洁净室测试是验证环境是否符合设计标准与行业要求的核心环节,需覆盖空气洁净度、气流状态、环境参数等多维度,通过科学检测确保生产环境稳定可控。以下从测试项目、执行标准、行业适配等方面展开详细说明。

一、空气洁净度测试:核心指标的量化验证
1. 悬浮粒子检测
- 测试目的:通过激光粒子计数器(如0.1μm~5μm量程)测量空气中不同粒径颗粒物浓度,判定洁净度等级。
- 执行标准:
- 依据ISO 14644-1,按粒子浓度划分ISO 1~9级(数字越小洁净度越高),如ISO 5级要求≥0.5μm粒子≤3520个/m³,≥0.1μm粒子≤10000个/m³。
- 区分三种状态:空态(无设备无人员)、静态(设备运行无人员)、动态(正常生产),动态标准通常放宽(如医药A级区动态需与静态一致,B级区动态可适当放宽)。
- 测试方法:
- 采样点按面积均匀分布(≥5点/100m²),每点采样量≥1L/min,连续采样3次取平均值。
- 关键区域(如接种台、光刻区)需加密测点,确保局部洁净度达标。
2. 粒子分布均匀性
- 测试重点:评估不同区域粒子浓度偏差,避免局部高污染风险(如回风口附近、设备死角)。
- 判定标准:各测点粒子浓度与平均值偏差≤30%,确保洁净室整体洁净度均匀。
二、气流参数测试:气流组织的科学性验证
1. 风速与风量测试
- 单向流(层流)洁净室:
- 用热式风速仪在截面网格状布点(每0.5m×0.5m一个测点),计算平均风速(垂直层流0.3~0.5m/s,水平层流0.3~0.4m/s),风速偏差≤±20%。
- 风量=平均风速×截面积,需与设计值一致(偏差≤±10%)。
- 非单向流(乱流)洁净室:
- 采用风管静压法或风口风速法计算总风量,实测值需高于设计值但不超过20%(预留过滤阻力增长空间)。
2. 换气次数计算
- 公式:换气次数=总送风量÷房间体积(h⁻¹)。
- 标准参考:ISO 6级≥50次/h,ISO 7级≥15次/h(医药行业可提至≥20次/h),ISO 8级≥10次/h,确保污染物有效稀释。
3. 气流流型可视化
- 测试方法:用烟雾发生器(如甘油烟雾)或示踪气体(如SF₆)观察气流方向:
- 垂直层流需呈“柱状均匀下降”,无向上回流;
- 水平层流需沿直线流动,无横向扩散;
- 乱流需覆盖全室,无明显涡流或死角。
- 判定标准:气流需按设计路径流动,核心操作区气流优先覆盖,避免污染物滞留。
三、环境参数控制测试:工艺适配性验证
1. 温湿度测试
- 测试工具:高精度温湿度传感器(精度±0.5℃、±2%RH),布点覆盖工作区、设备周围及角落。
- 行业标准:
- 医药行业:20~25℃,45%~65%RH(避免微生物滋生);
- 半导体行业:22℃±1℃,40%~50%RH(防止静电与材料变形);
- 食品行业:15~25℃(依产品调整),湿度≤60%(防霉变)。
- 测试要求:连续监测72小时,波动范围符合设计值(如±2℃、±5%RH)。
2. 压差测试
- 测试工具:微压差计(精度±1Pa),测点位于不同洁净区交界处(如门缝中央)。
- 标准要求:
- 相邻洁净区压差≥5Pa(如百级与万级);
- 洁净区与非洁净区(如走廊、室外)压差≥10Pa;
- 气流方向需从高洁净度区流向低洁净度区,防止交叉污染。
- 测试方法:关闭门窗,稳定10分钟后读数,连续3次测量取平均值。
3. 噪声与照度测试
- 噪声:用声级计在工作区1.2m高度测量,动态生产时≤65dB(A)(半导体行业可放宽至70dB(A)),避免干扰操作与设备运行。
- 照度:用照度计在0.8m高度测量,操作区≥300lux,通道≥200lux,确保生产可视性。
四、微生物污染检测:无菌环境的关键验证
1. 浮游菌测试
- 方法:用撞击式空气采样器(如Anderson采样器),在关键操作区采样(每100m²设1个点),采样量100L/min,培养48小时后计数。
- 标准:ISO 5级(百级)≤5CFU/m³,ISO 7级(万级)≤100CFU/m³(动态)。
2. 沉降菌测试
- 方法:在操作台面放置90mm直径营养琼脂培养皿,暴露30分钟(医药A级区暴露4小时),培养后计数。
- 标准:A级区≤1CFU/皿,B级区≤5CFU/皿,确保局部操作环境无菌。
3. 表面微生物测试
- 方法:用55mm接触碟按压设备表面、墙面(每10m²设1个点),或用无菌棉签擦拭100cm²面积,培养后计数。
- 标准:≤1CFU/100cm²,避免产品与接触面接触时污染。
五、设备与系统性能测试:硬件可靠性验证
1. 高效过滤器检漏
- 测试方法:采用DOP/PAO法,向过滤器上游注入气溶胶,用光度计扫描下游,检测泄漏率:
- HEPA过滤器:泄漏率≤0.01%;
- ULPA过滤器:泄漏率≤0.001%。
- 重点区域:过滤器边框、密封胶处、滤材本身,确保无粒子穿透。
2. 自净时间测试
- 测试目的:评估洁净室从污染状态恢复至设计洁净度的能力。
- 方法:人为引入污染物(如发烟),记录粒子浓度降至标准值的时间,需≤30分钟(ISO 5级)。
3. 振动测试(精密行业)
- 适用场景:半导体光刻区、精密仪器组装区。
- 标准:振动速度≤1μm/s(10Hz频段),用振动仪在设备基础或地面测量,避免振动影响产品精度。
六、特殊行业附加测试
1. 化学污染物检测(半导体/电子)
- 按ISO 14644-8标准,检测VOCs、氨气、酸性气体等,浓度需≤1μg/m³,防止芯片氧化或腐蚀。
2. 防静电性能(电子/医药)
- 测试地面、设备表面电阻:1×10⁴~1×10⁹Ω(导静电),避免静电吸附粒子或损坏元件。
3. 生物安全柜验证(医药/生物)
- 测试气流速度(下降气流0.3~0.5m/s)、过滤器完整性、负压密封性,确保微生物截留率≥99.99%。
七、测试标准与规范依据
标准体系 核心内容 适用场景
ISO 14644系列 洁净度分级、测试方法、运行管理 国际通用,各行业均适用
GB 50073-2013 洁净厂房设计与测试要求 中国境内洁净室建设
GB 50591-2010 洁净室施工及验收的具体操作规范 施工验收阶段
GMP(2010版) 医药行业A/B/C/D级分区测试标准 药品、生物制品生产
SEMI标准 半导体行业微振动、AMC控制测试要求 芯片制造、光刻区
总结
洁净室测试需结合行业特性与设计标准,通过“空气洁净度-气流参数-环境参数-微生物控制-设备性能”的全维度检测,确保环境稳定达标。测试过程需使用经校准的专业仪器,严格遵循采样规范与判定标准,并形成完整报告存档(至少3年),为后续运维与质量追溯提供依据。只有通过系统化测试,才能为生产安全与产品质量筑牢环境防线。

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