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洁净厂房空调施工质量通病分析及改进策略 2025-12-16 14:25:22

由于暖通空调系统负责控制空气洁净度、温度、湿度和压力,该系统是洁净室内的核心设施,也是洁净室设施中最复杂和最重要的系统中。洁净空调系统通过增加空气供应、调整气流模式以及使用高效过滤器和房间增压等方式进行通风。暖通空调系统的设计和安装在洁净室应用中至关重要

洁净室内的暖通空调系统在施工过程中存在很多问题。王岩中总结了洁净室内空调系统的施工技术要点,提出风管的制作与施工是该系统中的难点与重点,需要被广泛关注。吴永等人!简述了医院洁净空调系统设计、施工和验收过程中存在的问题,并提出了解决措施。巴峰的研究则主要关注洁净室内暖通空调的安装环节,总结了安装过程中的各种问题。洁净室内暖通空调系统施工过程中问题的解决,有助于提高室内洁净度,对改善室内环境起到促进作用。

1空调系统噪音与振动问题

在暖通空调系统中,噪声和振动的控制是至关重要的。由于提供所需清洁度水平需要大量空气,噪声成为难以控制的污染控制设备变量之一。高噪音水平可能引起振动,影响对敏感设备的性能。在半导体微芯片制造过程中,一些设备对环境振动有极严格的限制。以电子洁净厂房为例,在生产半导体微志片的过程中,需要一个尽可能减小振动的场所。随着芯片尺寸的减小和新型高密度产品中使用的线宽的缩小,设备内的振动效应可能对产品造成损害,导致缺陷增加,这是不经济的。最终产品的可靠性可能取决于品圆制造设备的振动隔离系统空气处理系统、通风柜、排气系统以及设备区域(如冷却器、锅炉、泵等)的位置必须仔细规划,并需要使用适当的消音器和吸音元件,以满足工作人员可接受的声音水平标准。振动水平则通过采用具有刚度和质量的结构设计进行控制。虽然无法实现完全无振动,但采用特殊的结构设计可以帮助控制振动,其中混凝土格板系统是最常见的选择。振动还可能来自机械设备,这些设备应具有弹簧隔振器、惯性块和风管上的柔性连接。振动与声音密切相关,因此设备的布置必须经过策略性的考虑,以避免对性能产生负面影响。关于风扇的改进设计包括叶片轴流风扇套件,将先进的风扇工程与声音衰减器的空气动力学和声学设计相结合。这种封装类型适用于再循环空气处理器,创造出安静且高效的系统

在洁净室和实验室循环空气处理系统中,通过规定所需的声功率水平或使用外部消声器,可以实现噪声控制。在前者的情况下,必要时需对风扇单元进行修改,以满足指定的进气和排气声功率水平。这可能涉及内部衬里、内置消声器、风扇波纹管设计、风扇选择等方面的调整。对于FFU的安装,使用外部消声器通常不可行。因此,在设计和选择FFU时,需要特别考虑其内部设计对噪声控制的影响,以确保达到洁净室的声学要求。针对排气系统,特别是排气设施附近的敏感区域,考虑到声源的定向特性,调整声功率的辐射方向性是至关重要的,对于控制烟囱噪声,有多种消声配置可供选择,包括标准的吸声式消声器、烟囱内部件和主动噪声控制。在使用吸声式消声器时,必须确保填充材料能够抵御排气的化学成分和高温度、高流速带来的挑战。有时,也可选择翻新或无填料的消声器消声器的位置对于避免产生系统效应、减少插人损耗和减少消声器压降非常关键。对于排气扇的外壳辐射噪声,有效的控制方法是采用全封闭的隔音罩。在处理较低频率的电机噪音问题时,部分封闭的结构或声屏障也是有效的。同时,对风管和风扇外壳进行声学隔热处理也能提供一定的噪声控制效果。制造商通常采用多种方法降低其设备的噪声辐射,包括优化风轮尺寸、使用隔间衬里、分隔式消声器和风扇进气流直线器。在其他情况下,根据需要可以外部安装消声器和声屏障。大型冷却塔的噪声控制,可能需要在模型中区分风扇噪声和水声。常见的控制方法是调整塔的运行模式。例如,以较低风速运行更多的冷却塔,可以有效降低总体风扇噪声。在某些情况下,可能会使用声屏障,但由于冷却塔的高度和气流要求,屏障设计通常较为复杂。对于泵类设备,采用全封闭(通风)隔音罩是最有效的控制方法。在较不关键的情况下,部分封闭结构或声屏障也是有效的选择。对于阀门和管道,标准的噪声控制方法是声学隔热。对于阀门噪声,构建密封隔音罩是更有效的解决方案。 

2通风管道问题

2.1风管制作及安装

洁净室的通风管道制作与安装是关键环节。这些通风管道通常采用镀锌钢板或复合钢板等材质,不仅负责空气的供应,还负责通过回风格栅将空气送回回风风扇。在风管的制作之前,维持工作环境的清洁对于保障风管制作质量至关重要,以防空气中的尘埃和杂质对洁净空调系统的正常运作产生影响,在清洁风管制作工具时,应使用酒精或无腐蚀性清洁剂,并确保工作环境的清洁。尽管制作设备无法进入,但需要确保设备表面保持洁净:制作人员应尽量保持稳定,进行工作前,要佩戴一次性手套、口罩和无尘帽,并确保工作服保持干净。在风管制作材料进入室内前,需要对其进行清洁和擦拭,使用酒精或无腐蚀性清洁剂进行处理。

在风管的制作过程中,为保证洁净室内空气质量,必须对施工环节的质量进行严格控制。这包括在相对密闭的室内进行风管的加工和制作,以减少灰尘的产生和积累。此外,应在室内墙壁和地面上采取适当措施,如使用光滑的墙面和加厚的塑料地板,并用胶带密封地板与墙面的接缝,以防止灰尘渗人。此外,在此过程中,首先检查风管法兰,确保其表面光滑平整,规格质量符合标准,并与风管良好匹配,以确保接口的密封性;整板制作效果较好,尽量减少加强筋的使用,如果必要,不得在风管内设置加强筋,以降低污染的风险。在安装现场,安装人员进入前需保持清洁,戴上一次性口罩、鞋套和无尘衣,并清洗安装材料、工具和其他相关部件,确保符合标准;风管管件连接时,使用弹性强度和耐久性较好的材料作为法兰垫料,确保封闭严实;在施工过程中尽量减少加强筋的使用,如需使用,不得在风管内增设,以降低污染风险。最后,在对风管进行全面清洗时使用中性清洁剂,检查清洗情况,使用塑料薄膜封堵风管端口,以避免污染引起质量问题。

2.2 风管施工

在施工设计中,主要问题出现在风管拼接缝、密封方式、附属部件固定方式等等方面。在风管的系统设计、制作过程中应注意以下方面。为保证通风系统的气密性,风管纵向接缝处应用硅酮密封胶密封。根据通风管道材料的不同,可选用等离子焊接以确保密封性。当不得以使用横向拼接缝,在拼接缝处应采用橡胶垫片。法兰的材料规格应与矩形风管的大边长相匹配。通常情况下会遇到风管法兰连接不当的问题。在这种情况下,应使用方尺进行调整,确保法兰与直管边缘保持垂直,并且管口四边翻边的宽度一致。在风管与法兰进行铆接之前,应先进行复核,确认无误后,再进行铆接。若出现铆钉脱落的现象,应按工艺正常操作,通过加长铆钉的方式解决。法兰的翻边应尽量保持平整,不应出现母孔被遮挡的现象,并且出现豁口的现象也是不允许的,否则会出现漏风现象。风管漏风会导致洁净室内通风负荷不满足,并造成设备损伤。此外,矩形风管出现扭曲、弯头处角度不准确、矩形风管不同心等现象也是最为常见的问题,出现该种问题的原因是未正确展开下料。 

3、预留预埋问题

为确保暖通空调系统的顺利安装和运行,预留预埋工作在建筑暖通空调安装施工技术流程中扮演关键角色。施工前需要对洁净室施工的设计图纸反复研究。在施工开始前,应对洁净室周边环境进行调查研究,并与施工技术人员讨论,以制定出科学合理的施工计划。

在施工图纸的绘制过程中,需详细了解暖通空调系统的设计图纸和相关技术规范。这包括管道、电缆和设备支架的尺寸、位置、材质和布置方式等。然后,根据设计要求确定预留位置,如供水管道、回水管道、排水管道、电源线、控制线、信号线等的路径和位置。在建筑结构中,使用合适的标记和标识(如铁钉、油漆或标牌)准确标记这些预留位置,确保施工人员能轻松找到。在绘制施工图纸时,要详细标注施工细节,并准备应对突发情况的预案。若施工中发现设计不合理,应及时整改以保证工程验收时与设计一致。另外,在一些洁净室施工项目中,由于设计人员没有清晰标记空调预留孔洞的位置,或技术人员未进行检查,最终导致后期需要重新开孔,影响了施工进度。因此,在施工过程中应当对暖通空调预留孔洞给予保护。设计人员还需加强施工现场监督,确保空调孔洞满足施工需求,为洁净室安装暖通空调提供保障。

4、设备安装位置的问题

根据GMP规范,洁净空调系统的高效过滤器应位于系统末端,并放置于送风口内。这一规定基于过滤器的特性和洁净室的需求。若过滤器安置不当,如在空调机组送风机的正压出风段而非末端,将导致严重后果。例如,某药厂的片剂车间就因此原因频繁更换高效过滤器。

将过滤器置于空调机组的正压段,虽然集中布置便于管理和统一更换,且在洁净室内替换时能减少污染,但这样的布置容易使由超细玻璃纤维制成的过滤器受到强风流的损坏,从而增加了室内污染和更换成本。此外,经过高效过滤器的空气在送入室内过程中还可能被风管内的杂质再次污染。因此,高效过滤器频繁更换不仅因大气含尘浓度高,也与过滤段设置不当有关。为监测过滤器状况,每个过滤段应装设如压差计的阻力监测装置。

在高效风口布置方面,虽然设计人员通常会将其放置于净化房间中央,但由于洁净室墙壁和顶板多采用工厂预制的统一规格金属壁板,现场组装时可能需调整风口位置,如穿越顶龙骨或位于顶板接缝处。风管的布置需要做出调整,这要求设计师和壁板供应商在安排高效风口时必须经过多次协商,不能只是简单地将其安装在每个洁净室的中心位置。

5、结束语

综上所述,本文通过概述洁净室内最常见到的两类施工问题,提出了解决措施。现有洁净暖通空调系统中仍存在诸多问题,总结并解决该类问题,有助于提高室内洁净度,营造安全的操作环境。