Методические рекомендации для слушателей по изучению курса «Техника чистых помещений» (стр. 2 )

Таблица 1.3. Число частиц xi в 1 м3

Точка отбора проб	Число частиц xi в 1 м3 с размерами, мкм
≥ 0,3	≥ 0,5
1	8750	750
2	6607	857
3	2107	0
4	3786	250
5	5857	786
6	7000	893
7	8071	821
8	8000	1321
9	6964	679

Из таблицы 1.3 видно, что каждое расчетное значение концентрации для частиц с размерами ≥0,3 мкм и ≥0,5 мкм меньше максимально допустимых значений числа частиц, установленных в таблице 1.1.

Таким образом, полученные данные удовлетворяют первой части методики определения классов частоты. Поэтому переходим к вычислению 95 %-ого ВДП (см. приложение А).

Полученное минимальное число точек отбора проб равно 9, поскольку оно меньше 10, вычисляется 95 %-ый верхний доверительный предел (ВДП) – смотри приложение А.

Поскольку по условию в каждой точке бралась только одна проба, то вычисление средних концентраций частиц в точках отбора проб не проводится.

Средние концентрации частиц по всем точкам отбора проб рассчитываются по формуле:

, (1.4)

где – средняя концентрация частиц в i-ой точке отбора пробы, r – число точек отбора проб. Тогда:

·  для частиц ≥0,3 мкм = 6349 частиц/м3,

·  для частиц ≥0,5 мкм = 706 частиц/м3.

Стандартные отклонения средних концентраций частиц по всем точкам отбора проб S рассчитываются по формуле:

. (1.5)

·  для частиц ≥0,3 мкм S = 2154 частиц/м3,

·  для частиц ≥0,5 мкм S = 382 частиц/м3.

95 %-ые верхние доверительные пределы для средних концентраций частиц по всем точкам отбора проб и для заданных размеров частиц рассчитываются по формуле:

, (1.6)

где – средняя концентрация частиц по всем точкам отбора проб, t0,95 – 95-й процентиль (квантиль) t-распределения Стьюдента с (r-1) степенями свободы; S – стандартное отклонение средних концентраций по точкам отбора проб; r – число точек отбора проб.

Поскольку число точек отбора проб r = 9, то значение квантиля t-распределения Стьюдента для этого количества точек равно 1,9 (см. приложение А). Тогда:

·  для частиц ≥0,3 мкм 95 %-ый ВДП = 7713 частиц/м3,

·  для частиц ≥0,5 мкм 95 %-ый ВДП = 948 частиц/м3.

Таким образом, показано, что:

·  концентрация частиц в каждой пробе меньше предельно допустимой концентрации частиц для данного класса,

·  расчетные значения 95 %-ого ВДП меньше максимально допустимых значений.

Таким образом, чистота по взвешенным в воздухе частицам для чистого помещения удовлетворяет заданному классу.

Приложение А. Статистическая обработка данных по концентрации частиц.

При статистической обработке данных оценивается влияние только случайных факторов.

Если в точке берется несколько проб, то средняя концентрация частиц в точке i определяется по уравнению:

, (А.1)

где – концентрация частиц в j-ом измерении в точке i; p – число проб, взятых в точке i.

Метод вычисления 95 %-го верхнего доверительного интервала применим при числе точек отбора проб более одной и менее десяти. В этом случае данная процедура должна использоваться в дополнение к вычислению по формуле (А.1).

Средняя концентрация частиц по всем точкам отбора проб вычисляется по формуле:

, (A.2)

где – средняя концентрация частиц в i-ой точке отборы пробы, определяемая по формуле (А.1); r – число точек отбора пробы.

Стандартное отклонение средних концентраций частиц по точкам отбора пробы S определяется по формуле:

. (A.3)

95 %-ый верхний доверительный предел (ВДП) для средней концентрации частиц по всем точкам отбора проб определяется по формуле:

, (A.4)

где – средняя концентрация частиц по всем точкам отбора проб, t0,95 – 95-й процентиль (квантиль) t-распределения Стьюдента с (r-1) степенями свободы; S – стандартное отклонение средних концентраций по точкам отбора проб; r – число точек отбора проб.

Значения процентиля t-распределения Стьюдента для 95 %-го ВДП t0,95 приведены в таблице А1.

Таблица А1. Значения процентиля t-распределения Стьюдента для 95 %-го верхнего доверительного предела t0,95

Число точек отбора проб	2	3	4	5	6	7-9
T	6,3	2,9	2,4	2,1	2,0	1,9

Слушателям необходимо, исходя из рассмотренного примера, выполнить самостоятельную внеаудиторную работу по определению класса чистоты помещения с исходными данными, выданными преподавателем.

Дополнительные методические рекомендации по выполнению задания будут даны преподавателем на занятиях.

Самостоятельная внеаудиторная работа «Определение класса чистоты».

Основная цель самостоятельной работы – введение в проблематику классификации чистых помещений. Формирование представлений, от каких параметров зависит класс чистоты помещения и, следовательно, качество продукции на их основе.

Задача.

На основании предложенной методики в процессе самостоятельной внеаудиторной работы слушателям необходимо определить класс чистоты помещения. В качестве исходных данных преподавателю необходимо предоставить слушателям информацию для проведения расчетов: площадь помещения; класс чистоты, на который проверяется помещение; размеры частиц; скорость отбора проб счетчиком частиц; модельные результаты счета счетчиком частиц. В итоге слушатель на основании полученных им результатов должен сделать вывод о соответствии помещения требуемому классу чистоты.

Выполнение самостоятельной работы должно быть построено по следующей схеме:

·  Определение минимального числа точек отбора проб NL.

·  Определение объема пробы для заданной точки отбора.

·  Для каждой точки пробы определяется концентрация частиц по заданным размерам для соответствующего класса чистоты.

·  Если число точек отбора проб более одной и менее десяти, то рассчитывается средняя концентрация частиц по всем точкам отбора проб, стандартное отклонение и 95%-ый верхний доверительный предел, используя значения средних концентраций частиц для всех точек отбора проб. Если проба отбирается в одной точке или число точек отбора равно и более десяти, то 95%-ый верхний доверительный предел не вычисляется.

·  Вывод о соответствии чистого помещения или чистой зоны заданному классу частоты воздуха (если средние концентрации частиц в каждой точке отбора проб и, при необходимости, 95 %-ый верхний доверительный предел не превышает максимально допустимой концентрации, то чистое помещение соответствует заданному классу частоты воздуха).

Результаты самостоятельной работы необходимо оформить в виде отчета.

Содержание отчета.

Отчет предоставляется в электронном виде в виде файла в формате word. В отчет входит:

·  цель работы;

·  описание объекта исследования и исходные данные для проведения расчетов;

·  расчетная схема;

·  протокол расчета с приведением результатов в табличном и графическом виде;

·  анализ полученных результатов;

·  выводы.

В результате выполнения практикума и самостоятельной работы слушатели формируют общие представления о чистых помещениях, приобретают навыки оценки основных параметров чистых помещений.

Тема 2

При изучении темы 2 «Проектирование и монтаж производств с чистыми помещениями» особое внимание следует обратить на вопросы проектирования производств с чистыми помещениями, их конструкции и применяемые материалы. Особо необходимо подчеркнуть один из ключевых элементов чистого помещения – системы вентиляции и кондиционирования воздуха.

Слушатели должны сформировать понятия о составе проекта, стадиях разработки и согласования проекта, о задании на проектирование, концепции проекта. Стоит акцентировать внимание на особенностях монтажа чистых помещений и применяемых специфических строительных материалах (стенные сэндвич панели, покрытия для полов, отделочные материалы). Также вниманию слушателей будет предложены практические примеры планировочных решений чистых помещений.