146441规范.docx
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146441规范
14644-1规范
ISO*****-1(中文翻译)
时间:
2009-12-0212:
45U描述符
测得或规定的粒子浓度,即含超微粒子的浓度以pc/m3空气计,
注U描述符可认为是采样点平均值的上限(或置信上限,取决于用于确定洁净室或洁净区特性的采样点数目)不能用U描述符来定义且悬浮粒子洁净度等级,但可以单独引用或与悬浮粒子洁净度等级一起引用。
2.3.2M描述符
测得或规定的每m3空气中大粒子的浓度,以作为所用测试方法特性的当量直径来表示。
注M描述符可认为是采样点平均值的上限(或置信上限,取决于用于确定洁净室或洁净区特性的采样点数目)不能用M描述符来定义悬浮粒子洁净度等级,但可以单独引用或与悬浮粒子洁净度等级一起引用。
2.4占用状态2.4.1空态
设施已经建成,所有动力接通并运行,但无生产设备、材料或人员在场。
2.4.2静态
设施已经建成,生产设备已经安装好,并以用户和供应商同意的方式运行,但没有人员在场。
2.4.3动态
设施以规定的方式运行,有规定数目的人员在场,并以双方同意的方式进行工作。
表1洁净室及洁净区选列的悬浮粒子洁净度等级
大于或等于表中被考虑的粒径的最大浓度限值(pc/m3空气浓度限值按3.2中的公式计算)0.1μm0.2μm0.3μm0.5μm1μm5μmISOClass1102ISOClass210024104ISOClass31000237102358ISOClass4100002370102035283ISOClass51000002370010200352083229ISOClass61000000237000102000352008320293ISOClass7352000832002930ISOClass8352000083200029300ISOClass9352000008320000293000注:
由于涉及测量过程的不确定性,帮要求用三个有效的数据来确定浓度等级水平。
2.5角色2.5.1用户
负责规定洁净室或洁净区的要求的组织或其代理。
2.5.2供应商
被聘用来满足规定的洁净室或洁净区的要求的组织。
3等级3.1占用状态
洁净室或洁净区内空气的粒子洁净度应按“空态”、“静态”和“动态”三种占用状态中的一种或三种(见2.4)进行定义。
ISO等级序数(N)注应认识到“空态”适用于新建成的或新发行的洁净室或洁净区。
对“空态”的测试完成后,即应进一步测试“静态”或“动态”或两种状态。
3.2等级级别
空气中悬浮粒子洁净度以等级序数N命名。
各种被考虑粒径D的粒子Cn的最大允许浓度用下述公式确定:
(1)
式中,
Cn―大于或行于被考虑粒径的粒子最大允许浓度(pc/m3空气)。
Cn以有效数为3位四舍五入到最靠近的整数。
N―ISO等级级别,最大不超过9。
ISO等级级别N之间的中间数可以按0.1为最小允许递增值进行规定。
D―以微米(μm)计的被选粒径。
0.1―为一常数,表示以微米(μm)计的量纲。
表1表示的是被选择的悬浮粒子洁净度等级和大于或等于表中所考虑粒径的粒子之相应浓度限值。
图A.1(见附录A)以图解形式表示出所选的等级。
在有争议的情况下,从公式
(1)中得到的浓度Cn应作为标准值。
3.3命名
洁净室或洁净区的悬浮粒子洁净度的命名应包括:
a)等级级别,以“ISOClassN”表示:
b)分组时的占用状态:
c)按分级公式
(1)测定的被考虑粒径,各被考虑粒径的阈值均在0.1μm-0.5μm的范围内。
命名实例:
ISOClass4:
动态:
被考虑粒径:
0.2μm(2370pc/m3),1μm(83pc/m3)测量浓度的被考虑粒径应得到用户和供应商双方的同意。
如果测量一个以上的被考虑粒径,各较大的粒径(如D2)应至少为下一个较小粒径(如D1)的1.5倍。
即:
D2≥1.5×D1
4相符性认证4.1原则
通过执行用户和供应商双方同意的指定的测试程序,并提供关于测试条件和测试结果的规定文件,认证是否符合用户规定的空气洁净度(ISOclass)要求。
4.2测试
附录B中给出了认证相符性的基准测试方法。
也可以规定其它有类似准确性的方法,如果没有就其它方法作出规定或达成一致意见,则应该用基准方法。
应采用经过校舍准的食品进行相符性认证测试。
4.3悬浮粒子浓度限值
按4.2完成测试后,按附录C中的公式计算平均粒子浓度和95%置信上限(适用情况下)。
按公式(C.1)计算出的平均粒子浓度不应超过用3.2中公式
(1)确定的浓度限值,其被考虑粒很应符合[3.3c]的规定。
此外,如果采样点数目至少为2个,但不超过9个,则按C.3计算的95%置信上限不应超过上面确定的浓度限值。
注附录D中给出等级计算的工作实例。
对于各种被考虑粒径应用相同方法来测定,用于认证等级粒子浓度限值具有一致性。
4.4测试报告
各洁净室或洁净区的测试结果均应记录,应以综合报告形式提交,并说明是否符合规定的是浮粒子洁净度命名等级。
测试报告应包括下述各项内容:
a)测试组织的名称、地址和进行测试的日期;
b)ISO*****本部分的出版编号和年代,即ISO*****-1:
当前版日期;c)明确标明被测洁净室或洁净区的实际位置(必要时包括临近的参照区)及所有采样点坐标的具体标注;
d)规定的对洁净室或洁净区命名准则,包括ISO等级、相关的占用状态和被考虑粒径;
e)测试方法的详细说明,包括与测试有关的或偏离测试方法的特殊条件,及测试食品合格证和最近的标定证书;
f)测试结果,含各采样点坐标的粒子浓度数据。
注如果超微粒子或大粒子的浓度已经按附录E的说明进行了量化,适当的资料应包含在测试报告中。
ISO*****-1(附录部分中文翻译)
时间:
2009-12-0212:
48图示的等级线不可外推超过实心圆符号。
实心圆符号是所示各ISO等级认可的最大和最小粒径限值。
等级线不代表在洁净室或洁净区内呈现的实际粒径分布。
注1Cn表示大于或行于被考虑粒径的悬浮粒子最大允许浓度(pc/m3空气)。
注2N表示规定的ISO等级级别。
附录B(标准部分)
采用离散粒子计数和光散射仪器确定微粒洁净度的等级
B.1原理
使用离散粒子计数和光散射仪器确定在指定的采样点上大于或等于规定粒径的悬浮粒子的浓度。
B.2仪器要求B.2.1粒子计数仪
离散粒子计数器(DPC)是一种光散射装置,具有显示或记录空气中离散粒子的数目和粒径的能力和粒径鉴别能力,可检测到被测级别之适当粒径范围内的总粒子浓度,以及适当的采样系统。
B.2.2仪器标定
仪器应该有有效的标定证书;标定的频率和方法应按现行公认的规定执行。
B.3预测试条件B.3.1测试准备
测试前,应按照技术性能要求认证洁净室或洁净区作为一个运行的整体,是完整的、功能是正常的。
预测试工作一般包括:
a)空气流量或流速测试;b)空气压差测试;c)围护结构泄漏测试;d)装好的过滤器泄漏测试。
B.3.2预测试设备配置
按照制造厂的说明书进行设备配置和仪器的预测试标定。
B.4采样
B.4.1确定采样点位置B.4.1.1
按公式(B.1)求出最少的采样点数目:
(B.1)式中,
NL―最少采样点数(四舍五入为整数)。
A―洁净室或洁净区的面积,以O计。
注在水平单向层流时,面积A可以看作是与气流方向呈垂直流动的空气的截面积。
B.4.1.2
要保证采样点均匀分布于整个洁净室或洁净区内,并位于工作活动的高度。
如果用户规定增加采样点,其数目和位置也应作出规定。
注增加的采样点可认为是风险分析的关键。
B.4.2确定各采样点的每次采样量
B.4.2.1指定的ISO等级如最大被考虑粒径的粒子浓度的限值时,在每个采样点要采集足够的空气量,保证能检测出至少20个粒子。
每个采样点的每次采样量VS用下式确定:
(B.2)
式中,
VS――每个采样点每次最少采样量,用升表示(B.4.2.2中的情况除外)。
Cn・m――为相关等级规定的最大被考虑粒径之等级限值(pc/m3空气)。
20――当粒子浓度处于该等级限值时,可被检测到的粒子数。
注:
VS值很大时,需要的采样时间可能会很长。
利用顺序采样程序(见附录F)既可以减少要求的采样量,又减少采样需要的时间。
B.4.2.2
每个采样点的采样量至少为2升,采样时间最少为1分钟。
B.4.3采样程序B.4.3.1
按照厂家说明书和仪表标定证书,调定粒子计数器(B2.1)B.4.3.2
采样探头的位置应插入空气流。
若被采样的气质方向是未受控的或不可预计的(如非单向流),采样控头的入口应垂直指向上方。
B.4.3.3
每个采样点,按B4。
2确定的最小采样量采样。
B.4.3.4
当只要求一个采样点时(B4.1),则在该点最少进行三次采样。
B.5结果记录
B.5.1各采样点的粒子平均浓度
B.5.1.1
把每次采样测量的结果与空气洁净度等级相关的各个被考虑粒径的浓度(3.3)记录下来。
注在进行95%置信上限的计算之前,应B6.1的要求。
B.5.1.2
当只用一个采样点时,计算并记录各被考虑料径的采样数据平均值(B.4.3.4)。
B.5.1.3
当在一个采样点上采集2次以上采样时,按照C.2中给定的程序,从每次采样粒子浓度(B.5.1.1)计算各采样点被考虑粒径的平均粒子浓度,并记录下结果。
B.5.2计算95%置信上限(UCL)的要求B.5.2.1
当采样的点多于1个,少于10个时,按照C.3中给定的程序,从所有各点的平均粒子浓度(B.5.1)计算平均值、标准误差和95%置信上限。
B.5.2.2
在采样点只有1个,或多于9个时,不用计算95%置信上限。
B.6整理B.6.1分级要求
如果在各采样点测得的粒子浓度平均值及按照B.5.2计算的95%置信上限未超过按3。
2中公式
(1)确定的浓度限值,该洁净室或洁净区即被认为是达到了规定的空气洁净度级别。
如果测试结果未能满足规定的空气洁净度级别,可增加均匀分布的采样点进行测试。
再次计算的结果,包括增加的采样点的数据,判断确立洁净度等级。
B.6.2界外值的处理
95%置信上限(UCL)计算结果可能没能满足规定的ISO等级。
如果是因为(程序上的误差或设备功能不良造成的)测量差错或(由于空气异常的洁净而导致)异常低的粒子浓度,而产生单个的、非随机性的“界外值”,在符合下述条件的情况下,可以把该界外值排除不计:
a)包括所有其余采样点的计算是重复进行的;b)计算中至少保留有3次测量值;c)计算中至多只有1个测量值排除在外;
d)有误差的测量或粒子浓度低的推测原因由用户和供应商认可,并以文件记录下来。
注在采样点,粒子浓度值的较大差异可能是合理的,甚至是有意造成的,这取决于待测洁净设施的应用性质。
附录C(标准部分)
粒子浓度数据的统计处理
C.1通则
统计分析只考虑随机误差(缺乏精度),不考虑非随机误差(如,与误差标定有关的偏差)。
C.2计算某一采样点(Xi)的平均粒子浓度的算法
当在一个采样点进行多次采样时,应该用公式(C.1)来确定该点的平均粒子浓度。
平均粒子浓度的计算应该在采样次数为2次以上的各个采样点进行。
(C.1)
式中,
Xi――采样点i(代表任何位置)的平均粒子浓度Xi。
1――每次采样的粒子浓度n――在采样点i的采样次数C.3计算95%置信上限的算法C.3.1通则
本方法只适用于采样点为1个以上,10个以下的情况。
在这种情况下,应该使用公式(C.1)的算法和本方法。
C.3.2平均值的总均值()
用公式(C.2)确定平均值的总(综合)平均值
(C.2)
式中,
――采样点平均值的总均值
至――用公式(C.1)得出的各个采样点的平均值
m――采样点的总数
无论任何一个给定的采样点的样品数是多少,所胡单个采样点的平均值都等量加权。
C.3.3采样点平均值的标准偏差(S)用公式(C.3)确定采样点平均值的标准偏差。
(C.3)
式中,
S――采样点平均值的标准偏差C.3.4总均值的95%置信上限(UCL)用公式(C.3)确定总均值的95%置信上限
(C.4)
式中,
t0.95――表示具有m-1的自由度分布的95%分布(分布点)。
表C.1中给出了95%置信上限(UCL)的研究t分布系数(t0.95)。
另外,统计计算机程序中的学生t分布也是合格的。
表C.195%置信上限(UCL)的研究t的分布系数
各个平均值的采样点数(m)t
附录D(资料部分)
等级计算的应用实例
D.1例1D.1.1
被测的洁净室面积(A)为80m2。
需要确定其在动态下是否符合规定的悬浮规定的悬浮粒子洁净度等级。
该洁净室规定的空气洁净度等级为ISOClass5(5级)。
D.1.2
规定了2个被考虑粒径:
0.3μm(D1)和0.5(D2)μma)2个粒径都在ISOClass5的粒径范围之内,(见3.3c)和表1:
0.1μm≤0.3μm,0.5μm≤5μm
b)被考虑的二个粒径是否符合粒径比要求,D2≥1.5XD(见3.3c):
0.5μm≥(1.51X0.3μm=0.45μm),是符合的。
D.1.3
按照公式
(1)计算最大允许悬浮粒子浓度≥0.3μm(D1)的粒子
(D.1)
26.332.942.452.162.07-91.9四舍五入为*****pc/m3≥0.5μm(D2)的粒子
(D.2)
四舍五入为3520pc/m3D.1.4
采样点数按公式计算
(D.3)
因此,最少采样点数为9个。
由于采样点数少于10,按附录C计算95%置信上限是适用的。
D.1.5
单次采样量Vs以升计,按公式(B.2)计算(见B.4.2.1)
(D.4)结果大于2L,选择的采样量为28L/min的采样仪器(离散粒子计数和光散射仪器通用的流量)这一选择的依据是:
a)Vs2L(见B4.2.2)b)Cn.m20pc/m3(见B.4.2.1)c)采样时间1分钟(见B.4.2.2)D.1.6
在各采样点,只取一次采样量(28升)(B.4.2.1)。
测量中得到的计数记录如下(B.5.1.1)。
采样点123456
粒子数(≥0.3μm)粒子数(≥0.5μm)
245211852459010671642219625
789
D.1.7
226224195233719
按原始数据(D.1.6)计算粒子pc/m3,Xi:
采样点123456789
Xi≥0.3μm**********6964
Xi≥0.5μm
75085702507868938211321679
0.3μm和0.5μm计算出的浓度值均低于D.1.3中确定的限值,满足了等级的第一部分(B.6.1)要求,因此可以按附录C进行95%的置信上限的计算。
D.1.8
按公式(C.1)计算平均浓度(见C.2)是不适用的,因为采集的量是单次采样量,代表各个点的平均粒子浓度。
平均值的总均值要按公式(C.2)计算(见C.3.2)。
≥0.3μm的粒子:
(D.5)
四舍五入为6349pc/m3≥0.5μm的粒子:
(D.6)
四舍五入为706pc/mD.1.9
按公式(C.3)计算采样点平均值的标准误差(见C.3.3)。
3
≥0.3μm的粒子:
(D.7)
(D.8)
四舍五入为2154pc/m3≥0.5μm的粒子:
(D.9)
(D.10)四舍五入为382pc/m3D.1.10
按公式(C.4)计算95%置信上限(UCL)(见C.3.4).单个平均值采样点数m=9,取自表C.1中的分布系数t=1.9。
(D.11)
四舍五入为7713pc/m3
(D.12)
四舍五入为948pc/m3D.1.11
按B.6.1对结果进行整理。
在D.1.7中各单次采样量的粒子浓度低于规定的等级限值。
在D.1.10中,计算出的95%置信上限值同样低于在D.1.3中规定的等级限值。
因此,该洁净室的悬浮粒子洁净度符合要求的级别。
D.2实例2D.2.1
本示例目的在于证实95%UCL的计算对结果的影响。
某一洁净室规定悬浮粒子洁净度为ISO3级,动态,采样点数定为5个。
由于采样点数多于1个,少于10个,应按附录C计算95%置信上限。
tt0,001940,192200,050550,240710,099260,289320,147670,337830,196180,386440,244790,434950,2932100,483460,3417110,532070,3902120,580580,4388130,629190,4873140,6676100,5359150,7262110,5844160,7747120,6330170,8233130,6815180,8718140,7300190,9203150,7786200,9689161,0000211,000017注:
以小数表示的时间是时间的百分率(不等级限值时t=1.000)
在各指定的采样点进行空气采样时,正在计数的总粒子计数值连续地与作为规定已采样总量的比例函数的参考值进行比较。
如果正在计数的总计数值低于与已采样量相应的参考限值,则正在采样的空气被认为是符合规定的等级或浓度,采样停止。
如果正在计数的总计数值高于与已采样量相应的参考限值,则正在采样的空气被认为不符合规定的等级或浓度,采样停止,只要正在计数的数值处于上、下限之间,采样就连续进行,直到整个采样被累积。
图F.1绘出的是观察到计数值C与期望计数值E的关系。
期望计数值E是在测量全部单次采样空气的时间内产生20个计数的流量(容积/时间)时采样空气的计数,而且浓度应符合被考虑粒径的规定限值。
表F.1提供了一等效的方法。
把观察到计数C的时间与表中测量全部单次采样空气要求的递增时间相比较。
若计数的出现早于表中的期望时间,则是被采样的空气不符合规定限值。
若计数的出现迟于表中的期望时间,则被采样的空气符合规定限值。
最多要求21次粒子得出时间与表中限定时间的对比。
F.3采样程序F.3.1顺序采样基准
有两种鉴定数据收集结果的技术可供选择。
进展式计算机化的数据分析比较好,在此推荐使用。
F.3.2图形式采样对比
图F.1表示按公式(F.1)和(F.2)建立的界限。
截止到E=20为限值,表示收集―全采样量需要的时间,而C=20则为允许的最大观察到计数值。
绘出观察到计数值相对于粒子浓度精确等于规定级别的空气的期望计数值。
经过的时间与期望计数值的增加数相对应,E=20表示在粒子浓度为级别限值时,累积―全采样量所要求的时间。
随着采样的进行,记录下作为时间函数的粒子计数,并将该计数与图F.1中的上、下限线进行比较。
如果累积观察到计数与上限线相交,该点的采样停止,空气被认为与规定等级限值不相符。
如果累积观察到计数与下限线相交,该点的采样停止,空气被认为与规定等级限值相符。
如果累积观察到计数保持在上、下限线之间,采样继续进行。
如在规定的采样期结束时总计数为20或不到20,并且未与上限线相交,则空气被认为符合等级限值。
F.3.3图表采样比较
表F.1提供了―与顺序采样法等效的方法。
同样基于公式(F.1)和(F.2)。
表中的时间t被赋予一个值-“*****”,表示一个完整的单次采样期间。
如果空气中含有被考虑粒径的精确的等级限值当量浓度,该次采样量即是提供20个粒子必需要的量。
表中列出的时间值是累积整个单次采样需要的总时间之小数部分。
表F.1中顺序采样法的程序如下:
随着采样的进行记录下作为时间函数的粒子计数,并将各次观察到计数的时间与表达式中两列时间相比较。
如果与表左侧的一列相比,证明给定的累积观察到计数的出现早于期望时间,该点的采样停止,空气被认为与规定等级限值不相符。
如果与表右侧的一列相比,证明累积观察到计数的出现迟于期望时间,该点的采样停止,空气被认为与规定等级限值相符。
如果累积观察到计数连续出现在两列时间之间,采样继续进行。
如果与表左侧的一列相比较21次,计数仍继续进行,并且没有早于期望时间出现的计数,空气则符合全部单次采样的规定限值。
只考虑一种粒径(D≥0.1μm)。
D.2.2
ISO3级,粒径≥0.1μm,从表1中取粒子浓度限值:
Cn(≥0.1μm)=1000pc/m3D.2.3
在各采样点仅单次采样,按(B.5.1.1)记录各点的粒子浓度Xipc/m3,并记录如下。
采样点Xi≥0.1μm19262958393749635214
D=0.1μm时各粒子浓度值小于D.2.2中确定的限值。
这个结果满足了等级的第一部分(B.6.1),因此可以按附录C进行95%置信上限的计算。
D.2.4
平均值的总均值要按公式(C.2)计算(见C.3.2)。
(D.13)
D.2.5
按公式(C.3)计算采样点平均值的标准误差(见C.3.3):
四舍五入为
*****(D.14)
(D.15)
四舍五入为328pc/m3D.2.6
按公式(C.4)计算95%置信上限(UCL)(见C.3.4):
单个平均值m=5,取自表C.1中的分布系数t=2.1
(D.16)
D.2.7
各单次采样量的粒子浓度低于规定的等级限值(D.2.2)。
但是,95%置信上限的计算表明该洁净室悬浮粒子洁净度不符合规定的级别。
本示例说明按95%UCL的计算结果,一个单采样的界外低粒子浓度(即采样点5)所造成的影响。
由于空气洁净度的等级之不相符性是因采用了95%UCL,并由一个单次采样的低粒子浓度造成,可按照B.6.2中的程序确定该不相符性是否可以作废不计。
附录E(资料部分)
对等级表粒径之外的粒子之粒径和计数的考虑
E.1通则
在某些情况下,特别是与具体工艺要求相连的情况下,可以依据等级表粒径范围之外的粒子群体规定另外适用的空气洁净度级别。
用户和供应商应就这类粒子的最大允许浓度和选择验证相符性的测试方法等问题达成协议。
在E.2(U
描述符)和E.3(M描述符)中给出了关于测试方法和规定的技术要求形式的考虑。
E.2小于0.1μm的粒子(超微粒子)的评价――U描述符E.2.1应用
如果要评定小于0.1μm的粒子造成的污染危险,应采用适合于这类粒子具体特性的采样装置和测量程序。
应该按照B.4.1确定采样点的数目,最小采样量Vs应
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