ক্লিন রুমের মূল বিশ্লেষণ

ভূমিকা

দূষণ নিয়ন্ত্রণের ভিত্তি হলো ক্লিন রুম। ক্লিন রুম ছাড়া দূষণ-সংবেদনশীল যন্ত্রাংশ ব্যাপকভাবে উৎপাদন করা সম্ভব নয়। FED-STD-2 অনুসারে, ক্লিন রুমকে এমন একটি কক্ষ হিসেবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে যেখানে বায়ু পরিস্রাবণ, বিতরণ, অপ্টিমাইজেশন, নির্মাণ সামগ্রী এবং সরঞ্জাম রয়েছে এবং যেখানে বায়ুবাহিত কণার ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ করে উপযুক্ত কণা পরিচ্ছন্নতার স্তর অর্জনের জন্য নির্দিষ্ট নিয়মিত পরিচালন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।

ক্লিনরুমে ভালো পরিচ্ছন্নতা ফলাফল অর্জনের জন্য, শুধুমাত্র যুক্তিসঙ্গত শীতাতপ নিয়ন্ত্রণ পরিশোধন ব্যবস্থা গ্রহণের উপর মনোযোগ দিলেই হবে না, বরং প্রক্রিয়া, নির্মাণ এবং অন্যান্য বিশেষায়িত বিভাগগুলোকেও সংশ্লিষ্ট ব্যবস্থা গ্রহণের জন্য নির্দেশ দিতে হবে। এর মধ্যে রয়েছে: শুধু যুক্তিসঙ্গত নকশাই নয়, বরং নির্দিষ্টকরণ অনুযায়ী সতর্ক নির্মাণ ও স্থাপন, সেইসাথে ক্লিনরুমের সঠিক ব্যবহার এবং বৈজ্ঞানিক রক্ষণাবেক্ষণ ও ব্যবস্থাপনা। ক্লিনরুমে ভালো ফলাফল অর্জনের লক্ষ্যে, দেশি-বিদেশি অনেক গবেষণাপত্রে বিভিন্ন দৃষ্টিকোণ থেকে বিষয়টি ব্যাখ্যা করা হয়েছে। প্রকৃতপক্ষে, বিভিন্ন বিশেষায়িত বিভাগের মধ্যে আদর্শ সমন্বয় সাধন করা কঠিন, এবং নকশাকারীদের পক্ষে নির্মাণ ও স্থাপনের গুণমান এবং ব্যবহার ও ব্যবস্থাপনা, বিশেষ করে শেষেরটি, সঠিকভাবে অনুধাবন করা কঠিন। ক্লিনরুমের পরিশোধন ব্যবস্থার ক্ষেত্রে, অনেক নকশাকারী, এমনকি নির্মাণকারী পক্ষগুলোও প্রায়শই এর প্রয়োজনীয় শর্তগুলোর প্রতি যথেষ্ট মনোযোগ দেয় না, যার ফলে পরিচ্ছন্নতার ফলাফল অসন্তোষজনক হয়। এই প্রবন্ধে ক্লিনরুমের পরিশোধন ব্যবস্থায় পরিচ্ছন্নতার প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য চারটি অপরিহার্য শর্ত নিয়ে সংক্ষেপে আলোচনা করা হয়েছে।

১. বায়ু সরবরাহের পরিচ্ছন্নতা

বায়ু সরবরাহের পরিচ্ছন্নতা যেন প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে, তা নিশ্চিত করার জন্য পরিশোধন ব্যবস্থার চূড়ান্ত ফিল্টারের কার্যকারিতা এবং স্থাপনই মূল চাবিকাঠি।

ফিল্টার নির্বাচন

পরিশোধন সিস্টেমের শেষ ফিল্টার হিসেবে সাধারণত হেপা ফিল্টার বা সাব-হেপা ফিল্টার ব্যবহার করা হয়। আমার দেশের মান অনুযায়ী, হেপা ফিল্টারের কার্যকারিতাকে চারটি গ্রেডে ভাগ করা হয়েছে: ক্লাস A হলো ≥৯৯.৯%, ক্লাস B হলো ≥৯৯.৯%, ক্লাস C হলো ≥৯৯.৯৯৯%, ক্লাস D হলো (≥০.১μm কণার জন্য) ≥৯৯.৯৯৯% (যা আল্ট্রা-হেপা ফিল্টার নামেও পরিচিত); সাব-হেপা ফিল্টার হলো (≥০.৫μm কণার জন্য) ৯৫~৯৯.৯%। কার্যকারিতা যত বেশি, ফিল্টারের দামও তত বেশি। তাই, ফিল্টার বাছাই করার সময় আমাদের কেবল বায়ু সরবরাহের পরিচ্ছন্নতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করলেই হবে না, অর্থনৈতিক যৌক্তিকতাও বিবেচনা করতে হবে।

পরিচ্ছন্নতার প্রয়োজনীয়তার দৃষ্টিকোণ থেকে, নিম্ন-স্তরের ক্লিন রুমের জন্য কম-ক্ষমতাসম্পন্ন ফিল্টার এবং উচ্চ-স্তরের ক্লিন রুমের জন্য উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ফিল্টার ব্যবহার করার নীতি রয়েছে। সাধারণভাবে বলতে গেলে: ১ মিলিয়ন স্তরের জন্য উচ্চ এবং মাঝারি-দক্ষতার ফিল্টার ব্যবহার করা যেতে পারে; ক্লাস ১০,০০০-এর নিচের স্তরের জন্য সাব-হেপা বা ক্লাস এ হেপা ফিল্টার ব্যবহার করা যেতে পারে; ক্লাস ১০,০০০ থেকে ১০০-এর জন্য ক্লাস বি ফিল্টার ব্যবহার করা যেতে পারে; এবং ক্লাস ১০০ থেকে ১-এর জন্য ক্লাস সি ফিল্টার ব্যবহার করা যেতে পারে। মনে হচ্ছে, প্রতিটি পরিচ্ছন্নতার স্তরের জন্য দুই ধরনের ফিল্টার থেকে বেছে নেওয়ার সুযোগ রয়েছে। উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন নাকি কম-ক্ষমতাসম্পন্ন ফিল্টার বেছে নেওয়া হবে, তা নির্দিষ্ট পরিস্থিতির উপর নির্ভর করে: যখন পরিবেশ দূষণ গুরুতর হয়, বা অভ্যন্তরীণ নিষ্কাশন অনুপাত বেশি হয়, বা ক্লিন রুমটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ হয় এবং একটি বৃহত্তর সুরক্ষা ফ্যাক্টর প্রয়োজন হয়, তখন এই বা এই ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটিতে একটি উচ্চ-শ্রেণীর ফিল্টার নির্বাচন করা উচিত; অন্যথায়, একটি নিম্ন-ক্ষমতাসম্পন্ন ফিল্টার নির্বাচন করা যেতে পারে। যেসব ক্লিনরুমে ০.১μm কণা নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয়, সেখানে নিয়ন্ত্রিত কণার ঘনত্ব নির্বিশেষে ক্লাস ডি ফিল্টার নির্বাচন করা উচিত। উপরের আলোচনাটি শুধুমাত্র ফিল্টারের দৃষ্টিকোণ থেকে করা হয়েছে। প্রকৃতপক্ষে, একটি ভালো ফিল্টার বেছে নিতে হলে ক্লিনরুম, ফিল্টার এবং পরিশোধন ব্যবস্থার বৈশিষ্ট্যগুলোও সম্পূর্ণরূপে বিবেচনা করতে হবে।

ফিল্টার ইনস্টলেশন

বায়ু সরবরাহের পরিচ্ছন্নতা নিশ্চিত করার জন্য, শুধুমাত্র উন্নত মানের ফিল্টার থাকাই যথেষ্ট নয়, বরং আরও নিশ্চিত করতে হবে: ক. পরিবহন এবং স্থাপনের সময় ফিল্টারটি যেন ক্ষতিগ্রস্ত না হয়; খ. স্থাপনটি যেন বায়ুরোধী হয়। প্রথম বিষয়টি অর্জন করতে, নির্মাণ ও স্থাপনকারী কর্মীদের অবশ্যই সুপ্রশিক্ষিত হতে হবে এবং তাদের পরিশোধন ব্যবস্থা স্থাপনের জ্ঞান ও দক্ষ স্থাপন দক্ষতা উভয়ই থাকতে হবে। অন্যথায়, ফিল্টারটি যে ক্ষতিগ্রস্ত হবে না, তা নিশ্চিত করা কঠিন হবে। এই বিষয়ে গভীর শিক্ষা রয়েছে। দ্বিতীয়ত, স্থাপনের বায়ুরোধীতার সমস্যাটি মূলত স্থাপন কাঠামোর মানের উপর নির্ভর করে। ডিজাইন ম্যানুয়ালে সাধারণত সুপারিশ করা হয়: একটি ফিল্টারের জন্য, খোলা ধরনের স্থাপন ব্যবহার করা হয়, যাতে ছিদ্র হলেও তা ঘরে ছড়িয়ে না পড়ে; একটি তৈরি হেপা এয়ার আউটলেট ব্যবহার করলে বায়ুরোধীতা নিশ্চিত করাও সহজ হয়। একাধিক ফিল্টারের বায়ুর জন্য, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে প্রায়শই জেল সিল এবং নেগেটিভ প্রেসার সিলিং ব্যবহার করা হয়।

জেল সিল অবশ্যই নিশ্চিত করবে যে তরল ট্যাঙ্কের সংযোগস্থলটি আঁটসাঁট এবং পুরো ফ্রেমটি একই অনুভূমিক তলে রয়েছে। নেগেটিভ প্রেশার সিলিং হলো ফিল্টার এবং স্ট্যাটিক প্রেশার বক্সের সংযোগস্থল ও ফ্রেমের বাইরের পরিধিকে একটি নেগেটিভ প্রেশার অবস্থায় রাখা। খোলা ধরনের ইনস্টলেশনের মতোই, লিকেজ হলেও তা ঘরে চুইয়ে পড়বে না। প্রকৃতপক্ষে, ইনস্টলেশন ফ্রেমটি সমতল হলেই এবং ফিল্টারের প্রান্তভাগ ইনস্টলেশন ফ্রেমের সাথে সমানভাবে সংস্পর্শে থাকলেই, যেকোনো ধরনের ইনস্টলেশনেই ফিল্টারকে ইনস্টলেশনের আঁটসাঁটতার শর্ত পূরণ করানো সহজ হওয়া উচিত।

২. বায়ুপ্রবাহ ব্যবস্থাপনা

একটি ক্লিন রুমের বায়ুপ্রবাহ ব্যবস্থা একটি সাধারণ শীতাতপ নিয়ন্ত্রিত কক্ষের থেকে ভিন্ন। এর জন্য প্রয়োজন যে সবচেয়ে পরিষ্কার বাতাস প্রথমে কার্যক্ষেত্রে সরবরাহ করা হয়। এর কাজ হলো প্রক্রিয়াজাত বস্তুগুলোর দূষণ সীমিত করা এবং কমানো। এই লক্ষ্যে, বায়ুপ্রবাহ ব্যবস্থার নকশা করার সময় নিম্নলিখিত নীতিগুলো বিবেচনা করা উচিত: ঘূর্ণি প্রবাহ (eddy current) কমানো, যাতে কাজের জায়গার বাইরে থেকে দূষণ কাজের জায়গায় প্রবেশ করতে না পারে; ধূলিকণার গৌণ প্রবাহ (secondary dust flying) প্রতিরোধ করার চেষ্টা করা, যাতে ধূলিকণা দ্বারা ওয়ার্কপিস দূষিত হওয়ার সম্ভাবনা কমে যায়; কাজের জায়গার বায়ুপ্রবাহ যতটা সম্ভব একরূপ হওয়া উচিত এবং এর বাতাসের গতি প্রক্রিয়া ও স্বাস্থ্যবিধির প্রয়োজনীয়তা পূরণ করবে। যখন বায়ুপ্রবাহ রিটার্ন এয়ার আউটলেটের দিকে প্রবাহিত হয়, তখন বাতাসে থাকা ধূলিকণা কার্যকরভাবে অপসারণ করা উচিত। বিভিন্ন পরিচ্ছন্নতার প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী বিভিন্ন বায়ু সরবরাহ এবং প্রত্যাবর্তন পদ্ধতি (air delivery and return modes) নির্বাচন করুন।

বিভিন্ন বায়ুপ্রবাহ সংস্থার নিজস্ব বৈশিষ্ট্য ও পরিধি রয়েছে:

(1). উল্লম্ব একমুখী প্রবাহ

সুষম নিম্নমুখী বায়ুপ্রবাহ লাভ করা, প্রসেস সরঞ্জামের বিন্যাস সহজ করা, শক্তিশালী স্ব-শুদ্ধিকরণ ক্ষমতা এবং ব্যক্তিগত শুদ্ধিকরণ সুবিধার মতো সাধারণ ব্যবস্থাগুলোকে সরল করার মতো সাধারণ সুবিধাগুলো ছাড়াও, চারটি বায়ু সরবরাহ পদ্ধতির নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধাও রয়েছে: সম্পূর্ণ-আচ্ছাদিত হেপা ফিল্টারের সুবিধা হলো এর প্রতিরোধ ক্ষমতা কম এবং ফিল্টার প্রতিস্থাপনের চক্র দীর্ঘ, কিন্তু এর সিলিং কাঠামো জটিল এবং খরচ বেশি; পার্শ্ব-আচ্ছাদিত হেপা ফিল্টার টপ ডেলিভারি এবং সম্পূর্ণ-ছিদ্রযুক্ত প্লেট টপ ডেলিভারির সুবিধা ও অসুবিধাগুলো সম্পূর্ণ-আচ্ছাদিত হেপা ফিল্টার টপ ডেলিভারির বিপরীত। এর মধ্যে, সম্পূর্ণ-ছিদ্রযুক্ত প্লেট টপ ডেলিভারির ক্ষেত্রে সিস্টেমটি যখন অবিচ্ছিন্নভাবে চলে না, তখন অরিফিস প্লেটের ভেতরের পৃষ্ঠে সহজে ধুলো জমে যায় এবং দুর্বল রক্ষণাবেক্ষণ পরিচ্ছন্নতার উপর কিছুটা প্রভাব ফেলে; ডেন্স ডিফিউজার টপ ডেলিভারির জন্য একটি মিশ্রণ স্তরের প্রয়োজন হয়, তাই এটি কেবল ৪ মিটারের বেশি উঁচু ক্লিন রুমের জন্য উপযুক্ত এবং এর বৈশিষ্ট্যগুলো সম্পূর্ণ-ছিদ্রযুক্ত প্লেট টপ ডেলিভারির মতোই। উভয় দিকে গ্রিলযুক্ত প্লেট এবং বিপরীত দেয়ালের নীচে সমানভাবে সাজানো রিটার্ন এয়ার আউটলেট সহ রিটার্ন এয়ার পদ্ধতিটি শুধুমাত্র উভয় দিকে ৬ মিটারের কম নেট স্পেসিংযুক্ত ক্লিন রুমের জন্য উপযুক্ত; একতরফা দেয়ালের নীচে সাজানো রিটার্ন এয়ার আউটলেটগুলি শুধুমাত্র দেয়ালগুলির মধ্যে কম দূরত্ব (যেমন ≤<২~৩ মিটার) যুক্ত ক্লিন রুমের জন্য উপযুক্ত।

(2). অনুভূমিক একমুখী প্রবাহ

শুধুমাত্র প্রথম কার্যক্ষেত্রটিই ১০০ পরিচ্ছন্নতার স্তরে পৌঁছাতে পারে। যখন বাতাস অন্য দিকে প্রবাহিত হয়, তখন ধূলিকণার ঘনত্ব ধীরে ধীরে বাড়তে থাকে। তাই, এটি শুধুমাত্র সেইসব ক্লিন রুমের জন্য উপযুক্ত, যেখানে একই কক্ষে একই প্রক্রিয়ার জন্য পরিচ্ছন্নতার ভিন্ন ভিন্ন প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। বায়ু সরবরাহ প্রাচীরে হেপা ফিল্টারের স্থানীয় বিন্যাস হেপা ফিল্টারের ব্যবহার কমাতে এবং প্রাথমিক বিনিয়োগ বাঁচাতে পারে, কিন্তু স্থানীয় এলাকায় ঘূর্ণি তৈরি হয়।

(3). অশান্ত বায়ুপ্রবাহ

অরিফিস প্লেটের টপ ডেলিভারি এবং ডেন্স ডিফিউজারের টপ ডেলিভারির বৈশিষ্ট্যগুলো উপরে উল্লিখিতগুলোর মতোই: সাইড ডেলিভারির সুবিধাগুলো হলো পাইপলাইন সাজানো সহজ, কোনো টেকনিক্যাল ইন্টারলেয়ারের প্রয়োজন হয় না, খরচ কম এবং এটি পুরোনো কারখানার সংস্কারের জন্য সহায়ক। অসুবিধাগুলো হলো, কর্মক্ষেত্রে বাতাসের গতি বেশি থাকে এবং বাতাসের বিপরীত দিকের চেয়ে অনুকূল দিকে ধূলিকণার ঘনত্ব বেশি হয়; হেপা ফিল্টার আউটলেটের টপ ডেলিভারির সুবিধা হলো এর সিস্টেম সরল, হেপা ফিল্টারের পেছনে কোনো পাইপলাইন থাকে না এবং বিশুদ্ধ বায়ুপ্রবাহ সরাসরি কর্মক্ষেত্রে পৌঁছে দেওয়া হয়, কিন্তু এই বিশুদ্ধ বায়ুপ্রবাহ ধীরে ধীরে ছড়িয়ে পড়ে এবং কর্মক্ষেত্রের বায়ুপ্রবাহ আরও সুষম হয়; তবে, যখন একাধিক এয়ার আউটলেট সুষমভাবে সাজানো হয় অথবা ডিফিউজারসহ হেপা ফিল্টার এয়ার আউটলেট ব্যবহার করা হয়, তখন কর্মক্ষেত্রের বায়ুপ্রবাহকেও আরও সুষম করা যায়; কিন্তু যখন সিস্টেমটি একটানা চলে না, তখন ডিফিউজারে ধূলিকণা জমার প্রবণতা দেখা যায়।

উপরের আলোচনাটি একটি আদর্শ অবস্থার উপর ভিত্তি করে করা হয়েছে এবং এটি প্রাসঙ্গিক জাতীয় স্পেসিফিকেশন, স্ট্যান্ডার্ড বা ডিজাইন ম্যানুয়াল দ্বারা সুপারিশকৃত। বাস্তব প্রকল্পগুলিতে, বস্তুনিষ্ঠ পরিস্থিতি বা ডিজাইনারের ব্যক্তিগত কারণে বায়ুপ্রবাহের বিন্যাস ভালোভাবে ডিজাইন করা হয় না। এর সাধারণ উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে: উল্লম্ব একমুখী প্রবাহের জন্য সংলগ্ন দুটি দেয়ালের নীচের অংশ থেকে রিটার্ন এয়ার ব্যবহার করা, লোকাল ক্লাস ১০০-এর ক্ষেত্রে উপর থেকে ডেলিভারি এবং উপর থেকে রিটার্ন পদ্ধতি ব্যবহার করা (অর্থাৎ, লোকাল এয়ার আউটলেটের নীচে কোনো ঝুলন্ত পর্দা যুক্ত করা হয় না), এবং টারবুলেন্ট ক্লিনরুমে হেপা ফিল্টার এয়ার আউটলেটের মাধ্যমে উপর থেকে ডেলিভারি ও উপর থেকে রিটার্ন অথবা একপাশ থেকে নীচে রিটার্ন পদ্ধতি (দেয়ালগুলির মধ্যে বেশি ব্যবধান রেখে) ব্যবহার করা ইত্যাদি। এই বায়ুপ্রবাহ বিন্যাস পদ্ধতিগুলি পরিমাপ করা হয়েছে এবং এদের বেশিরভাগের পরিচ্ছন্নতাই ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে না। খালি বা স্থির অবস্থায় গ্রহণযোগ্যতার বর্তমান স্পেসিফিকেশনের কারণে, এই ক্লিনরুমগুলির মধ্যে কিছু খালি বা স্থির অবস্থায় ডিজাইন করা পরিচ্ছন্নতার স্তরে কোনোমতে পৌঁছায়, কিন্তু দূষণ-প্রতিরোধ ক্ষমতা খুব কম থাকে, এবং একবার ক্লিনরুমটি কার্যক্ষম অবস্থায় প্রবেশ করলে, এটি প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে না।

সঠিক বায়ুপ্রবাহ বিন্যাস এমনভাবে করা উচিত যাতে পর্দাগুলো স্থানীয় কর্মক্ষেত্রের উচ্চতা পর্যন্ত ঝুলে থাকে, এবং ক্লাস ১০০,০০০ মডেলে ওপরের দিক থেকে বাতাস প্রবেশ ও নির্গমনের ব্যবস্থা গ্রহণ করা উচিত নয়। এছাড়াও, বর্তমানে বেশিরভাগ কারখানাই ডিফিউজারসহ উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন এয়ার আউটলেট তৈরি করে, এবং তাদের ডিফিউজারগুলো কেবল আলংকারিক ছিদ্রযুক্ত প্লেট হিসেবে কাজ করে এবং বায়ুপ্রবাহ ছড়িয়ে দেওয়ার ভূমিকা পালন করে না। ডিজাইনার এবং ব্যবহারকারীদের এই বিষয়ে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত।

৩. বায়ু সরবরাহের পরিমাণ বা বায়ুর বেগ

ঘরের ভেতরের দূষিত বাতাসকে পাতলা করে অপসারণ করার জন্য পর্যাপ্ত বায়ুচলাচলের ব্যবস্থা প্রয়োজন। বিভিন্ন পরিচ্ছন্নতার প্রয়োজনীয়তা অনুসারে, যখন ক্লিন রুমের নেট উচ্চতা বেশি হয়, তখন বায়ুচলাচলের হার যথাযথভাবে বাড়ানো উচিত। এর মধ্যে, ১ মিলিয়ন-স্তরের ক্লিন রুমের বায়ুচলাচলের পরিমাণ উচ্চ-দক্ষতা সম্পন্ন পরিশোধন ব্যবস্থা অনুযায়ী বিবেচনা করা হয়, এবং বাকিগুলোর ক্ষেত্রেও একই নিয়ম প্রযোজ্য; যখন ক্লাস ১০০,০০০ ক্লিন রুমের হেপা ফিল্টারগুলো মেশিন রুমে কেন্দ্রীভূত থাকে অথবা সিস্টেমের শেষে সাব-হেপা ফিল্টার ব্যবহার করা হয়, তখন বায়ুচলাচলের হার ১০-২০% পর্যন্ত যথাযথভাবে বাড়ানো যেতে পারে।

উপরে উল্লিখিত বায়ুচলাচলের প্রস্তাবিত পরিমাণগুলোর জন্য, লেখকের মতে: একমুখী প্রবাহের ক্লিন রুমের কক্ষ অংশের মধ্য দিয়ে বাতাসের গতি কম থাকে, এবং টার্বুলেন্ট ক্লিন রুমের জন্য একটি পর্যাপ্ত সুরক্ষা ফ্যাক্টরসহ প্রস্তাবিত মান রয়েছে। উল্লম্ব একমুখী প্রবাহ ≥ ০.২৫ মি/সে, অনুভূমিক একমুখী প্রবাহ ≥ ০.৩৫ মি/সে। যদিও খালি বা স্থির অবস্থায় পরীক্ষা করলে পরিচ্ছন্নতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা যায়, তবে দূষণ-প্রতিরোধ ক্ষমতা দুর্বল থাকে। একবার রুমটি কার্যক্ষম অবস্থায় প্রবেশ করলে, পরিচ্ছন্নতা হয়তো প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না। এই ধরনের উদাহরণ কোনো বিচ্ছিন্ন ঘটনা নয়। একই সাথে, আমার দেশের ভেন্টিলেটর সিরিজে পরিশোধন সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত কোনো ফ্যান নেই। সাধারণত, ডিজাইনাররা প্রায়শই সিস্টেমের বায়ু প্রতিরোধের সঠিক হিসাব করেন না, অথবা নির্বাচিত ফ্যানটি বৈশিষ্ট্যগত বক্ররেখার (characteristic curve) কোনো সুবিধাজনক কার্যক্ষম বিন্দুতে আছে কিনা তা খেয়াল করেন না, যার ফলে সিস্টেমটি চালু করার অল্প সময়ের মধ্যেই বায়ুর পরিমাণ বা বাতাসের গতি ডিজাইন করা মানে পৌঁছাতে ব্যর্থ হয়। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ফেডারেল স্ট্যান্ডার্ড (FS209A~B) অনুযায়ী, একটি একমুখী ক্লিন রুমের প্রস্থচ্ছেদ বরাবর বায়ুপ্রবাহের গতিবেগ সাধারণত ৯০ ফুট/মিনিট (০.৪৫ মিটার/সেকেন্ড) বজায় রাখা হয় এবং পুরো কক্ষে কোনো হস্তক্ষেপ না থাকলে এই গতিবেগের তারতম্য ±২০%-এর মধ্যে থাকে। বায়ুপ্রবাহের গতিবেগে কোনো উল্লেখযোগ্য হ্রাস ঘটলে স্ব-পরিষ্কারের সময় এবং কাজের স্থানগুলোর মধ্যে দূষণের সম্ভাবনা বেড়ে যায় (অক্টোবর ১৯৮৭-এ FS209C জারি হওয়ার পর, ধূলিকণার ঘনত্ব ছাড়া অন্য কোনো প্যারামিটার সূচকের জন্য কোনো নিয়মকানুন তৈরি করা হয়নি)।

এই কারণে, লেখক মনে করেন যে একমুখী প্রবাহ বেগের বর্তমান দেশীয় ডিজাইন মান যথাযথভাবে বৃদ্ধি করা উচিত। আমাদের ইউনিট বাস্তব প্রকল্পে এটি করেছে এবং এর ফলাফল তুলনামূলকভাবে ভালো। টারবুলেন্ট ক্লিন রুমের জন্য তুলনামূলকভাবে পর্যাপ্ত সুরক্ষা ফ্যাক্টরসহ একটি প্রস্তাবিত মান রয়েছে, কিন্তু অনেক ডিজাইনার এখনও নিশ্চিত নন। নির্দিষ্ট ডিজাইন করার সময়, তারা ক্লাস ১০০,০০০ ক্লিন রুমের ভেন্টিলেশন ভলিউম প্রতি ঘন্টায় ২০-২৫ বার, ক্লাস ১০,০০০ ক্লিন রুমের জন্য প্রতি ঘন্টায় ৩০-৪০ বার এবং ক্লাস ১০০০ ক্লিন রুমের জন্য প্রতি ঘন্টায় ৬০-৭০ বার পর্যন্ত বাড়িয়ে দেন। এটি কেবল সরঞ্জামের ক্ষমতা এবং প্রাথমিক বিনিয়োগই বাড়ায় না, বরং ভবিষ্যতের রক্ষণাবেক্ষণ এবং ব্যবস্থাপনার খরচও বাড়িয়ে দেয়। প্রকৃতপক্ষে, এমন করার কোনো প্রয়োজন নেই। আমাদের দেশের বায়ু পরিশোধন প্রযুক্তিগত পরিমাপ সংকলন করার সময়, চীনের ক্লাস ১০০-এর বেশি ক্লিন রুম তদন্ত ও পরিমাপ করা হয়েছিল। অনেক ক্লিন রুম ডাইনামিক পরিস্থিতিতে পরীক্ষা করা হয়েছিল। ফলাফলে দেখা গেছে যে, ক্লাস ১০০,০০০ ক্লিন রুমের জন্য প্রতি ঘণ্টায় ≥১০ বার, ক্লাস ১০,০০০ ক্লিন রুমের জন্য প্রতি ঘণ্টায় ≥২০ বার এবং ক্লাস ১০০০ ক্লিন রুমের জন্য প্রতি ঘণ্টায় ≥৫০ বার বায়ুচলাচলের মাধ্যমে প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা সম্ভব। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ফেডারেল স্ট্যান্ডার্ড (FS2O9A~B) অনুযায়ী: নন-ইউনিডিরেকশনাল ক্লিন রুমের (ক্লাস ১০০,০০০, ক্লাস ১০,০০০) ক্ষেত্রে, যার ঘরের উচ্চতা ৮~১২ ফুট (২.৪৪~৩.৬৬ মিটার), সাধারণত প্রতি ৩ মিনিটে অন্তত একবার পুরো ঘরে বায়ুচলাচলের কথা বিবেচনা করা হয় (অর্থাৎ প্রতি ঘণ্টায় ২০ বার)। সুতরাং, ডিজাইন স্পেসিফিকেশনে একটি বড় উদ্বৃত্ত সহগ বিবেচনায় রাখা হয়েছে, এবং ডিজাইনার নিরাপদে বায়ুচলাচলের পরিমাণের প্রস্তাবিত মান অনুযায়ী নির্বাচন করতে পারেন।

৪. স্থির চাপের পার্থক্য

পরিকল্পিত পরিচ্ছন্নতার স্তর বজায় রাখার জন্য ক্লিনরুম যাতে দূষিত না হয় বা কম দূষিত থাকে, তা নিশ্চিত করতে একটি নির্দিষ্ট ধনাত্মক চাপ বজায় রাখা অন্যতম অপরিহার্য শর্ত। এমনকি ঋণাত্মক চাপের ক্লিনরুমের ক্ষেত্রেও একটি নির্দিষ্ট ধনাত্মক চাপ বজায় রাখার জন্য এর সংলগ্ন রুম বা স্যুটের পরিচ্ছন্নতার স্তর এর স্তরের চেয়ে কম হওয়া চলবে না, যাতে ঋণাত্মক চাপের ক্লিনরুমটির পরিচ্ছন্নতা বজায় রাখা যায়।

ক্লিন রুমের পজিটিভ প্রেসার ভ্যালু বলতে সেই মানকে বোঝায়, যখন সমস্ত দরজা ও জানালা বন্ধ থাকা অবস্থায় ঘরের ভেতরের স্ট্যাটিক প্রেসার বাইরের স্ট্যাটিক প্রেসারের চেয়ে বেশি হয়। এটি পিউরিফিকেশন সিস্টেমের এয়ার সাপ্লাই ভলিউম, রিটার্ন এয়ার ভলিউম এবং এক্সহস্ট এয়ার ভলিউমের চেয়ে বেশি রাখার পদ্ধতির মাধ্যমে অর্জন করা হয়। ক্লিন রুমের পজিটিভ প্রেসার ভ্যালু নিশ্চিত করার জন্য, সাপ্লাই, রিটার্ন এবং এক্সহস্ট ফ্যানগুলোকে ইন্টারলক করা বাঞ্ছনীয়। সিস্টেম চালু করার সময়, প্রথমে সাপ্লাই ফ্যান চালু হয় এবং তারপর রিটার্ন ও এক্সহস্ট ফ্যান চালু হয়; সিস্টেম বন্ধ করার সময়, প্রথমে এক্সহস্ট ফ্যান বন্ধ হয় এবং তারপর রিটার্ন ও সাপ্লাই ফ্যান বন্ধ হয়, যাতে সিস্টেম চালু ও বন্ধ করার সময় ক্লিন রুম দূষিত না হয়।

ক্লিন রুমের পজিটিভ প্রেশার বজায় রাখার জন্য প্রয়োজনীয় বায়ুর পরিমাণ মূলত রক্ষণাবেক্ষণ কাঠামোর বায়ুরোধী ক্ষমতার উপর নির্ভর করে। আমার দেশে ক্লিন রুম নির্মাণের শুরুর দিকে, আবদ্ধ কাঠামোর দুর্বল বায়ুরোধী ক্ষমতার কারণে, ≥৫Pa পজিটিভ প্রেশার বজায় রাখতে প্রতি ঘণ্টায় ২ থেকে ৬ বার বায়ু সরবরাহ করতে হতো; বর্তমানে, রক্ষণাবেক্ষণ কাঠামোর বায়ুরোধী ক্ষমতা ব্যাপকভাবে উন্নত হয়েছে, এবং একই পজিটিভ প্রেশার বজায় রাখতে প্রতি ঘণ্টায় মাত্র ১ থেকে ২ বার বায়ু সরবরাহ প্রয়োজন; এবং ≥১০Pa বজায় রাখতে প্রতি ঘণ্টায় মাত্র ২ থেকে ৩ বার বায়ু সরবরাহ প্রয়োজন।

আমার দেশের নকশা নির্দিষ্টকরণ [6] অনুসারে, বিভিন্ন গ্রেডের ক্লিন রুমের মধ্যে এবং ক্লিন এলাকা ও নন-ক্লিন এলাকার মধ্যে স্থির চাপের পার্থক্য 0.5 মিমি H2O (~5Pa) এর কম হওয়া উচিত নয়, এবং ক্লিন এলাকা ও বাইরের পরিবেশের মধ্যে স্থির চাপের পার্থক্য 1.0 মিমি H2O (~10Pa) এর কম হওয়া উচিত নয়। লেখকের মতে, তিনটি কারণে এই মানটি খুব কম বলে মনে হচ্ছে:

(1) পজিটিভ প্রেসার বলতে একটি ক্লিন রুমের সেই ক্ষমতাকে বোঝায়, যার মাধ্যমে দরজা এবং জানালার মধ্যবর্তী ফাঁক দিয়ে ঘরের ভেতরের বায়ু দূষণকে দমন করা যায়, অথবা দরজা এবং জানালা অল্প সময়ের জন্য খোলা রাখলে ঘরে প্রবেশকারী দূষকের পরিমাণ কমানো যায়। পজিটিভ প্রেসারের পরিমাণ দূষণ দমনের ক্ষমতার শক্তি নির্দেশ করে। অবশ্যই, পজিটিভ প্রেসার যত বেশি হবে, তত ভালো (যা পরে আলোচনা করা হবে)।

(2) ধনাত্মক চাপের জন্য প্রয়োজনীয় বায়ুর পরিমাণ সীমিত। 5Pa ধনাত্মক চাপ এবং 10Pa ধনাত্মক চাপের জন্য প্রয়োজনীয় বায়ুর পরিমাণ প্রতি ঘন্টায় প্রায় 1 গুণ। কেন এমন করা হয় না? স্পষ্টতই, ধনাত্মক চাপের নিম্ন সীমা 10Pa ধরা ভালো।

(3) মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ফেডারেল স্ট্যান্ডার্ড (FS209A~B) অনুযায়ী, যখন সমস্ত প্রবেশপথ এবং প্রস্থানপথ বন্ধ থাকে, তখন ক্লিন রুম এবং সংলগ্ন যেকোনো নিম্ন পরিচ্ছন্নতার এলাকার মধ্যে সর্বনিম্ন ধনাত্মক চাপের পার্থক্য 0.05 ইঞ্চি ওয়াটার কলাম (12.5Pa) হতে হবে। এই মানটি অনেক দেশ গ্রহণ করেছে। কিন্তু ক্লিন রুমের ধনাত্মক চাপের মান যত বেশি হবে, তত ভালো হবে, এমনটা নয়। আমাদের ইউনিটের ৩০ বছরেরও বেশি সময়ের প্রকৃত ইঞ্জিনিয়ারিং পরীক্ষা অনুসারে, যখন ধনাত্মক চাপের মান ≥ 30Pa হয়, তখন দরজা খোলা কঠিন হয়ে পড়ে। অসাবধানতাবশত দরজা বন্ধ করলে এটি একটি বিকট শব্দ করবে! যা মানুষকে ভয় পাইয়ে দেবে। যখন ধনাত্মক চাপের মান ≥ 50~70Pa হয়, তখন দরজা এবং জানালার মধ্যবর্তী ফাঁক দিয়ে শিস দেওয়ার মতো শব্দ হবে, এবং দুর্বল বা যাদের কিছু অনুপযুক্ত উপসর্গ রয়েছে তারা অস্বস্তি বোধ করবে। তবে, দেশ-বিদেশের অনেক দেশের প্রাসঙ্গিক স্পেসিফিকেশন বা স্ট্যান্ডার্ডে ধনাত্মক চাপের ঊর্ধ্বসীমা নির্দিষ্ট করা নেই। ফলস্বরূপ, অনেক ইউনিট ঊর্ধ্বসীমা কত তা বিবেচনা না করে শুধুমাত্র নিম্নসীমার প্রয়োজনীয়তা পূরণের চেষ্টা করে। লেখক যে প্রকৃত ক্লিন রুমের সম্মুখীন হয়েছেন, সেখানে পজিটিভ প্রেসারের মান ১০০Pa বা তারও বেশি, যার ফলে খুব খারাপ প্রভাব পড়ে। প্রকৃতপক্ষে, পজিটিভ প্রেসার সমন্বয় করা কোনো কঠিন কাজ নয়। একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে এটি নিয়ন্ত্রণ করা সম্পূর্ণ সম্ভব। একটি নথিতে উল্লেখ করা হয়েছে যে, পূর্ব ইউরোপের একটি নির্দিষ্ট দেশ পজিটিভ প্রেসারের মান ১-৩ মিমি H20 (প্রায় ১০~৩০Pa) হিসেবে নির্ধারণ করেছে। লেখকের মতে, এই পরিসরটিই অধিকতর উপযুক্ত।