דרגות ניקיון בחדרים נקיים: מה ההבדל בין הסיווגים?

לא כל חדר נקי נדרש לאותה רמת ניקיון. הדרגה המתאימה נקבעת לפי רגישות התהליך, המוצר או הציוד לכמות החלקיקים שנמצאים באוויר, ולכן אחד השלבים המרכזיים בתכנון חדרים נקיים הוא הגדרה נכונה של רמת הניקיון הנדרשת.
כאשר מדברים על דרגות ניקיון בחדרים נקיים, הכוונה אינה לכך שחדר מסוים פשוט "נקי יותר" מחדר אחר, אלא לסיווג חדרים נקיים המבוסס על ריכוז חלקיקים באוויר לפי גדלים מוגדרים. ככל שהסיווג מחמיר יותר, כך ריכוז החלקיקים המותר נמוך יותר.
הסיווג המקובל לפי ISO 14644-1 נע בין ISO Class 1 ל־ISO Class 9. ככל שמספר המחלקה נמוך יותר, הדרישה לניקיון חלקיקי גבוהה יותר. לכן ISO Class 5 מייצג רמת ניקיון מחמירה משמעותית מ־ISO Class 8.
עם זאת, חשוב להפריד בין הסיווג לבין יתר דרישות החדר. ISO Class מתייחס לניקיון האוויר מבחינת חלקיקים, בעוד שפרמטרים כמו טמפרטורה, לחות, הפרשי לחצים, דפוסי זרימת אוויר, מספר עובדים ודרישות תהליך אחרות נקבעים בנפרד בהתאם לצורכי הפרויקט.

איך פועל סיווג חדרים נקיים לפי ISO 14644?

ISO 14644-1 מגדיר את אופן הסיווג של ניקיון האוויר בחדרים נקיים לפי ריכוז חלקיקים באוויר. לצורך הסיווג נמדדים חלקיקים בגדלים מוגדרים, והערכים המותרים משתנים בין מחלקה למחלקה.
לדוגמה, עבור חלקיקים בגודל 0.5 מיקרון ומעלה, ההבדלים בין הסיווגים משמעותיים מאוד. ב־ISO Class 5 הריכוז המרבי הוא כ־3,520 חלקיקים למטר מעוקב, ב־ISO Class 7 כ־352,000 חלקיקים למטר מעוקב וב־ISO Class 8 כ־3,520,000 חלקיקים למטר מעוקב.
הפערים האלה ממחישים שהמעבר בין סיווגים אינו שינוי סמלי, אלא הבדל ממשי ברמת השליטה הנדרשת בחלקיקים. בהתאם לכך, גם אופן התכנון, ההפעלה והבדיקה של החדר עשוי להשתנות.
לא בכל מחלקת ISO נעשה שימוש בכל גדלי החלקיקים לצורך הסיווג. לכן לא נכון להסתפק רק באמירה שחדר מסוים הוא "ISO 7" או "ISO 8" בלי להבין את הדרישה המלאה ואת תנאי המדידה הרלוונטיים.
גם מצב החדר בזמן הסיווג יכול להיות משמעותי. חדר ריק ומוכן להפעלה אינו זהה לחדר שבו נמצאים עובדים, ציוד ותהליך פעיל. בפרויקט מקצועי נכון להגדיר מראש באילו תנאים נדרשת עמידה ברמת הניקיון, בהתאם לצורכי התהליך ולדרישות הרלוונטיות.

מה ההבדל בין ISO Class 5, 6, 7 ו־8?

בפרויקטים רבים נפגשים בעיקר עם ISO Class 5, 6, 7 ו־8, אך ההבדל ביניהם אינו מסתכם במספר שמופיע בשם הסיווג.
ISO Class 5 מייצג רמת ניקיון גבוהה מאוד מבחינת ריכוז חלקיקים באוויר. הוא עשוי לשמש בתהליכים רגישים במיוחד שבהם נדרשת שליטה הדוקה יותר בסביבה, בהתאם לתחום ולדרישות הספציפיות של התהליך.
ISO Class 6 מאפשר ריכוז חלקיקים גבוה יותר מ־ISO Class 5, אך עדיין מדובר בסביבה בעלת רמת ניקיון גבוהה. במקרים מסוימים הוא יכול לשמש כאזור ביניים או כחלק ממערך הכולל מספר רמות ניקיון.
ISO Class 7 נפוץ במגוון יישומים שבהם נדרשת שליטה משמעותית בחלקיקים, אך לא ברמה המחמירה של ISO Class 5 או 6.
ISO Class 8 מאפשר ריכוז גבוה יותר של חלקיקים בהשוואה למחלקות הנמוכות ממנו, ולכן דרישות המערכות והתפעול עשויות להיות שונות.
לא נכון להתייחס לסיווגים כאל דירוג של "טוב יותר" או "פחות טוב". הסיווג המתאים הוא זה שתומך בדרישות האמיתיות של התהליך. רמת ניקיון מחמירה מהנדרש עלולה להוסיף מורכבות, צריכת אנרגיה ועלויות ללא תועלת אמיתית, בעוד שסיווג שאינו מספיק עלול שלא לספק את התנאים הדרושים לעבודה.
שני חדרים בעלי אותו ISO Class יכולים להיות שונים מאוד זה מזה. אחד עשוי לדרוש בקרת לחות מדויקת, אחר הפרשי לחצים שונים, ובחדר נוסף עשוי לפעול ציוד שמייצר עומס חום גבוה. לכן רמות ניקיון בחדרים נקיים הן רק חלק מתמונת התכנון הכוללת.

איך דרגת הניקיון משפיעה על תכנון החדר?

לסיווג הניקיון יש השפעה ישירה על החלטות מרכזיות בתכנון חדר נקי.
מערכת האוויר צריכה להיות מסוגלת לשמור על ריכוז החלקיקים הנדרש בתנאי הפעילות שהוגדרו. הדבר תלוי לא רק בסוג המסננים, אלא גם בכמות האוויר, באופן פיזורו, במיקום פתחי האספקה והחזרה, בציוד ובמספר האנשים בחדר.
ככל שהתהליך רגיש יותר לחלקיקים, כך עולה החשיבות של שליטה במקורות שעלולים להכניס או לייצר חלקיקים בתוך החלל. עובדים, ציוד, חומרי גלם, אריזות ותנועת חומרים יכולים כולם להשפיע על התנאים בחדר.
כאשר קיימים מספר אזורים בדרגות ניקיון שונות, יש לתכנן גם את הקשרים ביניהם. מעבר עובדים וחומרים, אזורי הלבשה או מעבר והפרשי לחצים צריכים להשתלב במבנה כך שהמעבר בין האזורים לא יפגע בתנאים הנדרשים.
גם חומרי הגמר והריהוט צריכים להתאים לסביבה המבוקרת ולשיטות הניקוי. משטחים שקל לנקות ולתחזק, חיבורים מתאימים וצמצום אזורים שבהם עלולים להצטבר חלקיקים תורמים לשמירה על התנאים לאורך זמן.
המשמעות היא שלא בוחרים ISO Class ורק לאחר מכן "מוסיפים" סביבו מערכות. הסיווג צריך להשתלב מראש בתהליך תכנון שבו רמת הניקיון, מערכת האוויר, החלוקה הפנימית, התפעול והתחזוקה מותאמים זה לזה.

איך בוחרים את דרגת הניקיון המתאימה?

הבחירה הנכונה מתחילה בהבנת התהליך עצמו.
יש להגדיר מה רגיש לחלקיקים, אילו גדלי חלקיקים רלוונטיים, איזה ציוד פועל בחלל, כמה עובדים נמצאים בו ואילו פעולות מתקיימות במהלך העבודה.
בפרויקטים מסוימים אין צורך שכל המתחם יהיה באותה דרגה. ניתן לתכנן אזורים ברמות ניקיון שונות בהתאם לרגישות הפעילות בכל אזור, כל עוד המעברים, זרימות העובדים והחומרים ומערכות האוויר מתוכננים בהתאם.
חשוב להפריד בין סיווג החדר הנקי לבין יתר דרישות הפרויקט. ISO Class מגדיר רמת ניקיון חלקיקית, אבל הוא אינו קובע לבדו אם החדר צריך להיות בלחץ חיובי או שלילי, איזו טמפרטורה נדרשת, מהי הלחות הרצויה או כיצד יש לארגן את תהליך העבודה.
לכן הבחירה בדרגות ניקיון בחדרים נקיים צריכה להתבצע כחלק מאפיון רחב יותר ולא כנתון מבודד. כאשר הסיווג נקבע לפי הצורך האמיתי של התהליך ומשולב נכון עם מערכות האוויר, התשתיות וההתנהלות התפעולית, ניתן לתכנן חדר נקי שמספק את התנאים הנדרשים בלי להכביד על הפרויקט מעבר לנחוץ.