氣懸浮粒子計數(shù)濃度受控并分級的限定空間。其建造和運行使進入、產(chǎn)生和滯留于空間的粒子粒子濃度particleconcen粒徑分布particlesizedistribution當(dāng)量直徑大于5μm的粒子。M描述符Mdescriptor3光散射(離散式)空氣懸浮粒子計數(shù)器lightscattering(discrete)airborneparticlecounter;LSAPC44分級4.3ISO等級數(shù)按粒子濃度劃分的空氣潔凈度應(yīng)標(biāo)識為ISON級。每個關(guān)注粒徑的最大允許濃度見表1。表1中不同粒徑閾值的粒子濃度數(shù)目僅作為分級標(biāo)準(zhǔn)，并不反映空氣中真實的粒徑和數(shù)量分布。表1按粒子濃度劃分的空氣潔凈度ISO級別1ddd2dd3d456789c徑的粒子。這些濃度需大采樣量才能用于分級。可以使用序貫采樣程序，見附錄D。表格這一區(qū)域因粒子濃度太高，濃度限值不適受采樣和統(tǒng)計方法的制約，在粒子濃度低時不適用于分fISO5級中此粒徑可采用大粒子M描述符，但至少要結(jié)合另一個粒徑一起使用(見C.7)。4.4表示方法5b)分級時的占用狀態(tài)；如果關(guān)注粒徑不止一個，較大粒徑(D?)應(yīng)至少是下個較小粒徑(D?)的1.5倍，即D示例見表2。ISO等級數(shù)占用狀態(tài)ISO4級5.1原則附錄A中給出了符合性檢測的基準(zhǔn)方法，也可以指定其他至少具備同等準(zhǔn)確性的方法和(或)儀按附錄A完成檢測后，每個采樣點單次采樣量的粒子濃度(以每立方米的粒子數(shù)目表示)不應(yīng)超過表1中相應(yīng)粒徑的濃度限值或表E.1中相應(yīng)粒徑的非整數(shù)等級的濃度限值。如果在采樣點進行了多次67A.1原理使用離散粒子計數(shù)器在指定的采樣點測定大于或等于規(guī)定粒徑的空氣懸A.4確定采樣點A.4.1獲取采樣點數(shù)目最少數(shù)目采樣點NL見表A.1。表A.1潔凈室中采樣點數(shù)目與面積的關(guān)系潔凈室面積m2(小于或等于)最少采樣點數(shù)目21426384567898表A.1潔凈室中采樣點數(shù)目與面積的關(guān)系(續(xù))潔凈室面積m2(小于或等于)最少采樣點數(shù)目見公式(A.1)注1:如果被考慮的面積位于表中兩值之間，宜選兩值中較大注2:單向流情況時，宜考慮垂直于氣流流動方向的橫截面面積。其他情況下，可考慮潔面積。a)在表A.1查到最小采樣點數(shù)目NL;b)將整個潔凈室或潔凈區(qū)分成面積相等的NL個區(qū)域；c)在每個區(qū)域選擇一個具有代表性的位置作為采樣位置；增加的采樣區(qū)域及其相應(yīng)采樣點可計算在總采樣點數(shù)內(nèi)，以便將潔凈室或潔凈區(qū)劃分為相等采樣A.4.3大型潔凈室或潔凈區(qū)的采樣點9A——待測潔凈室的面積，單位為平方米(m2)。A.4.4確定單次采樣量和各點的采樣時間所選最大粒徑的粒子濃度恰好為規(guī)定的ISO級別上限時，在各采樣點所采的空氣量足以檢測到至少20個粒子。每個采樣點的單次采樣量Vs,按公式(A.2)計算。20——粒子濃度恰好為級別上限時，能計數(shù)到的粒子數(shù)目。每一采樣點的采樣量至少為2L,每一采樣點單次采樣的最小采樣時間為1min,每一采樣點的每A.5.1依據(jù)產(chǎn)品說明書調(diào)整粒子計數(shù)器(見A.2),包括零計數(shù)率校核。A.5.2采樣探頭應(yīng)放置在朝向氣流的方向。被采樣氣流方向是不可控制或不可預(yù)測時(例如非單向氣A.5.5某個采樣點發(fā)現(xiàn)非正常情況引起的異常計數(shù)時，經(jīng)驗明后可以剔除該計數(shù)并在檢測報告中予以對該點及其周圍相鄰點或受其影響的其他采樣點進行復(fù)測。此情況應(yīng)清楚地記錄并A.6結(jié)果處理A.6.1.1每個采樣點的平均粒子濃度xi,1至xi,n——各單次采樣的粒子數(shù)；n——在采樣點i處的采樣次數(shù)。A.6.2.1分級要求每一采樣位置測量的粒子濃度(粒/m3)均不超過表1規(guī)定的濃度限值時，判定所測潔凈室或潔凈使用附錄E所述的非整數(shù)潔凈度等級或其他非規(guī)定測試粒徑時，宜使用表E.1或公式(E.1)確定適(資料性)等級劃分計算實例B.1.1某個潔凈室占地面積18m2,規(guī)定潔凈度級別為動態(tài)ISO5級。使用采樣流量為28.3L/min的離散粒子計數(shù)器進行分級測試。2個關(guān)注粒徑分別為：D≥0.3μm和D≥0.5μm。查表A.1,采樣點數(shù)NL為6。B.1.2從表1查得ISO5級的粒子濃度限值為：B.1.3用公式(A.2)可計算出所需的單次采樣量為：算得的單次采樣量為5.68L。由于所使用的離散粒子計數(shù)器每分鐘的采樣流量是28.3L/min,采樣1min的采樣量符合要求(見A.4.4),所以每次采樣的采樣量定為28.3L。B.1.4每個點只進行一次采樣。在每個采樣點處各個粒徑對應(yīng)的每立方米粒子數(shù)目x;的計算如表B.1表B.1≥0.3μm粒子的采樣數(shù)據(jù)采樣點樣本1(每28.3L計數(shù))各點平均(每28.3L)各點平均(每m3計數(shù)=各點平均數(shù)×35.3)ISO5級對應(yīng)的的濃度限值123456表B.2≥0.5μm粒子的采樣數(shù)據(jù)采樣點樣本1(每28.3L計數(shù))各點平均(每28.3L)各點平均(每m3計數(shù)=各點平均數(shù)×35.3)ISO5級對應(yīng)的的濃度限值12300047756B.1.5如表B.1和表B.2所示，D≥0.5μm粒子的每一個濃度值都小于10200個/m3的限值，D≥0.5μm的每一個濃度值都小于3520個/m3的限值；因此該潔凈室按粒子濃度劃分的空氣潔凈度達到所要求散粒子計數(shù)器進行分級測試。關(guān)注粒徑只有一個(D≥0.1查表A.1,采樣點數(shù)N_取5。C?(≥0.1μm)=1000個/m3B.2.3從公式(A.2)可算出單次采樣量要求為：量符合要求(見A.4.4)。所以50.0L即作為B.2.4在每個采樣點只采樣一次。每個采樣點每立方米的粒子數(shù)目x;的計算如表B.3所示。采樣點樣本1(每50.0L計數(shù))各點平均(每50.0L計數(shù))(每m3計數(shù)=各點平均數(shù)×20)ISO5級對應(yīng)粒徑12表B.3≥0.1μm粒子的采樣數(shù)據(jù)(續(xù))采樣點樣本1(每50.0L計數(shù))各點平均(每50.0L計數(shù))(每m3計數(shù)=各點平均數(shù)×20)ISO5級對應(yīng)粒徑34599B.2.5D≥0.1μm粒子的每個濃度值都小于表1中規(guī)定的1000個/m3的限值；因此該潔凈室按粒子B.3示例3B.3.1某一個潔凈室占地面積64m2,潔凈度級別規(guī)定為動態(tài)ISO5級，使用采樣流量為28.3L/min的離散粒子計數(shù)器進行分級測試。關(guān)注粒徑只有一個(D≥0.5μm)。查表A.1,采樣點數(shù)NL取12。B.3.3從公式(A.2)可算出所要求的單次采樣量為：B.3.4在每個采樣點只采樣一次。每個采樣點每立方米的粒子數(shù)xi的計算如表B.4所示。表B.4≥0.5μm粒子的采樣數(shù)據(jù)采樣點樣本1(每28.3L計數(shù))(每28.3L計數(shù))各點平均(每m3計數(shù)=各點平均數(shù)×35.3)ISO5級對應(yīng)粒徑123456表B.4≥0.5μm粒子的采樣數(shù)據(jù)(續(xù))采樣點樣本1(每28.3L計數(shù))(每28.3L計數(shù))各點平均(每m3計數(shù)=各點平均數(shù)×35.3)78966B.3.5D=0.5μm粒子的每個濃度值都小于表1中規(guī)定的3520個/m3的限值；因此該潔凈室按粒子B.4示例4B.4.1某個潔凈室占地面積25m2,潔凈度級別規(guī)定為動態(tài)ISO5級，使用采樣流量為離散粒子計數(shù)器進行分級測試。關(guān)注粒徑只有一個(D≥0.5μm)。查表A.1,采樣點數(shù)NL取7。B.4.2從表1查得ISO5級對應(yīng)≥0.5μm的粒子濃度限值為：Cn(≥0.5μm)=3520個/m3B.4.3從公式(A.2)可算出所要求的單次采樣量為：算出的單次采樣量為5.68L。由于所用的28.3L/min離散粒子計數(shù)器1min的采樣量符合要求B.4.4查表A.1,采樣點數(shù)N?取7。但在本例中，客戶和供應(yīng)商商定另外增加3個采樣點，總共10個。每個點進行的單次采樣次數(shù)為1次～3次。表B.5≥0.5μm粒子的采樣數(shù)據(jù)采樣點樣本1計數(shù))計數(shù))計數(shù))計數(shù))各點平均(每m3計數(shù)=各點平均數(shù)×35.3)ISO5級對應(yīng)≥12表B.5≥0.5μm粒子的采樣數(shù)據(jù)(續(xù))采樣點樣本1計數(shù))計數(shù))計數(shù))計數(shù))各點平均(每m3計數(shù)=各點平均數(shù)×35.3)ISO5級對應(yīng)≥34506753889B.4.6在4號采樣點，采樣的平均濃度4165個/m3超出了ISO5級限值3520(個/m3)。在3號和9號采樣點，盡管這兩點的平均粒子濃度符合表1中規(guī)定的限值，但是每個點各有一次采樣的粒子濃度數(shù)據(jù)超出了表1中所規(guī)定的限值。由于4號采樣點的粒子濃度不符合潔凈度要求，因此該潔凈室按粒子濃度劃分的空氣潔凈度未達到所要求的ISO等級。B.5示例5的離散粒子計數(shù)器進行分級測試。關(guān)注粒徑只有一個(D≥0.5查表A.1,采樣點數(shù)NL取6。其中N=7.5,D=0.5μmCn(≥0.5μm)=31622777×0.3516757Cn(≥0.5μm)=1112069(取三個有效數(shù)位)=1110000個/m3B.5.3從公式(A.2)可算出所要求的單次采樣量為：B.5.4每個點進行的單次采樣次數(shù)為1次～3次。每個采樣點每立方米的粒子數(shù)(濃度)x;的計算如采樣點樣本1計數(shù))計數(shù))計數(shù))計數(shù))各點平均(每m3計數(shù)=各點平均數(shù)×35.3)ISO5級粒徑≥合格/123456B.5.5在4號采樣點，第三次采樣的濃度1222507個/m3(34632×35.3)超出了ISO7.5級限值(資料性)規(guī)定空氣潔凈度。用戶和供應(yīng)商應(yīng)就這類粒子的最大允許濃度和驗證的檢測方法等問題達成一致。C.2大于5μm粒子(大粒子)——M描述符C.2.1應(yīng)用空氣懸浮粒子總體中的大粒子主要是工藝環(huán)境中釋放出的粒C.2.2M描述符的格式M描述符的格式表示為：“ISOM(a;b);c”a——大粒子的最大允許濃度(以每立方米中大粒子數(shù)目表示);b——與測量大粒子的規(guī)定方法相關(guān)的當(dāng)量直徑(或直徑)(以微米表示);C.3懸浮大粒子的計數(shù)這些檢測方法表述了如何對粒徑閾值大于5μm的粒子(大粒子)進行測量。C.3中所述的測量步驟引自IEST-G-CC1003:1999f?]。測量可在潔凈室或潔凈區(qū)的空態(tài)、靜態(tài)或動態(tài)中的任測量是為了確定大粒子濃度，5.1,5.2和5.4的原則可適用。要強調(diào)樣本的采集和處理要得當(dāng)，以盡量C.3.2通則采樣點數(shù)量、位置選擇和所需的數(shù)據(jù)量宜符合表A.1中的要求。對于大粒子的最大允許濃度、顆非等動力采樣將粒子輸送到測量點的系統(tǒng)方面的要求有大粒子的測量方法有兩大類。不同的測量方法所得到的結(jié)果不能比較。同樣，不同方法之間也不a)LSAPC測量(C.4.1.2)給出的大粒子粒徑依據(jù)的是其當(dāng)量光學(xué)直徑；b)粒子飛行時間計數(shù)器測量(C.4.1.3)給出的大粒子粒徑依據(jù)的是其空氣動力學(xué)直徑。C.3.4.2采樣a)過濾器采集加顯微測量(C.4.2.2)測出的大粒子是以商定粒徑為準(zhǔn)的；b)串級撞擊器采集加顯微測量(C.4.2.3)測出的大粒子是以所選的報告粒徑為準(zhǔn)的。C.4.1.1通則不從空氣中采集的粒子也能測量大粒子。此過程包括對懸浮在空氣中的顆粒的光學(xué)測量?？諝鈽邮褂肔SAPC測量大粒子與附錄A中懸浮粒子計數(shù)測量的程序相同，僅有一點例外。例外的是因在每一采樣點上LSAPC都是直接對空氣進行采樣的。LSAPC的采樣流量不小于28.3L/min且宜配采樣探頭宜選擇能在單向流區(qū)域進行近似等動力采樣的探頭。如不能滿足此條件，則采樣探頭的入風(fēng)口朝向氣流的主要方向；在氣流不受控或不可預(yù)測的區(qū)域(如非單向流),采樣探頭入風(fēng)口垂直向保不會由于檢測到的小粒徑粒子濃度太高，而造成LSAPC測量的重疊誤差。該較小粒徑范圍粒子濃度與大粒子濃度之和，不宜超過所用LSAPC規(guī)定的最大粒子濃度的50%。測量大粒子的尺寸可用飛行時間測定儀。空氣樣本被儀器吸入后，經(jīng)噴嘴在半真空的測量區(qū)膨脹加速。在測量區(qū)內(nèi)，空氣樣本中的任何粒子都會和空氣一起被加速。粒子的加速度與其質(zhì)量成反比。在測量點處利用空氣流速和粒子速度間的關(guān)系，可用以確定粒子的空氣動力學(xué)直徑。知道測量區(qū)的壓力和周圍環(huán)境空氣的壓力差，就可直接計算出空氣流速。粒子速度則是通過其在兩束激光之間的飛行時間確定的。飛行時間測定儀可測量的空氣動力學(xué)直徑至20μm,樣本采集方法與使用LSAPC測量可從空氣中采集粒子進行大粒子測量。空氣樣本以規(guī)定的流量傳送到收集裝置中。使用顯微分析器支架上貼上標(biāo)簽以識別支架位置及設(shè)施。將出口與真空相連并按所需流量吸出空氣。如果大粒子的從過濾器夾具上或氣溶膠監(jiān)測儀上取下蓋子并存放在潔凈處。在客戶和供應(yīng)商議定的采樣點上進行空氣采樣。如果使用便攜式真空泵將空氣抽通過薄膜過濾器，泵的排氣宜經(jīng)過一個合適的過濾器后擊。對過濾器表面的顆粒進行計數(shù)(見ASTMF312-08[3])。C.4.2.3用串級撞擊器采集和測量在串級撞擊器中通過粒子的慣性碰撞實現(xiàn)粒子的分離。采樣氣流通過一系列孔徑漸小的噴嘴，較大的粒子直接沉積在最大孔徑之下，較小的粒子則逐次沉積在撞擊器的各級。空氣動力學(xué)直徑直接與此種類型的大粒子采集和計數(shù)的串級撞擊器，可用于按粒子濃度劃分的空氣潔凈度測量。在此情測定客戶和供應(yīng)商所商定粒徑范圍粒子濃度“ISOM(a;b);c”,并報告數(shù)據(jù)。在每個采樣點，空氣采樣量保證至少能檢測出選定粒徑粒子濃度限值內(nèi)所需的20顆粒子。Cn.m——所指定級別的最大關(guān)注粒徑的級別限值(每立方米粒子數(shù)20——粒子濃度恰好為規(guī)定級別限值時，e)設(shè)施的ISO等級；f)大粒子粒徑范圍和所記錄各粒徑范圍的數(shù)量；h)采樣點位置；i)分級采樣方案或檢測采樣方案；用LSAPC測量粒徑≥5μm懸浮粒子的濃度為29p/m3,其表述形式為“ISOM(29;≥5μm);(資料性)可減少采樣量和采樣時間。序貫采樣技術(shù)可以測量計數(shù)速率并可能預(yù)測出符合或不符合ISO等級要求。如果被采空氣明顯地好于或明顯地差于規(guī)定級別關(guān)注粒徑的濃度限值時，序貫抽樣法通?？纱蠓词?jié)舛冉咏?guī)定限值的，也有一定作用。序貫采樣法最適合于空氣潔凈度期望達到ISO4級或的采樣量才能測到所預(yù)期的20顆粒子計數(shù)。D.1.2局限a)只有當(dāng)最大粒徑粒子單次采樣的預(yù)期計數(shù)<20顆粒子時，本方法才適用(見A.4.4);此方法基于實時累積粒子計數(shù)與參照計數(shù)值的比較。參照數(shù)值由上、下根據(jù)公式(A.2),單次采樣量Vs可按公式(D.3)計算。Cn,m——指定級別所關(guān)注粒徑的級別限值(每立方米的粒子數(shù)目);20-—粒子濃度在規(guī)定級別限值時，可被檢測到的粒子數(shù)目?？偛蓸訒r間t,計算見公式(D.4)。與規(guī)定總采樣量相應(yīng)比例體積的預(yù)期計數(shù)不斷進行比較。當(dāng)計數(shù)中的當(dāng)計數(shù)大于預(yù)期計數(shù)的上限值Cpass時，被測環(huán)境不符合當(dāng)實測計數(shù)值保持在上下限之間，采樣將持續(xù)到實測計數(shù)達到20,或者累積采樣量V與最小采樣量Vs在圖D.1中畫出了在采樣既未停止、實測計數(shù)也未達到20時，實測計數(shù)值C與預(yù)期計數(shù)E之間的D.3采樣規(guī)程x圖D.1按序貫采樣法合格與不合格的邊界線圖D.1中準(zhǔn)確的畫出處在規(guī)定級別限值的空氣粒子濃度的預(yù)期值與實測計數(shù)值間的關(guān)系。對應(yīng)于時間流逝的是計數(shù)預(yù)期值的增加。如果粒子濃度處于級別限值濃度，E=20代表的就是累積到全樣本a)按操作時間記錄粒子總數(shù)；b)計算公式(D.5)中描述的預(yù)期計數(shù)；d)比較計數(shù)與圖D.1中的上限和下限；a)使用序貫采樣法評估一個目標(biāo)潔凈度為ISOb)測量前的準(zhǔn)備——限值計算方法。下限相關(guān)計數(shù)是通過公式(D.1)和公式(D.2),或圖D.1計算得來的。采樣時間實測計數(shù)上限實測計數(shù)下限tl公式(D.5)5注：括號中為實測計數(shù)上下限小數(shù)點后取一位的計算結(jié)果。然而，由于實測計數(shù)上限取的是大于計算結(jié)果小數(shù)值的第一個整數(shù)。實測計數(shù)下限取的是小于計算結(jié)果小數(shù)值的第一個整數(shù)。當(dāng)由公式(D.2)計算出的Cpa。是負值時，將用N.A.(不適用)來表示。這種情況下，即便實測計數(shù)為0,也不能判定空氣潔凈度是否符合規(guī)定ISO等級的該采樣周期的實測計數(shù)處在0和6之間時，不能對結(jié)果做出判定。這種情況下將繼續(xù)采樣。Cfal兩條線中的某一條時，才停止采樣。如果在規(guī)定的采樣周期內(nèi)，D.4.2示例2根據(jù)公式(D.4)計算總采樣時間tr。這評估的是采樣點所需1)根據(jù)公式(D.5)計算預(yù)期計數(shù)E;2)根據(jù)公式(D..1)和公式(D.2)計算實測計數(shù)的上限和下限；3)計算結(jié)果如表D.2和圖D.2所示。ttsE限值上限Cfai下限Cp112233N.A.(一0.9)44556789 ttsE限值在圖D.2中畫出了實測計數(shù)的上下限與計數(shù)獲取時間之間的關(guān)系。其所在列表示的是在1min的yxTy圖D.2序貫采樣法中合格與不合格邊線圖形使用表D.3中的步驟對累積實測計數(shù)和上下限進行比較。表D.3序貫采樣粒子計數(shù)舉例ttsE限值周期內(nèi)的累積實測結(jié)果下限Cp15222735381649006555樣周期的觀察計數(shù)在0和5之間時，不能對結(jié)果做出判定。在本示例中，繼續(xù)采樣。只要采樣繼續(xù)，累b)符合要求的情形如表D.4所示。ttsE限值采樣實測累積實測結(jié)果下限Cpas15002700380049000積的實測計數(shù)并未增加。在第4次測量(t=240s