VDI 2083 Blatt 8 1-2014 Cleanroom technology - Air cleanliness chemical concentration (ACC).pdf

1、FrhereAusgabe: 07.09 Former edition: 07/09VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREReinraumtechnikLuftreinheit anhand chemischer Konzentration (ACC)Cleanroom technologyAir cleanliness by chemical concentration (ACC)VDI 2083Blatt 8.1 / Part 8.1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Handbuch ReinraumtechnikVD

2、I-RICHTLINIENDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.ICS 13.040.35 Oktober 2014 October 2014The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . .

3、 . . . 3Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 32 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Abkrzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Quellen, Vermeidung oder Beseitigung von chemischer Kontamination . . . . . . . .

4、 . . 94.1 Quellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94.2 Hinweise zur Vermeidung und Beseitigung chemischer Kontamination . . . . . . . . . 114.3 Lsungsanstze zur Verhinderung oder Beseitigung von chemischer Kontamination 125 Messtechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135.1 Klassifizierung

5、 der chemischen Luftreinheit 145.2 Prfverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . 145.3 Probenahme . . . . . . . . . . . . . . . . . 155.4 Messverfahren. . . . . . . . . . . . . . . . 165.5 Validierung des ACC-Messsystems. . . . . 196 Filtration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206.1 Grundlage

6、n . . . . . . . . . . . . . . . . . 206.2 Adsorbenzien . . . . . . . . . . . . . . . . 226.3 Physikalische und chemische Grundlagen der ACC-Filtration . . . . . . . . . . . . . 246.4 Betrieb von ACC-Filtern . . . . . . . . . . 296.5 Sicherheitsaspekte. . . . . . . . . . . . . . 307 Quellen chemische

7、r Kontamination in Pharmazie und Medizintechnik . . . . . . . . 31Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 53 Abbrevi

8、ations. . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Sources, avoidance or removal of chemical contamination . . . . . . . . . . . . 94.1 Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94.2 Notes regarding the avoidance and removal of chemical contamination . . . . 114.3 Approaches to the avoidance or remova

9、l of chemical contamination . . . . . . . . . . 125 Metrology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135.1 Classification of chemical air cleanliness . 145.2 Test methods . . . . . . . . . . . . . . . . 145.3 Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155.4 Measuring techniques. . . . . . . . . .

10、 . . 165.5 Validation of the ACC measuring system . 196 Filtration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206.1 Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206.2 Adsorbents . . . . . . . . . . . . . . . . . 226.3 Physical and chemical fundamentals of ACC filtration. . . . . . . . . . . . . . . .

11、 246.4 Operation of ACC filters . . . . . . . . . . 296.5 Safety aspects. . . . . . . . . . . . . . . . 307 Sources of chemical contamination in pharmaceutics and medical engineering . . . 31VDI-Gesellschaft Bauen und Gebudetechnik (GBG)Fachbereich Technische GebudeausrstungZubeziehen durch /Availab

12、le at BeuthVerlag GmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf 2014Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not permittedB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 201

13、5-01 2 VDI 2083 Blatt 8.1 / Part 8.1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014Seite8 Lebensmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . 318.1 Reinraumtechnische Anwendungen in der Lebensmittelindustrie . . . . . . . . 318.2 HACCP . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 Mikro

14、- und Nanotechnologien und andere technische Systeme . . . . . . . . . . . . . 3510 Reinigung/Desinfektion des Produktionsumfelds . . . . . . . . . . . . . 36Anhang A Chemische Einflsse der Reinigung auf das Produktionsumfeld . . . . . . 38Anhang B Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . 41B1 Luftre

15、inheitsklassen nach DIN EN ISO 14644-8. . . . . . . . . . . . 41B2 Probenahme fr luftgetragene chemische Substanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . 41B3 Messverfahren fr ACC (bliche Analyseverfahren) . . . . . . . . . 42B4 Verfahrensauswahl nach Kostengesichtspunkten . . . . . . . . . . . 46Anhang

16、 C Filtration. . . . . . . . . . . . . . . . 48C1 Aufbau von Adsorbenzien . . . . . . . . . 48C2 ACC-Filtermedien . . . . . . . . . . . . . 48C3 ACC-Filtervarianten . . . . . . . . . . . . 49Anhang D Beispiele fr Effekte von chemischen Kontaminationen in den Mikro- und Nanotechnologien und bei ander

17、en technischen Systemen . . . . . . . . . 52Anhang E Beispiele fr typische Konzentrationen chemischer Kontaminationen in der Auenluft und in Reinrumen. . . . . 53Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Page8 Food . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318.1 Cleanroom-engineering

18、applications in the food industry . . . . . . . . . . . . . 318.2 HACCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 Micro- and nanotechnologies and other technical systems . . . . . . . . . . . . . . 3510 Cleaning/disinfection of the production environment. . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Annex A Ch

19、emical effects of cleaning on the production environment . . . . . . . . 39Annex B Metrology . . . . . . . . . . . . . . . 41B1 Air cleanliness classes according to DIN EN ISO 14644-8 . . . . . . . . . . . 41B2 Sampling for airborne chemical substances measurements . . . . . . . . . . . . . . . 41B3

20、 ACC-measuring techniques (common analytical techniques) . . . . . . 42B4 Selection of techniques according to cost aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Annex C Filtration . . . . . . . . . . . . . . . . 48C1 Structure of adsorbents. . . . . . . . . . . 48C2 ACC filter media . . . . . . . . .

21、 . . . . . 48C3 ACC filter variants . . . . . . . . . . . . . 49Annex D Examples of effects of chemical contamination in the micro- and nanotechnologies and in other technical systems . . . . . . . . . . . . 52Annex E Examples of typical concentrations of chemical contaminations in outdoor air and i

22、n cleanrooms . . . . . . . . . . . 53Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01VDI 2083 Blatt 8.1 / Part 8.1 3 All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie

23、 ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wa

24、hrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreih

25、e ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/2083.EinleitungDiese Richtlinie beschreibt die Ursprnge und mg-liche Folgen chemischer (molekularer) Kontamina-tion in der Luft von Reinrumen, ihre Identifizierung, Quantifizierung, Vermeidung, Verminderung und Kontrolle.Fr luftgetragene chemische Kontamin

26、ation hat sich in der Fachsprache der Terminus AMC (airborne mo-lecular contamination) weitgehend eingebrgert. Diese Benennung ist noch in Gebrauch, die Klassifi-zierung erfolgt jedoch nach chemischer Konzentra-tion (ACC).Diese Richtlinie gibt dem Betreiber von Produktions-prozessen unter Reinraumbe

27、dingungen Entschei-dungshilfen fr die Etablierung optimierter Konzepte zur Beherrschung von chemischer Kontamination (AMC) nach dem Stand der Technik.Die berarbeitung der Ausgabe Juli 2009 der Richt-linie trgt neuen Entwicklungen in der internationa-len Normung Rechnung. Weiterhin wurden die Ver-wei

28、se auf andere technische Regelwerke aktualisiert.1 AnwendungsbereichDiese Richtlinie behandelt die Kontrolle und Bestim-mung chemischer Kontamination in Reinrumen zum Schutz von Prozess, Produkt und Personal.Sie legt allgemeine Grundstze zur Behandlung, Handhabung, Vermeidung und Verminderung chemi-

29、scher Kontamination in Reinrumen fest. Diese Grundstze basieren auf den Leistungsmerkmalen be-kannter und verfgbarer technischer Lsungen sowie auf den konomischen Merkmalen dieser Lsungen.Preliminary noteThe content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and r

30、ecom-mendations of the standard VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts.The use of this standard without infringement of copy-right is permi

31、tted subject to the licensing conditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this standard.A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/2083.Introducti

32、onThis standard describes the sources and potential consequences of chemical (molecular) contamination in cleanroom air, its identification, quantitative anal-ysis, avoidance, reduction and control. The term AMC (airborne molecular contamination) has been largely established in the pertinent technic

33、al jargon. This term is still in use; classification, how-ever, is based on chemical concentration (ACC). This standard helps the owners of production proc-esses carried out under cleanroom conditions in their decisions for establishing optimised processes for controlling chemical contamination (AMC

34、) in ac-cordance with the state of the art.This revision of the version issued July 2009 takes into account new developments in international standardization. Further, references to other technical rules were updatet.1 ScopeThis standard deals with the control and determina-tion of chemical contamin

35、ation in cleanrooms in or-der to protect process, product and personnel.It specifies general principles for the treatment, han-dling, avoidance and reduction of chemical contami-nation in cleanrooms. These principles are based on the performance characteristics of established and available technical

36、 solutions and the economic char-acteristics of these solutions.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01 4 VDI 2083 Blatt 8.1 / Part 8.1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014Es sei ausdrcklich darauf hingewiesen, dass andere Medien als d

37、ie Luft ebenfalls Trger von chemischer Kontamination sein knnen, die Produkte, Prozesse und den Menschen beeintrchtigen knnen. Dies sind insbesondere Wasser, wssrige Lsungen, weitere Prozessflssigkeiten und Prozessgase. Die chemi-sche Kontamination dieser Medien hat Auswirkun-gen in allen betroffene

38、n produzierenden Industrien, z. B. der Mikroelektronik, Optik, dem Bereich Nah-rungs- und Genussmittel, der Pharmazie, Gentechnik und Medizintechnik. Die molekulare Kontamination flssiger und gasfrmiger Prozessmedien ist jedoch nicht Bestandteil dieser Richtlinie.Der Anwendungsbereich dieser Richtli

39、nie umfasst alle Produktions- und Lagerbereiche betroffener In-dustrien unter Reinraumbedingungen, in denen Pro-dukte und Prozesse durch chemische Kontamination beeinflusst werden knnen.Als betroffene Industrien werden beispielhaft, aber nicht ausschlielich, folgende genannt: Mikroelektronik und Nan

40、otechnologie Mikrosystemtechnik und Leiterplattenfertigung Kunststofftechnik optische Industrie und Bildgebungsprozesse Pharmazie und Biotechnologie Medizin und Medizintechnik Krankenhuser/Krankenhausapotheken Oberflchenbehandlung und Oberflchen- veredelung Nahrungs- und Genussmittelindustrie Luft-

41、und Raumfahrt Automobiltechnik Bau von Komponenten und Einrichtungen zur Telekommunikation und Datenverarbeitung chemische IndustrieAls Reinrume“ im Sinne der Richtlinie gelten z. B. Gebude und Gebudeteile mit aktiven oder passi-ven technischen Einrichtungen, die geeignet sind, kontrollierte Bedingu

42、ngen mit Hinblick auf die Merkmale thermodynamischer Luftzustnde, den Gehalt an Luftinhaltsstoffen und der Kontamina-tion von Medien, Oberflchen und Produkten her-beizufhren, darin eingeschlossen: kleinrumige Umgebungen und Rume innerhalb einer Reinheitskaskade, etwa Produktionszellen (SD-Module1) w

43、ie Mini-Environments/Isolatoren) oder Lagerbehlter, siehe auch VDI 2083 Blatt 16.1 und DIN EN ISO 14644-7.1) SD: separative device Einrichtung zur Abtrennung von Reinraum-bereichenThe fact that media other than air can also bear chem-ical contaminations which affect processes, products and personnel

44、 shall be noted expressly. This is partic-ularly true for water, aqueous solutions, further proc-ess liquids and process gases. The chemical contam-ination of these media has impacts in all producing industries concerned, such as the semiconductor, op-tical, food and luxury food, pharmaceutical, gen

45、etic- and medical-engineering industries. Molecular con-tamination in liquid and gaseous process media, how-ever, is not within the scope of this standard. The scope of this standard includes all production and storage areas of the industries concerned, which are subject to cleanroom conditions, whe

46、re products and processes can be affected by chemical contamination. Examples of the industries concerned are (list not claiming to be exhaustive): semiconductor and nanotechnology microsystems and printed circuit boards plastics engineering optical industry and imaging processes pharmaceutical and

47、biotechnology medicine and medical engineering hospitals and hospital pharmacies surface treatment and surface finishing food and luxury food aerospace automotive production of telecommunication and IT compo-nents and systems chemicalFor the purpose of this standard, the term “clean-room” includes,

48、among others, buildings and parts of buildings with active or pas-sive technical equipment suitable for creating con-trolled environmental conditions with regard to the thermodynamic states of the air, the air con-stituents and the contamination of media, surfaces and products, including, in particu

49、lar, separated environments with a small volume and rooms which are part of a cleanliness cascade, such as production cells (separative devices like mini-environments/isola-tors) or storage containers, see also VDI 2083 Part 16.1 and DIN EN ISO 14644-7.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01VDI 2083 Blatt 8.1 / Part 8.1 5 All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014Als Quellen chemi