ISO 14644 1 1999 Clasificación de Aire

norma española

UNE-EN ISO 14644-1

Febrero 2000 TÍTULO

Salas limpias y locales anexos Parte 1: Clasificación de la limpieza del aire (ISO 14644-1:1999)

Cleanrooms and associated controlled environments. Part 1: Classification of air cleanliness. (ISO 14644-1:1999) Salles propres et environnements maîtrisés apparentés. Partie 1: Classification de la propreté de l'air. (ISO 14644-1:1999)

CORRESPONDENCIA

Esta norma es la versión oficial, en español, de la Norma Europea EN ISO 14644-1 de mayo mayo 1999, que a su vez adopta íntegramente la Norma Internacional ISO 14644-1:1999.

OBSERVACIONES

ANTECEDENTES

Esta norma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN 100 Climatización cuya Secretaría desempeña AFEC.

Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 6192:2000

LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:

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Grupo 19

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S


EN ISO 14644-1

NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM

Mayo 1999

ICS 13.040.00

Versión en español

Salas limpias y locales anexos Parte 1: Clasificación de la limpieza del aire (ISO 14644-1:1999) Cleanrooms and associated controlled environments. Part 1: Classification of air cleanliness. (ISO 14644-1:1999)

Salles propres et environnements maîtrisés apparentés. Partie 1: Classification de la propreté de l'air. (ISO 14644-1:1999)

Reinräume und zugehörige Reinraumbereiche. Teil 1: Klassifizierung der Luftreinheit. (ISO 14644-1:1999)

Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 1999-03-03. Los miembros de CEN están sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificación, la norma europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliográficas relativas a estas normas nacionales, pueden obtenerse en la Secretaría Central de CEN, o a través de sus miembros. Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemán, francés e inglés). Una versión en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada a la Secretaría Central, tiene el mismo rango que aquéllas. Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalización de los países siguientes: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega, Países Bajos, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza.

CEN COMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung SECRETARÍA CENTRAL: Rue de Stassart, 36 B-1050 Bruxelles © 1999

Derechos de reproducción reservados a los Miembros de CEN.


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ANTECEDENTES El texto de la Norma Internacional ISO 14644-1:1999 del Comité Técnico ISO/TC 209 “Salas limpias y ambientes controlados asociados ”, en colaboración con el Comité Técnico CEN/TC 243 “Tecnología de salas limpias”, cuya Secretaría desempeña BSI. Esta norma europea deberá recibir el rango de norma nacional mediante la publicación de un texto idéntico a la misma o mediante ratificación antes de finales de noviembre de 1999, y todas las normas nacionales técnicamente divergentes deberán anularse antes de finales de noviembre de 1999. De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, los siguientes países están obligados a adoptar esta norma europea: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega, Países Bajos, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza.

DECLARACIÓN El texto de la Norma Internacional ISO 14644-1:1999 ha sido aprobado por CEN como norma europea sin ninguna modificación.


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ÍNDICE Página INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................

6

1

OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN............................................................................

6

2

DEFINICIONES....................................................................................................................

6

3

CLASIFICACIÓN.................................................................................................................

8

4

DEMOSTRACIÓN DE CUMPLIMIENTO........................................................................

10

ANEXOS ANEXO A (Informativo)

REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LAS CLASES SEGÚN LA TABLA 1 .....................................................................................

11

ANEXO B (Normativo)

DETERMINACIÓN DE LA CLASIFICACIÓN DE LA CLASE DE LIMPIEZA DE PARTÍCULAS UTILIZANDO UN CONTADOR DE PARTÍCULAS ÓPTICO.............................

12

ANEXO C (Normativo)

TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE LOS DATOS DE CONCENTRACIÓN DE PARTÍCULAS.................................

16

ANEXO D (Informativo)

EJEMPLOS DE CÁLCULOS DE CLASIFICACIÓN..................

18

ANEXO E (Informativo)

CONSIDERACIONES PARA EL CONTAJE DE PARTÍCULAS Y DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS FUERA DEL RANGO APLICABLE PARA LA CLASIFICACIÓN...................................................................... 24

ANEXO F (Informativo)

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO SECUENCIAL.......................

26

BIBLIOGRAFÍA ..............................................................................................................................

30

Figuras Figura A.1 Representación gráfica de los límites de la clase de concentración ISO para la clase ISO seleccionada...................................................................................

11

Figura F.1 Límites para el cumplimiento o no cumplimiento del procedimiento de ensayo secuencial ...................................................................................................

27

Tablas Tabla 1

Clase de partículas contenidas en el aire para salas limpias y zonas anexas.........

9

Tabla C.1

Factores de distribución t para el límite superior de confianza para un nivel de confianza (1- ) = 95% ...................................................................

17

Tiempo límite superior e inferior para el cual se ha de obtener el contaje de partículas C ...........................................................................................

28

Tabla F.1


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INTRODUCCIÓN Las salas limpias y los locales anexos permiten controlar la contaminación por partículas transportadas por el aire, hasta un tamaño determinado de partículas, garantizando el cumplimiento de un grado de contaminación máximo. Los productos y procesos que se aprovechan del control de este grado de contaminación en el aire son la industria aeroespacial, microelectrónica, farmacéutica, servicios médicos, alimentación. Esta parte de la Norma Internacional ISO 14644 tiene varios niveles de clasificación para determinar el contenido de partículas en el aire en salas limpias y locales anexos. Asimismo contiene los métodos de ensayo y el procedimiento para determinar los límites de la concentración de partículas en el aire. Para la clasificación, esta parte de la Norma ISO 14644, está limitada a un determinado ámbito del tamaño de partículas considerado para determinar los límites de la concentración de partículas. Esta parte de la Norma ISO 14644 proporciona protocolos para la determinación y designación de los grados de limpieza basados en las concentraciones de partículas en el aire que son mas pequeñas o mayores que la gama del tamaño de partículas fijadas para la clasificación. Esta parte de la Norma ISO 14644 es una parte de un conjunto de normas relativas a salas limpias y control de la contaminación. Junto con el contenido de partículas en el aire se han de tener en consideración varios factores para el diseño, especificación, funcionamiento y control de las salas limpias y otros ambientes. Estos aspectos están descritos en otras normas preparadas por el Comité ISO/TC 209. En ciertas circunstancias pueden ser impuestos requisitos o restricciones suplementarios. En tales situaciones son necesarias adaptaciones adecuadas de los procesos de ensayo.

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta parte de la Norma ISO 14644 contiene la clasificación de la pureza del aire en salas limpias y locales anexos, referido a la concentración de partículas contenidas en el aire. Basada exclusivamente en grupos de partículas cuya distribución esta entre los tamaños de partículas críticas (límite inferior) 0,1 µm y 5 µm. Esta parte de la Norma ISO 14644 no puede utilizarse para la clasificación de grupos de partículas que están fuera del tamaño especificado 0,1 µm a 5 µm. Concentraciones de partículas ultrafinas (partículas < 0,1 µm) y de macropartículas (partículas > 5 µm) pueden cuantificarse mediante la utilización de descriptores U o M. Esta parte de la Norma ISO 14644 no puede ser utilizada para caracterizar las características físicas, químicas, radiológicas o naturaleza de las partículas transportadas por el aire. NOTA − La verdadera distribución de concentración de partículas dentro del incremento del rango de tamaño no es previsible y varía significativamente en el transcurso del tiempo.

2 DEFINICIONES Para la aplicación de esta parte de la Norma ISO 14644 son válidas las siguientes definiciones:

2.1 Generalidades 2.1.1 sala limpia: Local en el que se controla la concentración de partículas contenidas en el aire y que además su construcción y utilización se realiza de forma que el número de partículas introducidas o generadas y existentes en el interior del local sea lo menor posible y en la que además se puedan controlar otros parámetros importantes como: temperatura, humedad y presión.


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2.1.2 zona limpia: Espacio en el cual se controla la concentración de partículas contenidas en el aire y que además su construcción y utilización se realiza de forma que el número de partículas introducidas, generadas y existentes en el interior de la zona sea lo menor posible y en la que además se puedan controlar otros parámetros importantes como: temperatura, humedad y presión. NOTA − Esta zona puede ser abierta o cerrada y puede estar dentro o fuera de una sala limpia.

2.1.3 instalación: Sala limpia o una o varias zonas limpias juntamente con todos los procesos, sistemas de tratamiento de aire, servicios y medios de funcionamiento. 2.1.4 clasificación: Nivel (o el proceso de especificación o determinación del nivel) de partículas contenidas en el aire aplicable a una sala limpia o zona limpia. El nivel se expresa en términos de una Clase ISO N , la cual representa la máxima concentración admisible (en partículas por metro cúbico de aire) para el tamaño de partículas considerada. NOTA 1 − La concentración se determina utilizando la ecuación (1) de 3.2. NOTA 2 − La clasificación según esta Norma Internacional está limitada a la gama de ISO comprendida entre la Clase 1 a la Clase 9. NOTA 3 − El tamaño de partículas considerado (valor umbral inferior) aplicable para la clasificación de acuerdo con esta norma, está limitado a la gama de 0,1 µm a 5 µm. La limpieza del aire puede ser descrita y especificada (pero no clasificada) en términos de descriptores U y M (véanse apartados 2.3.1 ó 2.3.2) para el tamaño de partícula tomado en consideración, que está fuera de la gama de clasificación. NOTA 4 − Entre los números de clasificación ISO se puede especificar que el menor incremento permitido es de 0,1; esto es, las gamas de Clase ISO son válidas desde la Clase 1.1, hasta la Clase 8.9. NOTA 5 − La clasificación puede fijarse o especificarse en tres condiciones de funcionamiento (véase el apartado 2.4).

2.2 Partículas transportadas por el aire 2.2.1 partícula: Partes sólidas o líquidas, para la clasificación de la limpieza del aire, que en un conjunto de distribución se mueven entre el tamaño crítico de la partícula (límite inferior) 0,1 µm y 5 µm. 2.2.2 tamaño de partícula: Diámetro de una esfera, que es equivalente al tamaño de partículas medidas con un dispositivo de medición. NOTA − Para contadores de partículas ópticos se ha de utilizar el diámetro óptico equivalente.

2.2.3 concentración de partículas: Número de partículas individuales por unidad de volumen de aire. 2.2.4 distribución en tamaño de partículas: Distribución de la concentración de partículas en función del tamaño de la partícula. 2.2.5 partículas ultrafinas: Partícula con un diámetro equivalente inferior a 0,1 µm. 2.2.6 macropartículas: Partículas con un diámetro equivalente mayor de 5 µm. 2.2.7 fibra: Partícula con una relación entre longitud y anchura de 10 o mayor. 2.3 Descriptores 2.3.1 descriptor U: concentración de partículas medida o especificada por metro cúbico de aire, incluyendo las partículas ultrafinas. NOTA − El descriptor U puede ser considerado como límite superior del promedio de los puntos de tomas de muestras (o como límite superior de confianza en función del número de puntos de toma de muestras utilizado para caracterizar la sala limpia o zonas anexas). Los descriptores U no son válidos para definir la clase de partículas contenida en el aire, pero ellos pueden citarse independientemente o en unión con una clase de partículas contenidas en el aire.


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2.3.2 descriptor M: Concentración de macropartículas medida o fijada por metro cúbico de aire, expresada en forma de un diámetro equivalente que es característico del método de medición utilizado. NOTA − El descriptor M puede ser considerado como límite superior del promedio de los puntos de tomas de muestras (o como límite superior de confianza en función del número de puntos de tomas de muestras utilizado para caracterizar la sala limpia o zonas anexas). Los descriptores M no son válidos para definir la clase de partículas contenidas en el aire, pero si pueden citarse independientemente o en unión con una clase de partículas contenidas en el aire.

2.4 Condiciones de funcionamiento 2.4.1 dispuesta para funcionar: Condición en la cual la instalación está completa y funcionando pero sin dispositivos de producción, materiales o personas. 2.4.2 funcionamiento en vacío: Condición en la cual la instalación esta completa con los dispositivos de producción instalados según acordado entre cliente y suministrador pero sin personas. 2.4.3 funcionando: Condición en la que la instalación está funcionando de acuerdo con lo especificado, incluyendo el personal necesario trabajando. 2.5 Funciones 2.5.1 cliente: Organización o intermediario que es responsable de establecer las especificaciones y exigencias de una sala limpia o zonas anexas. 2.5.2 suministrador: Organización que es responsable del cumplimiento de las exigencias especificadas para una sala limpia o zonas anexas. 3 CLASIFICACIÓN 3.1 Condiciones de funcionamiento La limpieza de partículas del aire en una sala limpia o en las zonas anexas ha de estar definida para una o mas de tres condiciones de funcionamiento, en especial "dispuesta para funcionar", "funcionamiento en vacío" o "funcionando" (véase apartado 2.4). NOTA − Se ha de tener en cuenta que la condición "dispuesta para funcionar" es aplicable a salas limpias o zonas anexas o nuevas o renovadas. Cuando la comprobación en la condición "dispuesta para funcionar" se ha terminado se ha de continuar realizando pruebas para comprobar la conformidad en las condiciones de funcionamiento, "funcionamiento en vacío" o "funcionando".

3.2 Número de clasificación La ausencia de partículas contenidas en el aire se ha de denominar con un número de clasificación N . El valor máximo de la concentración de partículas C n para cada tamaño de partículas considerada D, se determina por la siguiente ecuación: C n

= 10 N ×

 0,1 2,08  D 

(1)

donde C n

es el valor máximo de la concentración de partículas (en partículas por metro cúbico de aire) contenidas en el aire que son iguales o mayores que el tamaño de partículas considerado. C n está redondeado al próximo número entero, utilizando no más de tres números válidos;

N

es el número de clasificación ISO, el cual no puede exceder del número 9. Números de clasificación ISO intermedios pueden ser determinados con 0,1 como menor incremento de N ;

D

es el tamaño de partícula considerado en micrómetros;

0,1

es el valor de una constante dada en micrómetros.


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La tabla 1 muestra una representación de las clases de limpieza y la concentración de partículas contenidas en el aire, que son igual o mayor que el tamaño de partícula considerado. La figura A.1 en el anexo A muestra una representación gráfica de la clase seleccionada. En caso de controversia, se utiliza el valor de la concentración C n obtenida en la fórmula (1) como valor estándar.

Tabla 1 Clase de partículas contenidas en el aire para salas limpias y zonas anexas Número de clasificación N de ISO Clase ISO 1 Clase ISO 2

Valor máximo de la concentración de partículas (partículas por metro cúbico de aire) igual o mayor a los tamaños indicados en el cuadro inferior (los límites de la concentración están calculados de acuerdo con la ecuación (1) en 3.2) 0,1 m 0,2 m 0,3 m 0,5 m 1 m 5 m 10 2 − − − − 100 24 10 4 − −

Clase ISO 3

1 000

237

102

35

8

−

Clase ISO 4

10 000

2 370

1 020

352

83

−

Clase ISO 5 Clase ISO 6 Clase ISO 7

100 000 1 000 000

23 700 237 000

10 200 102 000

−

−

−

3 520 35 200 352 000

832 8 320 83 200

29 293 2 930

Clase ISO 8

−

−

−

3 520 000

832 000

29 300

Clase ISO 9

−

−

−

35 200 000

8 320 000

293 000

NOTA − Inseguridades relacionadas con el proceso de medición requieren que en la información de la concentración no se utilicen más de tres cifras para determinar el nivel de la clasificación.

3.3 Marcado El marcado de las partículas contenidas en el aire para salas limpias o zonas anexas ha de incluir: a) El número de clasificación expresado según "clase N de ISO". b) La condición de funcionamiento que aplica a la clasificación. c) El tamaño de partículas considerado y con ello la concentración de partículas obtenida de la igualdad de clasificación (1), con lo cual cada umbral del tamaño de partícula está en los límites de 0,1 µm a 5 µm. Ejemplo de marcado: Clase 4 ISO, condición de funcionamiento, funcionando, tamaño de partículas considerado: 0,2 µm (2 370 partículas por metro cúbico), 1 µm (83 partículas por metro cúbico) El tamaño de partículas considerado para el cual se ha de medir la concentración, se ha de determinar entre el cliente y suministrador. Si se han de realizar mediciones con más de un tamaño de partículas considerado, cada tamaño de partículas de mayor diámetro (por ej.: D2) ha de ser como mínimo 1,5 veces la partícula de diámetro inferior próxima (por ej.: D1). Por ej.: D2 ≥ 1,5 x D1


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4 DEMOSTRACIÓN DE CUMPLIMIENTO 4.1 Fundamentos El cumplimiento con los requisitos de la limpieza del aire (Clase ISO) que son especificados por el cliente, se verifican de acuerdo con procedimientos de ensayo e informes con los resultados y condiciones del ensayo, tal como se hubieran acordado entre el cliente y suministrador.

4.2 Ensayo El procedimiento de ensayo de referencia para demostrar el cumplimiento se da en el anexo B. Un procedimiento alternativo con similar exactitud se puede especificar, sin embargo, si no hay procedimiento especificado o acordado, se ha de utilizar el procedimiento de referencia. Los ensayos para demostrar el cumplimiento se han de realizar con aparatos calibrados.

4.3 Límites de la concentración de partículas en el aire Al término del ensayo de acuerdo con el apartado 4.2 se ha de calcular el promedio de las concentraciones de partículas (véase el capítulo C.2) el cual no ha de sobrepasar los límites de la concentración calculada utilizando la ecuación (1) en el apartado 3.2, tal como se hubiera especificado previamente [véase apartado 3.3 c)], para el tamaño de partículas considerado. Adicionalmente para situaciones en las cuales el número de toma de muestras es como mínimo dos pero no más de nueve, el cálculo del límite superior de la confianza para un nivel de confianza (1- α) = 95% de acuerdo con el capítulo C.3, no ha de exceder los límites de concentración fijados previamente. Las concentraciones de partículas que son utilizadas para la comprobación del cumplimiento con los límites de clasificación, han de ser medidas con el mismo método para todos los tamaños de partículas consideradas. NOTA − Ejemplos elaborados de cálculos de clasificación están indicados en el anexo D.

4.4 Informe de ensayo Los resultados del ensayo de cada sala limpia o zona anexa se han de hacer constar en un informe suficientemente comprensible y documentado, juntamente con aclaraciones del cumplimiento o no cumplimiento con la señalización especificada de la clase de partículas contenidas en el aire limpio. El informe del ensayo ha de incluir lo siguiente: a) Nombre, dirección del lugar del ensayo y la fecha en la cual se ha realizado el ensayo. b) Número y año de la publicación de esta parte de la Norma ISO 14644 esto es Norma ISO 14644-1, fecha de la presente edición. c) Clara identificación de la situación de la sala limpia o zona anexa ensayada (incluyendo referencias a las áreas anexas en caso de ser necesario) así como indicación de las coordenadas con la situación de las tomas de muestras. d) Los criterios establecidos para la sala limpia o zona limpia anexa, incluyendo la clasificación ISO, las condiciones de funcionamiento relevantes y el tamaño de partículas consideradas. e) Detalles del procedimiento de ensayo utilizado con todas las condiciones especiales relacionadas con el ensayo o desviaciones del procedimiento de ensayo e identificación de los aparatos utilizados y sus certificados de calibración en vigor. f) Los resultados del ensayo, incluyendo datos de la concentración de partículas para todas las coordenadas de toma de muestras. NOTA − Si se cuantifican concentración de partículas ultrafinas o macropartículas, tal como se describe en el anexo E, la información pertinente ha de incluirse con el informe del ensayo.


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ANEXO A (Informativo) REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LAS CLASES SEGÚN LA TABLA 1 La figura A.1 muestra las clases de limpieza del aire de la tabla 1 como representación gráfica. Las clases ISO de la tabla 1 se representan como líneas, que representan los límites de la clase de concentración de partículas para el límite del umbral del tamaño de partículas considerado. Están basadas en los cálculos de acuerdo con la ecuación (1) del apartado 3.2. Como las líneas representan solo aproximadamente los límites de las clases, no se pueden utilizar para definir los límites. Tales determinaciones se han de realizar de acuerdo con la ecuación (1). Debido a que en la representación gráfica las líneas de clasificación no pueden extrapolarse sobre los círculos representados en color negro, estos círculos muestran los límites menor y mayor del tamaño de partículas, que para cada clase ISO están definidas y representadas. Las líneas de clasificación no representan la distribución del tamaño de partículas encontrada en la sala limpia y zonas limpias anexas.

NOTA 1 − C n representa la concentración máxima permitida (en partículas por metro cúbico de aire) de las partículas contenidas en el aire igual o mayor que el tamaño de partículas considerada. NOTA 2 − N representa el número de clase ISO especificada.

Fig. A.1 Representación gráfica de los límites de la clase de concentración ISO para la clase ISO seleccionada


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ANEXO B (Normativo) DETERMINACIÓN DE LA CLASIFICACIÓN DE LA CLASE DE LIMPIEZA DE PARTÍCULAS UTILIZANDO UN CONTADOR DE PARTÍCULAS ÓPTICO

B.1 Principio El contador de partículas óptico se utiliza para medir en la toma de muestras fijadas, la concentración de partículas contenidas en el aire, igual o mayor que el tamaño especificado.

B.2 Requisitos de los aparatos B.2.1 Aparato para contaje de partículas Aparato con contador óptico de partículas (DPC) con un dispositivo para indicación y registro del número y tamaño de las partículas contenidas en el aire, con capacidad de diferenciar el tamaño de las partículas de la concentración total de partículas para la clase considerada, así como un sistema adecuado para la toma de muestras.

B.2.2 Calibración de los aparatos de medición Los aparatos de medición han de tener un certificado de calibración; la frecuencia y el procedimiento de calibración han de estar basados en lo que usualmente se realice en la práctica en la industria.

B.3 Condiciones para el ensayo B.3.1 Preparación del ensayo Previamente a la realización del ensayo se ha de verificar si todas las instalaciones que forman parte de la sala limpia o zonas anexas están terminadas y funcionando de acuerdo con la especificación prevista. A título de ejemplo las comprobaciones preliminares han de incluir: a) Ensayos del caudal o velocidad del aire. b) Ensayo de la diferencia de presión. c) Ensayo de estanqueidad en la carcasa portafiltro. d) Ensayo de estanqueidad en el filtro.

B.3.2 Montaje del equipo antes del ensayo Antes del ensayo se ha de montar el equipo y el aparato de medición para su calibración de acuerdo con las indicaciones del fabricante.


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B.4 Toma de muestras B.4.1 Situación de la toma de muestras B.4.1.1 El número mínimo de puntos de toma de muestras se calcula según la fórmula: N L =

A

(B.1)

donde N L

es el número mínimo de puntos de toma de muestras (redondeado a un número entero);

A

es la superficie de la sala limpia o zona limpia en metros cuadrados.

NOTA − En el caso de flujo de aire laminar con reducido índice de turbulencia, se puede considerar la superficie A como la sección vertical a la dirección del flujo de aire en movimiento.

B.4.1.2 Se ha de asegurar que la situación de la toma de muestras se encuentran distribuidas de forma simétrica en toda la superficie de la sala limpia y zonas anexas y que están situadas a la altura de la actividad de trabajo. Si el cliente solicitara toma de muestras adicionales se han de fijar tanto su número como situación. NOTA − Tales posiciones de tomas de muestras adicionales pueden considerarse críticas, basadas en un análisis de riesgos.

B.4.2 Fijación de caudal de aire en cada toma de muestras B.4.2.1 En cada punto de toma de muestras se ha de tomar un caudal de aire suficiente, de forma que se detecten como mínimo 20 partículas, si la concentración de partículas para el tamaño de partícula mayor considerada estuviera en el límite de la clase para la clase ISO fijada. El caudal de aire en cada una de las tomas de muestra se determina por la ecuación (B.2): V s =

20 × 1 000 C n,m

(B.2)

donde V s

es el caudal de aire mínimo por toma de muestra expresado en litros (excepto B.4.2.2);

C n,m

es el límite de clase (número de partículas por metro cúbico) para el mayor tamaño de partícula tomada en consideración de la clase correspondiente;

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es el número de partículas definida que puede ser contada si la concentración de partículas estuviera en el límite de la clase.

NOTA − Cuando V s es muy grande, el tiempo requerido por toma de muestra puede ser diferente. Utilizando el procedimiento de ensayo secuencial (ver anexo F) puede reducirse tanto el caudal de aire como el tiempo requerido.

B.4.2.2 El caudal de aire medido en cada punto de toma de muestra ha de ser como mínimo 2 litros con un tiempo de ensayo mínimo de 1 minuto en cada punto. B.4.3 Procedimiento de ensayo B.4.3.1 El contado de partículas (véase apartado B.2.1) se ha de preparar de acuerdo con las instrucciones del fabricante y cumpliendo con los ajustes indicados en el certificado de calibración.


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B.4.3.2 La sonda de toma de muestra se ha de colocar en el flujo de aire. Si la dirección del flujo de aire a ensayar no está controlada o varía (por ejemplo el flujo de mezcla con turbulencia) la entrada de la sonda se ha de colocar en posición vertical hacia arriba. B.4.3.3 Se ha de tomar el caudal de aire exigido según el apartado B.4.2. Esto se ha de repetir como mínimo en cada uno de los puntos de toma de muestra seleccionados. B.4.3.4 Donde se requiere solamente un punto de toma de muestra (véase el apartado B.4.1) se ha de tomar como mínimo tres caudales de muestra (véase el apartado B.4.2) en este punto. B.5 Registro de los resultados B.5.1 Concentración media de partículas en cada punto de toma de muestras. B.5.1.1 Para cada comprobación se ha de realizar el registro del resultado en forma de concentración de partículas de los respectivos de tamaños de partículas considerado (véase el apartado 3.3) para la correspondiente clase de pureza del aire. NOTA − Se ha de observar el requisito del apartado B.6.1 antes de proceder con el cálculo de límite superior de confianza para un nivel de confianza (1-α) = 95%.

B.5.1.2 Cuando se utiliza un punto de toma de muestras, se ha de calcular y registrar el valor medio de los datos comprobados para cada tamaño de partícula considerado (véase el apartado B.4.3.4). B.5.1.3 Cuando en un punto de toma de muestras se han de tomar dos o mas caudales de ensayo, se ha de calcular y registrar el resultado del promedio de la concentración de partículas para cada tamaño de partícula considerado de la concentración de partículas de cada comprobación individual (véase el apartado B.5.1.1), según el procedimiento dado en el capítulo C.2. B.5.2 Exigencias para el cálculo del límite superior de confianza para un nivel de confianza (1- ) = 95% B.5.2.1 Cuando se tiene un número mayor a uno y menor a diez, se ha de calcular, del promedio de concentración de todas tomas de muestras (véase el apartado B.5.1), el valor promedio total de la desviación estándar media y del límite superior de confianza para un nivel de confianza (1- α) = 95%, según el modo de proceder descrito en el capítulo C.3. B.5.2.2 Cuando sólo se tiene un punto de toma de muestras o más de nueve, no es aplicable el cálculo del límite superior de confianza para un nivel de confianza (1- α) = 95%. B.6 Interpretación del resultado B.6.1 Requisitos de clasificación La sala limpia o zona limpia corresponde con la clase de limpieza del aire, cuando el promedio de las concentraciones de partículas medidas en cada punto de toma de muestra y cuando sea aplicable, si aplicando el límite superior de confianza (1- α) = 95% calculado de acuerdo con el apartado B.5.2, no exceden de los límites de la concentración determinada, de acuerdo con la ecuación (1) del apartado 3.2. Si los resultados del ensayo no cumplen con la clase de limpieza del aire fijada, pueden ser repetidos ensayos adicionales en puntos de toma de muestras repartidas simétricamente. Los resultados del nuevo cálculo incluyendo datos de los puntos de toma de muestra adicionales, serán definitivos.

B.6.2 Tratamiento de desviaciones El resultado del cálculo del límite superior de confianza para un nivel de confianza (1- α) = 95%, puede no coincidir con la designación de la clase ISO establecida.


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Si el no cumplimiento es causado por un único valor resultante de una medición errónea (causado por error de procedimiento o funcionamiento anómalo del equipo) o por una inusual baja concentración de partículas (debido a una excepcional limpieza del aire) la desviación puede ser excluida del cálculo, suponiendo que: a) El cálculo se repetirá, incluyendo todos los puntos de toma de muestras. b) Como mínimo tres valores de la medición permanecen en el cálculo. c) No más de un valor medido se excluye del cálculo. d) La posible causa de la medición errónea o la baja concentración de partículas se ha de documentar y aceptar tanto por cliente como por suministrador. NOTA − Valores dispersos de las concentraciones de partículas en todos los puntos de toma de muestras pueden ser razonables e incluso intencionales dependiendo de la naturaleza de la aplicación de la instalación limpia objeto del ensayo.


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ANEXO C (Normativo) TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE LOS DATOS DE CONCENTRACIÓN DE PARTÍCULAS C.1 Principios básicos En estos análisis estadísticos se contemplan solo desviaciones aleatorias (errores de exactitud), sin embargo no se consideran otras causas de error como (por ejemplo los relacionados con defectos de calibración). Cuando se realizan varias tomas en un mismo punto de comprobación, se ha de utilizar la igualdad (C.1) para determinar la concentración media de partículas en este punto de comprobación. El cálculo de la concentración media de partículas se ha de realizar para cada punto de comprobación en el cual se han de tomar dos o más muestras.

C.2 Algoritmo para el cálculo de la concentración media de partículas en un punto de toma de muestra ( xi ) x + x + ... + x i,n xi = i,1 i,2 n

(C.1)

donde x i

es la concentración media de partículas en el punto i, representando una situación;

xi,1 a xi,n

son las concentraciones de partículas para cada una de las muestras;

n

es el número de muestras en el punto de toma de muestras i.

C.3 Algoritmo para el cálculo del límite superior de confianza para un nivel de confianza (1- ) = 95% C.3.1 Fundamentos Este procedimiento solo es utilizable cuando el número de toma de muestras es mayor de uno e inferior a diez. Bajo estas circunstancias se ha de realizar este procedimiento adicionalmente al algoritmo de la igualdad (C.1).

C.3.2 Valor promedio del valor medio ( x ) El uso de la igualdad (C.2) proporciona el valor promedio del valor medio. x =

( x i,1 + x i,2 + ... + x i,m ) m

(C.2)

donde x

es el valor promedio del valor medio de los puntos de tomas de muestras;

x i,1 a x i,m

son los valores medios individuales de los puntos de tomas de muestras, determinados utilizando la igualdad (C.1);

m

es el número de cada valor medio en los puntos de tomas de muestras.

Cada uno de los valores medios en los puntos de toma de muestras son sin considerar el número de pruebas, igualmente tenidos en cuenta, con independencia del número de comprobaciones que se tomen en algún punto de toma de muestras.


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C.3.3 Desviación estándar del valor medio del punto de toma de muestras ( s) Utilizando la ecuación (C.3) se obtiene la desviación estándar del valor medio en el punto de toma de muestras.

s=

 xi,1 − x 

2

2 2 +  x i,2 − x  + ... +  x i, m − x 

(C.3)

( m − 1)

donde s

es la desviación estándar del valor medio en el punto de toma de muestras.

C.3.4 Nivel superior de confianza para un nivel de confianza (1- ) = 95% (UCL) para el valor promedio Utilizando la ecuación (C.4) se obtiene el nivel de confianza superior para un nivel de confianza (1- α) = 95% para el valor promedio. 95% UCL = x + t 0,95

 

s   m 

(C.4)

donde t 0,95

es el 95% del reparto t , con un grado de libertad m-1.

Los valores para el factor de distribución t (t 0,95) del límite superior de confianza para un nivel de confianza (1-α) = 95% están indicados en la tabla C.1. Alternativamente se pueden utilizar factores de distribución t obtenidos con programas informáticos estadísticos.

Tabla C.1 Factores de distribución t para el límite superior de confianza para un nivel de confianza (1- ) = 95% Número de valores promedio individuales ( m) t

2

3

4

5

6

7a9

6,3

2,9

2,4

2,1

2,0

1,9


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ANEXO D (Informativo) EJEMPLOS DE CÁLCULOS DE CLASIFICACIÓN D.1 Ejemplo 1 D.1.1 La sala limpia considerada tiene una superficie ( A) de 80 m2. El cumplimiento con la clase de limpieza del aire especificada se realizará en las condiciones de funcionamiento "funcionando". La clase de limpieza del aire especificada para la sala limpia es Clase 5 de ISO.

D.1.2 De las partículas consideradas, se especificaron dos: 0,3 µm ( D1) y 0,5 µm ( D2). a) Ambos tamaños de partículas se encuentran dentro de los límites de la Clase 5 de ISO [véase el apartado 3.3 c) y la tabla 1]: 0,1 µm ≤ 0,3 µm, 0,5 µm ≤ 5 µm. b) La aplicación del tamaño de partículas en relación con los requisitos D2 ≥ 1,5 x D1 [véase el apartado 3.3 c)] muestra el cumplimiento: 0,5 µm ≥ (1,5 x 0,3 µm = 0,45 µm).

D.1.3 El valor máximo permitido de la concentración de partículas en el aire se calculará según la igualdad (1) (véase el apartado 3.2): Para partículas ≥ 0,3 µm ( D1) C n = 

 0,1  2,08 × 10 5 = 10 176  0,3 

(D.1)

2,08 0,1   C n =   × 10 5 = 3 517  0,5 

(D.2)

redondeado a 10 200 partículas/m 3 Para partículas ≥ 0,5 µm ( D2):

redondeado a 3 520 partículas/m 3.

D.1.4 El número de puntos de toma de muestra estará de acuerdo con la ecuación (B.1) (véase el apartado B.4.1.1): N L =

A = 80 = 8,94 (redondeado a 9)

(D.3)

Se tiene que el número mínimo de puntos de toma de muestra es nueve y debido a que el número de puntos de toma de muestras es inferior a diez, el cálculo del nivel superior de confianza para el nivel de confianza (1- α) = 95% se realizará de acuerdo con el anexo C.


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D.1.5 El caudal de ensayo individual V s se calcula en litros de acuerdo con la ecuación (B.2) (véase el apartado B.4.2.1): V s =

20 × 1 000 C n,m

=

20 × 1 000 3 517

(D.4)

= 5,69 litros El resultado es mayor de 2 litros y el caudal de prueba seleccionado es de 28 litros durante un tiempo de aproximadamente un minuto (caudal de aire que se tiene generalmente en contadores de partículas ópticos). Esta selección está basada en: a) V s > 2 litros (véase el apartado B.4.2.2); b) C n,m > 20 partículas por metro cúbico de aire (véase el apartado B.4.2.1); c) tiempo de ensayo ≥ 1 minuto (véase el apartado B.4.2.2).

D.1.6 En cada punto de toma de muestras se tomará sólo un caudal de ensayo (28 litros) (véase el apartado B.4.2.1). Los resultados obtenidos de la medición se representan a continuación (véase el apartado B.5.1.1): Puntos de toma de muestras 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Nº de partículas (≥ 0,3 µm) 245 185 59 106 164 196 226 224 195

Nº de partículas (≥ 0,5 µm) 21 24 0 7 22 25 23 37 19

D.1.7 De los datos anteriores (D.1.6) se calcula el número de partículas por metro cúbico, xi Puntos de toma de muestras 1 2 3 4 5 6 7 8 9

xi ≥ 0,3 µm

xi ≥ 0,5 µm

8 750 6 607 2 107 3 786 5 857 7 000 8 071 8 000 6 964

750 857 0 250 786 893 821 1 321 679


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Cada valor individual calculado de la concentración de partículas para 0,3 µm y 0,5 µm es inferior al límite establecido en el apartado D.1.3. Esto cumple con la primera parte de la clasificación (véase el apartado B.6.1) y por lo tanto se puede realizar el cálculo del límite superior de confianza para un nivel de confianza (1- α) = 95% según el anexo C.

D.1.8 El cálculo de la concentración media de acuerdo con la ecuación (C.1) (ver C.2) no es aplicable, debido a que los caudales de ensayo tomados eran caudales individuales, que representan una concentración de partículas media. El valor promedio del valor medio se calcula de acuerdo con la ecuación (C.2) (véase el apartado C.3.2). Para partículas de ≥ 0,3 µm: x =

=

1  8 750 + 6 607 + 2 107 + 3 786  +5 857 + 7 000 + 8 071 + 8 000 9  +6 964 

(D.5)

1 × 57 142 9

= 6 349,1 redondeado a 6 349 partículas/m3 Para partículas de ≥ 0,5 µm: x = =

1  750 + 857 + 0 + 250 + 786 9  +893 + 821 + 1 321 + 679 

(D.6)

1 × 6 357 9

= 706,3 redondeado a 706 partículas/m3

D.1.9 La desviación estándar del valor medio de los puntos de toma de muestra se calculará de acuerdo con la igualdad (C.3) (véase el apartado C.3.3). Para partículas ≥ 0,3 µm:

(8 750 − 6 349)2 + (6 607 − 6 349)2  +(2 107 − 6 349)2 + (3 786 − 6 349)2   1 s 2 = +(5 857 − 6 349) 2 + (7 000 − 6 349 )2  8 +(8 071 − 6 349) 2 + (8 000 − 6 349)2  +(6 964 − 6 349) 2    =

(D.7)

1 × 37 130 073 8

= 4 641 259,1 redondeado a 4 641 259 s = 4º 641º259

= 2 154,4 redondeado a 2 154 partículas/m 3


(D.8)

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Para partículas ≥ 0,5 µm

(750 − 706)2 + (857 − 706 )2  +(0 − 706)2 + (250 − 706)2    1 s 2 = +( 786 − 706 ) 2 + (893 − 706 ) 2  8 +(821 − 706 ) 2 + (1321 − 706 )2  +(679 − 706)2    =

(D.9)

1 × 1 164 657 8

= 145 582,1 redondeado a 145 582 s = 145º 582

(D.10)

= 381,6 redondeado a 382 partículas/m 3

D.1.10 El límite superior de confianza para un nivel de confianza (1- α) = 95% (UCL) se calcula de acuerdo con la igualdad (C.4) (véase el apartado C.3.4). Como el número de los promedios individuales es m = 9, la distribución t tomada de la tabla C.1 es t = 1,9.

 2 154   9  

95% UCL (≥ 0,3 µm) = 6349 + 1,9  = 7 713,2

(D.11)

redondeada a 7 713 partículas/m3

 382   9  

95% UCL (≥ 0,5 µm) = 706 + 1,9  = 947,9

(D.12)

redondeada a 948 partículas/m3

D.1.11 La interpretación de los resultados se realiza de acuerdo con el apartado B.6.1. En el apartado D.1.7 se mostró, que la concentración de partículas en cada uno de los caudales de ensayo era inferior al límite de la clase especificada. En el apartado D.1.10 se mostró que los valores calculados del límite superior de confianza para un nivel de confianza (1-α) = 95% es inferior al límite de la clase establecido en el apartado D.1.3. Con ello se cumple el requisito del contenido de partículas del aire en la sala limpia para la clasificación requerida.

D.2 Ejemplo 2 D.2.1 Este ejemplo se indica para mostrar la influencia del límite superior de confianza para un nivel de confianza (1-α) = 95% en el cálculo de los resultados. Una sala limpia se especifica para un contenido de partículas que corresponde a la Clase 3 de ISO determinada en condiciones de funcionamiento de "funcionando".


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Como números de puntos de toma de muestras se consideraron cinco. Como el número de puntos de toma de muestras es mayor de uno e inferior a diez, el cálculo del límite es superior de confianza para un nivel de confianza (1- α) = 95% se realiza de acuerdo con el anexo C. Se considera sólo un tamaño de partículas ( D ≥ 0,1 µm).

D.2.2 El límite de la concentración de partículas de la Clase 3 de ISO para ≥ 0,1 µm se toma de la tabla 1. C n (≥ 0,1 µm) = 1 000 partículas/m 3

D.2.3 En cada punto de toma de muestras se toma un caudal de aire (véase el apartado B.5.1.1). El número de partículas por metro cúbico xi, se calcula en cada punto y se registran tal como se indica a continuación: Punto toma de muestras

xi ≥ 0,1 µm

1 2 3 4 5

926 958 937 963 214

Cada valor de la concentración para D = 0,1 µm es inferior al valor límite establecido en el apartado D.2.2. Este resultado cumple con la primera parte de la clasificación (véase el apartado B.6.1), con lo que el cálculo del límite superior de confianza para un nivel de confianza (1- α) = 95% se puede realizar según el anexo C.

D.2.4 El valor promedio del valor medio se calcula con la ecuación (C.2) (véase el apartado C.3.2). 1 (926 + 958 + 937 + 963 + 214 ) 5

x = =

1 × 3 998 5

(D.13)

= 799,6 redondeado a 800 partículas/m 3

D.2.5 La desviación estándar del valor medio de los puntos de toma de muestra se calcula por la ecuación (C.3) (véase el apartado C.3.3): s2 =

1 4

=

(926 − 800)2 + (958 − 800)2  +(937 − 800) 2 + (963 − 800 )2    +(214 − 800)2 

1 × 429 574 4

(D.14)

= 107 393,5 redondeado a 107 394 s = 107 394 = 327,7

(D.15)

redondeado a 328 partículas /m 3


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D.2.6 El límite superior de confianza para un nivel de confianza (1- α) = 95% se calcula con la igualdad (C.4) (véase el apartado C.3.4). Como el número de promedios individuales es m = 5, el factor de distribución t tomado de la tabla C.1 es t = 2,1 95% UCL = 800 + 2,1

 328   5  

(D.16)

= 1 108 partículas/m3

D.2.7 La concentración de partículas de todos los caudales de aire de ensayo son inferiores al límite de clase especificado (véase el apartado D.2.2). El cálculo del límite superior de confianza para un nivel de confianza (1- α) = 95% muestra sin embargo, que el contenido de partículas en el aire en la sala limpia no cumple con la clasificación especificada. Este ejemplo muestra la influencia del efecto de la baja concentración de partículas (por ejemplo punto de toma de muestra 5) en el resultado del ensayo del límite superior de confianza para un nivel de confianza (1- α) = 95%. Debido a que se tiene un no cumplimiento del resultado con la clase del contenido de partículas en el aire mediante la aplicación del cálculo del límite superior de confianza para un nivel de confianza (1- α) = 95% y este es causado por una baja concentración de partículas en un punto, se puede utilizar el procedimiento descrito en el apartado B.6.2 para determinar la renuncia a un posible no cumplimiento.


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ANEXO E (Informativo) CONSIDERACIONES PARA EL CONTAJE DE PARTÍCULAS Y DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS FUERA DEL RANGO APLICABLE PARA LA CLASIFICACIÓN

E.1 Fundamentos En algunas situaciones por los requisitos especiales del proceso pueden fijarse otros grados de limpieza en el aire en base a la existencia de partículas que están fuera de los límites de la clasificación aplicable. El valor máximo permitido para tales concentraciones de partículas y la selección del procedimiento de ensayo para comprobar el cumplimiento, han de acordarse entre el cliente y el proveedor. Consideraciones para el método de ensayo y condiciones de cumplimiento se indican en el capítulo E.2 (para descriptores U) y el capítulo E.3 (para descriptores M).

E.2 Consideraciones para partículas inferiores a 0,1 m (partículas ultrafinas) Descriptor U E.2.1 Aplicación Cuando se ha de valorar el riesgo de contaminación causado por partículas inferiores a 0,1 µm, se han de utilizar aparatos de medición y procedimientos de medición que sean adecuados para las características especiales de estas partículas. El número de puntos de tomas de muestra se ha de establecer de acuerdo con el apartado B.4.1 y el caudal mínimo de aire a ensayar V s ha de ser dos litros (véase el apartado B.4.2.2).

E.2.2 Formato descriptor U Las concentraciones de partículas ultrafinas del descriptor U pueden ser utilizadas solas o como complemento a la clase de limpieza del aire. El descriptor U se expresa en el formato: "U ( x; y)" donde x

es el valor máximo permitido de la concentración de partículas ultrafinas (expresada como partículas ultrafinas por metro cúbico de aire);

y

es el tamaño en micrómetros para el cual el contador óptico de partículas pueda contar tales partículas con una efectividad del 50%.

Ejemplo Para representar una concentración de partículas ultrafinas de 140 000 partículas por metro cúbico en el tamaño de partículas ≥ 0,01 µm, la designación puede ser: "U (140 000, 0,01 µm)". NOTA 1 − Procedimientos de ensayo adecuados para concentración de partículas inferiores a 0,1 µm se encuentran en IEST-G-CC1002 (1). NOTA 2 − Si se utiliza la designación del descriptor U como complemento a una clase de limpieza del aire, la concentración de partículas ultrafina ( x) aplicable no ha de ser inferior al límite de la concentración de partículas (partículas por metro cúbico) para el tamaño considerado de 0,1 µm para la clase ISO especificada.


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E.3 Consideraciones para partículas mayores de 5 m (Macropartículas) Descriptor M E.3.1 Aplicación Cuando se ha de valorar el riesgo de contaminación causado por partículas mayores a 5 µm, se han de utilizar aparatos de medición y procedimientos de medición que sean adecuados para las especiales características de estas partículas. Cuando en la liberación de partículas dentro de un proceso predomina la proporción de macropartículas en el aire, tanto la utilización del dispositivo para la toma de muestras como el procedimiento de medición han de estar perfectamente identificados y aplicado de acuerdo con la especificación aprobada. Factores tales como densidad, forma, volumen y comportamiento aerodinámico de las partículas se han de tener en cuenta. Asimismo puede ser necesario poner un especial énfasis en componentes específicos tales como el comportamiento de partículas contenidas en el aire, como fibras.

E.3.2 Formato descriptor M El descriptor M puede ser especificado independientemente o como complemento a la clase de concentración de partículas en el aire de la clase ISO. El descriptor M se expresa en el formato "M ( a; b); c" donde: a

es el valor máximo permitido de la concentración de macropartículas (expresada como macropartículas por metro cúbico del aire);

b

es el diámetro equivalente en unión con el método de medición fijado para macropartículas (expresado en micrómetros);

c

es el método de medición especificado.

NOTA 1 −

Cuando la muestra de aire probado contiene fibras, éstas pueden ser medidas mediante la utilización de descriptores M con un descriptor adicional para fibras con el formato "M fibra (a; b); c".

Ejemplo 1 Para representar una concentración de partículas en el aire de 10 000 partículas por metro cúbico con partículas mayores de 5 µm, basado en la utilización de un contador de partículas con aerosol para medir el diámetro aerodinámico de las partículas, la designación puede ser: "M (10 000; > 5 µm); Contador de partículas con aerosol". Ejemplo 2 Para representar una concentración de partículas en el aire de 1 000 partículas por metro cúbico con partículas entre 10 µm y 20 µm, basada en la utilización de impactos en cascada con sucesivos tamaños microscópicos y contaje, la designación puede ser: "M (1 000; 10 µm a 20 µm); impactos en cascada con sucesivos tamaños microscópicos y contaje". NOTA 2 −

Métodos de medición para concentraciones de partículas mayores de 5 µm se encuentran en IEST-G-CC 1003 (2).

NOTA 3 −

Si se utiliza la denominación descriptor M como complemento a una clase de limpieza del aire, la concentración macropartículas ( a) no ha de ser mayor que la concentración de partículas límite (partículas por metro cúbico) aplicable para el tamaño de partícula considerado de 5 µm, para la clase ISO especificada.


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ANEXO F (Normativo) PROCEDIMIENTO DE ENSAYO SECUENCIAL F.1 Fundamentos y limitaciones F.1.1 Fundamentos Si el caudal de aire a ensayar esta significadamente mas o menos contaminado que la clase especificada o la concentración límite para el tamaño de partícula considerada, utilizando el procedimiento de ensayo secuencial se puede reducir considerablemente los caudales de aire a ensayar y el tiempo de ensayo. Ahorros adicionales pueden obtenerse si la concentración está próxima a la especificación límite. El ensayo secuencial es el mas adecuado cuando la limpieza del aire corresponde a la Clase 4 de ISO o más limpia. NOTA − Informaciones adicionales del ensayo secuencial, se encuentran en IEST-G-CC1004 (3).

F.1.2 Límites Las principales limitaciones para el ensayo secuencial son: a) El procedimiento sólo es aplicable para muestras que contengan 20 partículas por medición, para partículas de un tamaño que estén dentro de la clase o límite de concentración considerada. b) Cada medición requiere comprobaciones adicionales y análisis de datos, cuyos cálculos pueden realizarse mediante ordenador. c) Las concentraciones de partículas no pueden ser determinadas con procedimientos de ensayo convencionales, debido a los reducidos caudales de aire de las muestras.

F.2 Fundamentos del procedimiento El procedimiento está basado en la comparación de la acumulación de partículas contadas en tiempo real con los valores de referencia. Los valores de referencia se sacan de las ecuaciones de los límites superior e inferior. Límite superior C = 3,96 + 1,03 E

(F.1)

Límite inferior

(F.2)

C = -3,96 + 1,03 E

donde C

es el número de partículas contado;

E

es el número esperado de partículas a contar.

Para facilitar la comparación, existen ayudas en forma de representaciones gráficas, figura F.1 o en forma de tablas F.1. Ambas pueden ser utilizadas. Durante la comprobación del caudal de aire tomado en cada uno de los puntos de muestra designados se efectúa una continua comparación de las partículas contadas con los límites de referencia. Estos son una función de la proporción de caudal total de aire que ha sido tomado. Si el total de partículas contadas es inferior al límite inferior de referencia correspondiente al volumen de aire ensayado, quiere decir, que el aire ensayado cumple con la clase o límite de concentración fijado y la toma de muestras se para.


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Si el contaje de partículas en los correspondientes caudales de aire ensayados sobrepasa el límite superior de referencia, esto quiere decir que el aire ensayado no corresponde ni a la clase ni al límite de referencia fijado y la toma de muestras se ha de interrumpir. Si el contaje de partículas está entre el límite superior e inferior, se continúa la toma de muestras hasta que se han recogido la totalidad de muestras. En el gráfico de la figura 1 está representado el número de partículas contadas C frente a las partículas que se esperaba contar E . Fundamentalmente representa el caudal de aire a ensayar tomado en una operación (caudal de aire de ensayo en función del tiempo) en la que se realizaron 20 contajes de partículas durante el tiempo que sería necesario para hacer la medición total de una muestra de aire, si la concentración estuviera en el límite especificado para el tamaño de partícula considerado.

Fig. F.1 Límites para el cumplimiento o no cumplimiento del procedimiento de ensayo secuencial

En la tabla F.1 está representado un método equivalente en el cual el tiempo del contaje de partículas realizado C , se compara con las fracciones de tiempo que serían necesarias para una medición en una muestra individual. Si en el transcurso de un período de tiempo se cuentan mas partículas que los valores indicados en la tabla, esto quiere decir que el aire ensayado no corresponde con los valores límites fijados. Si se cuentan menos partículas de las que se esperaba contar, el aire ensayado corresponde con los límites fijados. Como mínimo es necesario realizar 21 comparaciones de los tiempos de contaje de partículas con los tiempos límites indicados en la tabla.


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Tabla F.1 Tiempo límite superior e inferior para el cual se ha de obtener el contaje de partículas C NO CUMPLE SI EL CONTAJE DE PARTÍCULAS C SE REALIZA ANTES DEL TIEMPO ESPERADO Fracción de tiempo, t 0,001 9 0,050 5 0,099 2 0,147 6 0,196 1 0,244 7 0,293 2 0,341 7 0,390 2 0,438 8 0,487 3 0,535 9 0,584 4 0,633 0 0,681 5 0,730 0 0,778 6 1,000 0

Contaje de partículas observado 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

CUMPLE SI EL CONTAJE DE PARTÍCULAS C SE REALIZA MÁS TARDE DE LO ESPERADO Fracción de tiempo, t

Contaje de partículas observado

0,192 2 0,240 7 0,289 3 0,337 8 0,386 4 0,434 9 0,483 4 0,532 0 0,580 5 0,629 1 0,667 6 0,726 2 0,774 7 0,823 3 0,871 8 0,920 3 0,968 9 1,000 0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

NOTA − Las fracciones de tiempo están dadas como fracciones del tiempo total (t = 1,000 0 para el límite de clase).

F.3 Procedimiento de ensayo F.3.1 Procedimiento de ensayo secuencial para referencia de cálculo Para juzgar el resultado, puede trabajarse con dos procedimientos. Ventajoso y recomendable es un progresivo análisis computerizado de los datos.

F.3.2 Comparación gráfica de toma de muestras En la figura 1 se distinguen los límites dados por las fórmulas (F.1) y (F.2). En el límite E = 20 se corta la curva, con ello se indica el período de tiempo que es necesario para captar una muestra. Con el límite C = 20 se indica el período de tiempo máximo permitido para el contaje. El contaje de partículas observado está representado en comparación con el contaje esperado para el aire de ensayo, cuya concentración de partículas está exactamente dentro de los límites de la clase fijada. El período de tiempo corresponde el incremento del número del contaje de partículas esperado, con lo cual E = 20 representa el tiempo necesario para reunir un caudal de aire de ensayo si la concentración de partículas estuviera dentro del límite de la clase.


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El procedimiento para la toma de muestras secuencial representado en la figura 1 es como sigue: Durante la toma de muestras se registran el número de partículas contadas en función del tiempo y el resultado, se comparan con los límites superior e inferior de la figura 1. Si se observa que el contaje de partículas acumulado corta a la línea superior se interrumpe en este punto la toma de muestras, con lo que el aire ensayado no cumple con la clase límite fijada. Tan pronto como el contaje de partículas acumulado corta la línea inferior se para y el aire ensayado cumple la clase límite fijada. Si el valor del total del contaje de partículas se encuentra entre la línea superior e inferior se ha de continuar con la toma de muestras. Si el número total de partículas es 20 o inferior, al final del período de tiempo prescrito para la toma de muestra y no se sobrepasa la línea superior, el aire cumple con el límite de la clase.

F.3.3 Comparación por tabla de la toma de muestras En la tabla F.1 está representado un método equivalente para utilizar el método secuencial. Los datos están basados en las ecuaciones (F.1) y (F.2). El tiempo t en la tabla es un valor de "1,000 0" y representa la duración de una toma de muestras completa. El caudal de aire de esta toma de muestras corresponde al caudal que es necesario para obtener 20 partículas, si el aire tiene exactamente la clase límite de una concentración de partículas equivalente de un tamaño determinado. El valor del tiempo indicado en la tabla representa fracciones del tiempo total necesario para la acumulación de la totalidad de cada una de las tomas de muestra. El procedimiento secuencial para toma de muestras según la tabla F.1 es como sigue: Durante la toma de muestras se registra el contaje de partículas en función del tiempo y se compara el tiempo registrado en un determinado contaje de partículas con el tiempo indicado en la tabla. Si el número de contaje de partículas acumulado se realiza antes de lo esperado, por comparación con columna de la izquierda, la toma de muestra se interrumpe. La limpieza del aire no corresponde al límite de clase fijada. Si el contaje de partículas acumulado se realiza más tarde de lo esperado, por comparación con la columna de la derecha, se para la toma de muestras. La limpieza del aire corresponde con el límite de clase. Si el contaje de partículas acumulado en el transcurso del intervalo de tiempo está dentro del tiempo entre ambas columnas se continua con la toma de muestras. Si se realizan más de 21 comparaciones con la columna de la izquierda y en ninguno de los contajes de partículas realizados el tiempo es inferior al indicado en la columna izquierda, el aire cumple con el límite de clase para la totalidad de cada una de las tomas de muestras.


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BIBLIOGRAFÍA (1) Determinación de la Concentración de Partículas Ultrafinas en el Aire. Mount Prospect, Illinois: Instituto de Ciencias y Tecnología Ambiental (1999). (2) Medición de Macropartículas en el Aire. Mount Prospect, Illinois: Instituto de Ciencias y Tecnología Ambiental (1999). (3) Plan de Toma de Muestras secuencial para su uso en la clasificación de la limpieza del Aire en salas limpias y zonas limpias. Mount Prospect, Illinois: Instituto de Ciencias y Tecnología Ambiental (1999).


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ISO 14644 1 1999 Clasificación de Aire

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