洁净室的压差对于维持其内部环境的稳定性、防止污染扩散起着至关重要的作用。压差过小可能引发一系列问题,影响产品质量与生产环境。下面将从系统设计、设备运行、维护管理及外部因素等方面全面剖析其原因,并提供对应的解决思路,同时给出快速排查与解决步骤。

一、系统设计问题
1. 新风量不足
- 原因:在洁净室的系统设计阶段,如果新风量设定低于维持压差所需的理论数值,那么送入洁净室的空气量就不足以在室内建立起有效的正压环境。新风作为维持室内正压的关键因素,其供给量的不足会直接导致压差无法达到标准要求。
- 案例:某电子洁净室一开始设计的新风量为5000m³/h,但经过实际测算,维持正常压差所需的新风量应为6000m³/h。这使得该洁净室的压差仅能维持在5Pa,而按照标准规定,压差需≥10Pa,从而影响了洁净室的正常运行。
- 解决:针对新风量不足的问题,首先需要重新精确核算新风需求。可借助专业的空气流动与压差计算模型,结合洁净室的空间大小、人员数量、设备散热量等多方面因素,得出准确的新风需求量。在此基础上,根据实际情况增加新风机组,以提高新风供给能力;或者通过调整风阀开度,优化新风的输送量,确保新风量能够满足维持压差的要求。
2. 回风/排风量过大
- 原因:当回风或排风系统在设计时,其设计风量超过了实际所需,就会打破送风与回风/排风量之间的平衡。这种失衡会导致室内空气流失过快,使得正压难以维持,进而造成压差过小。
- 检查:通过风量平衡测试这一专业手段,能够准确确认回风/排风量是否超出了设计值。在洁净室的不同区域选取代表性测点,使用风量测量仪器对送风量、回风量和排风量进行测量,并与设计参数进行对比分析,从而找出风量异常的区域和原因。
- 解决:为解决回风/排风量过大的问题,可以对回风阀或排风阀的开度进行调整,减少回风或排风量。如果现有阀门调节效果不佳,还可考虑增设回风/排风调节装置,实现对风量更为精准的控制,重新建立送风与回风/排风量的平衡,稳定洁净室的压差。
3. 送风/回风管道泄漏
- 原因:在洁净室的运行过程中,由于管道长期使用,其密封处可能会出现密封不严的情况,或者管道本身因外力、老化等原因发生破损。这些问题会导致部分送风在未进入洁净室工作区域之前就发生泄漏,使得实际进入洁净室的有效送风量减少,从而影响压差的维持。
- 检测:可采用烟雾测试或风速仪检测的方法来确定管道泄漏点。烟雾测试是通过在管道内释放烟雾,观察烟雾泄漏的位置来定位泄漏点;风速仪检测则是通过测量管道不同位置的风速变化,当风速出现异常降低时,可初步判断该区域附近存在泄漏点。
- 解决:一旦确定了泄漏点,需及时对其进行修复。对于密封不严的部位,重新密封管道连接处,可使用专业的密封胶、密封垫片等材料进行密封处理;对于破损的管道,应更换受损部分,确保管道的密封性,使送风能够有效地输送到洁净室内,维持正常的压差。
二、设备运行问题
1. 风机故障或性能下降
- 原因:风机作为洁净室空气循环系统的核心设备,长时间运行后,其电机可能会出现老化现象,导致输出功率降低;皮带也可能因为长期摩擦而松弛,使得动力传输效率下降;叶轮上若积聚大量灰尘,会增加风机运行的阻力,这些因素都会导致风机的送风量不足,进而影响洁净室的压差。
- 检查:为判断风机是否存在故障或性能下降问题,需要对风机的多个运行参数进行监测。通过监测风机的电流,可了解电机的负载情况,若电流低于额定值,可能意味着电机性能下降;同时,监测风机的振动情况,异常振动可能表明风机内部部件出现松动或损坏;此外,测量风机出风口的风速,若风速明显低于额定值,则说明风机送风量不足。
- 解决:针对风机出现的不同问题,需采取相应的解决措施。如果是电机老化,应及时更换电机,确保风机有足够的动力输出;对于皮带松弛的情况,调整皮带的张紧度,使其能够正常传递动力;若叶轮积尘严重,需对叶轮进行清洗,去除灰尘,恢复风机的正常性能,保证送风量满足洁净室压差维持的要求。
2. 高效过滤器堵塞
- 原因:高效过滤器在洁净室中承担着过滤空气中微小颗粒的重要任务,随着使用时间的增加,过滤器表面会逐渐积聚大量灰尘。当积尘达到一定程度时,过滤器的送风阻力会显著增大,使得通过过滤器的风量减少,导致洁净室的压差变小。
- 检测:测量高效过滤器前后的压差是判断其是否堵塞的有效方法。一般来说,当过滤器前后压差超过初始值的2倍时,就表明过滤器积尘严重,需要进行更换。通过定期测量压差,并与初始值进行对比记录,能够及时发现过滤器的堵塞情况。
- 解决:为保证洁净室的正常运行,应制定合理的高效过滤器更换周期,一般建议6 - 12个月更换一次。在实际操作中,可根据过滤器的使用频率、环境灰尘含量等因素进行适当调整。当检测到过滤器压差超标时,及时更换新的过滤器,确保空气能够顺畅通过,维持洁净室的正常压差。
3. 风阀调节不当
- 原因:洁净室中的风阀分为手动和自动两种类型,无论是手动风阀未按照设计要求调整至合适开度,还是自动风阀的执行机构出现故障,导致风阀无法准确调节到设计开度,都会使得风量分配出现异常,影响洁净室各区域的压差。
- 检查:对于手动风阀,需直接确认其开度是否与设计值一致;对于自动风阀,除了检查风阀开度外,还需重点检查其执行机构的运行状况,包括电机是否正常运转、控制信号是否准确传输等。通过对风阀开度和执行机构的全面检查,能够确定风阀调节不当的具体原因。
- 解决:针对风阀调节不当的问题,首先要重新校准风阀开度,使其符合设计要求。对于自动风阀执行机构的故障,需进行针对性修复,如更换损坏的电机、修复控制线路等,确保风阀能够根据实际需求准确调节风量,维持洁净室的风量平衡和正常压差。
三、维护管理问题
1. 门缝或传递窗密封不严
- 原因:洁净室长期使用过程中,门缝可能会因为门框变形等原因而变大,传递窗的密封条也会因老化而失去弹性,这些都会导致空气泄漏。空气从门缝或传递窗泄漏出去,使得洁净室内的正压难以维持,从而造成压差变小。
- 检查:使用压差计检测门缝泄漏量是判断门缝密封是否良好的有效方法。规定门缝泄漏量若超过0.5m³/h,则表明门缝密封存在问题。通过在门缝处使用压差计进行多点测量,能够准确确定泄漏量和泄漏位置。
- 解决:对于门缝密封不严的问题,可通过更换密封条来增强密封效果,选择质量好、耐老化的密封条,并确保安装紧密;若门框间隙过大,还需对门框进行调整,减小间隙。对于传递窗,同样需要更换老化的密封条,必要时可增设气密装置,如在传递窗周围增加密封胶条或密封垫,提高传递窗的密封性,减少空气泄漏,稳定洁净室的压差。
2. 压差传感器故障
- 原因:压差传感器在长期使用过程中,可能会因为环境因素、机械振动等原因导致校准失效,或者传感器本身出现损坏,这些都会使得传感器显示的压差与实际压差不符,从而给洁净室的压差控制带来误导。
- 检测:使用标准压差计与洁净室现有的压差传感器进行读数对比,是检测压差传感器是否故障的常用方法。若两者读数误差超过±5%,则说明压差传感器存在问题,需要进行校准或更换。在检测过程中,应确保标准压差计的准确性,并在多个位置进行对比测量,以获取更准确的结果。
- 解决:如果压差传感器只是校准失效,可按照其使用说明书的要求,使用专业校准设备对其进行重新校准,使其恢复准确测量压差的功能。若经过校准后仍无法正常工作,或者检测发现传感器已经损坏,则需及时更换新的压差传感器,确保洁净室能够准确监测和控制压差。
3. 人员或物料频繁进出
- 原因:在洁净室的日常运行中,人员和物料频繁进出会导致门频繁开关。每次开门都会使洁净室内的正压空气迅速流失,尤其是在人员密集区域,这种正压流失更为明显,从而导致压差难以维持在正常水平。
- 改善:为减少因人员和物料进出导致的正压流失,可以设置缓冲间或风淋室。缓冲间能够在人员或物料进出时,起到过渡作用,减少洁净室与外界的直接空气交换;风淋室则通过高速气流吹除人员或物料表面的灰尘,进一步减少带入洁净室的污染物,同时也能在一定程度上维持正压。此外,增设快速卷帘门也是一种有效的方法,快速卷帘门能够快速开启和关闭,减少开门时间,降低正压空气的流失量。
四、外部因素影响
1. 相邻区域压力波动
- 原因:洁净室周边相邻的洁净室或非洁净区的压力变化,可能会打破原有的压差梯度平衡。例如,相邻区域的送风或排风系统出现故障,导致其内部压力突然升高或降低,就会影响与之相邻的洁净室的压差。
- 检测:通过在相邻区域安装压差监测设备,实时监测相邻区域的压差变化情况,确认其是否超出了设计允许的范围。一旦发现压差异常波动,及时记录相关数据,并分析可能的原因。
- 解决:针对相邻区域压力波动导致的压差问题,需要调整相邻区域的送风/排风量。通过对相邻区域的送风机、排风机的运行频率或风阀开度进行调节,使相邻区域的压力恢复到正常范围,从而重新建立起稳定的压差梯度,保证洁净室的压差稳定。
2. 气候或季节变化
- 原因:气候或季节变化会导致环境湿度或温度发生显著改变,而空气的密度会随着湿度和温度的变化而变化。洁净室的风机性能通常是按照一定的空气密度条件设计的,当空气密度改变时,风机的实际送风量也会受到影响,进而影响洁净室的压差。
- 改善:为应对气候或季节变化对风机性能和洁净室压差的影响,可以增设变频风机。变频风机能够根据环境参数(如温度、湿度等)的变化自动调节转速,从而调整送风量,使洁净室在不同的气候条件下都能维持稳定的压差。同时,结合环境监测设备,实时获取环境参数,并将其反馈给变频风机控制系统,实现更精准的风量调节。
五、快速排查与解决步骤
1. 确认压差传感器读数:使用便携式压差计对洁净室现有的压差传感器读数进行验证,对比两者的测量结果,判断压差传感器是否准确可靠。若两者读数存在较大差异,需进一步检查压差传感器是否故障。
2. 检查风机运行状态:通过监测风机的电流、振动及风速等参数,确认风机是否处于正常运行状态。若发现电流异常、振动过大或风速低于额定值等情况,表明风机可能存在故障或性能下降问题,需及时排查原因并进行修复。
3. 检测高效过滤器压差:测量高效过滤器前后的压差,若压差过高,超过初始值的2倍,说明高效过滤器可能堵塞,需立即进行更换,以保证空气能够顺畅通过,维持洁净室的正常压差。
4. 检查门缝及传递窗密封性:采用烟雾测试或压差法对门缝及传递窗进行检测,确认是否存在泄漏点。若发现泄漏,及时采取更换密封条、调整门框间隙或增设气密装置等措施,解决密封不严的问题。
5. 调整风阀开度:对洁净室的送风、回风及排风风阀开度进行检查,重新平衡送风/回风量。根据风量平衡测试的结果,结合设计要求,对风阀开度进行精准调整,确保风量分配合理,维持洁净室的正常压差。
6. 监测相邻区域压力:密切监测相邻区域的压力变化,确保压差梯度符合设计要求。一旦发现相邻区域压力异常,及时调整相邻区域的送风/排风量,建立稳定的压差梯度,保证洁净室的压差不受外部因素影响。

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