Brandtætning i renrum uden kontaminering

I moderne renrum, laboratorier og andre sterile zoner handler brandsikring ikke kun om at stoppe ild og røg. Det er en kompleks balancegang, hvor løsningen skal leve op til to forskellige krav: Den skal redde liv i tilfælde af brand, men den må samtidig ikke forstyrre miljøet og forurene en kritisk produktion i hverdagen.

Traditionelle brandtætningsmaterialer som gips, mineraluld og visse fugemasser kan være katastrofale at bruge i et renrumsmiljø, da de risikerer at afgive partikler (shedding) eller flygtige organiske forbindelser (VOC’er), der kan kompromittere sterile processer. Denne artikel dykker ned i de procedurer og materialer, der kræves for at opretholde integriteten i sterile zoner under og efter brandtætningsarbejde.

Hvis du søger mere generelle oplysninger, har vi også viden om passiv brandsikring generelt.

Valg af materiale

Når der vælges materialer til brandtætning i renrum (f.eks. ved kabelgennemføringer eller rørsamlinger), skal produktet leve op til tre kritiske parametre ud over selve brandmodstanden i form af EI-klassificeringen. De tre parametre er:

1. Lav partikelafgivelse (Non-shedding)

Materialer må ikke “støve” eller nedbrydes over tid på grund af luftstrømme eller vibrationer. Afgiver et materiale partikler, kan det i forbindelse med renrum kontaminere området og i værste fald ødelægge hele pointen med renrummet.

Problemet er, at en række standardiserede brandsikringsmateriale, herunder f.eks. mineraluld som stenuld og glasuld, er en væsentlig kilde til mikrofibre og partikler, som frigives til området. Selv i små mængder kan det risikere at bryde med de forskellige ISO 14644-1 klasser.

For at imødekomme dette krav kan man anvende præ-formede brandstop-blokke eller intumescerende (opskummende) materialer indkapslet i en tæt membran. Produkter som Hilti CFS-BL Firestop Block eller Roxtec kabeltætninger er ofte certificeret til brug i renrum (f.eks. ISO klasse 5+), da de er fiberfri og har en glat overflade, der kan rengøres.

2. Lav afgasning (Low Outgassing / VOC)

I elektronikproduktion og farmaceutisk industri kan selv mikroskopiske mængder af kemiske dampe ødelægge produkter gennem molekylær kontaminering. Det er derfor vigtigt, at materialer ikke frigiver for mange gasser.

Fugemasser og tætningsmaterialer skal være testet for lav VOC-emission, og vandbaserede akrylfugemasser foretrækkes ofte frem for opløsningsmiddelbaserede, dog skal silikone vælges med omhu for at undgå silikoneolie-migration.

Generelt skal brandsikringsmateriale til renrum leve op til ASTM E595 afgasningstesten eller specifikt være godkendt til brug i henhold til CSM (Cleanroom Suitable Materials) protokollen fra Fraunhofer Instituttet.

3. Kemisk resistens og rengøringsvenlighed

For at sikre ordentlig renhed og sterilitet, bliver renrum hyppigt rengjort med aggressive rengøringsmidler, f.eks. sprit, klor, brintoverilte etc. Brandtætningsmaterialer i disse rum skal derfor kunne tåle daglig aftørring uden at blive nedbrudt eller absorbere fugt, da det kan skabe grobund for bakterier eller skimmel.

Materialer som rustfrit stål (f.eks. AISI 316L) kan modstår daglig aftørring og rengøring, og det samme gælder tætningsmaterialer med en lukket cellestruktur, som er mere vandresistente. Hærdede gummioverflader er også rengøringsvenlige, dog skal man være påpasselig med, at de også at overholde de to andre krav til lav partikelafgivelse og lav afgasning.

Procedure

Selv det bedste materiale lever ikke op til de strenge krav, der er i forbindelse med brandsikring af renrum, hvis selve installationsarbejdet introducerer snavs. Processen for installering af brandsikring i renrum afhænger af mange faktorer, herunder renrumets ISO klassificering, men groft kan man inddele i tre faser: Forberedelse, installation og efterbehandling.

Forberedelse

Generelt bør alt relevant værktøj renses og rengøres i dybden, før det bringes ind i renrummet via luftslusen. Ligeledes skal brandplader, fuger og andet materiale udpakkes i grovzonen (typisk CNC-område eller grå zone) og aftørres, før de tages ind i renrummet. Papemballage må aldrig tages med ind i sterile zoner, da pap er en stor kilde til partikler.

Montøren skal også følge den fulde procedure og standard for påklædning (heldragt, maske, handsker, hårnet m.m.) i henhold til lokalets ISO-klassificering.

Installation

Selve arbejdet med installation afhænger meget af, hvilken type brandsikring der skal implementeres, men generelt skal arbejdsområdet isoleres bedst muligt. Ved gennembrydning af vægge skal der etableres et lokalt undertryk (mini-containment) eller bruges en glove bag teknik, så borestøv ikke undslipper.

Til fjernelse af støv skal der altid bruges støvsugere med HEPA- eller ULPA-filtre. Almindelige industristøvsugere blæser partiklerne direkte ud i rummet igen. Støvsugeren skal køre mens der arbejdes, ikke kun bagefter.

Efterbehandling

Når installationen er fuldført, skal alle snitflader og samlinger forsegles. I renrum bruges ofte en speciel “top-coat” eller renrumsgodkendt silikone/fuge for at sikre, at overfladen er glat og rengøringsvenlig. Derefter skal området rengøres på baggrund af samme standarder og procedurer, som normalt anvendes i renrummet.

Ud over den lovpligtige brandtætningsrapport bør der udføres en partikeltælling omkring arbejdsstedet for at validere, at renhedsniveauet er genetableret.

Standarder og Certificeringer

I forbindelse med brandsikring af renrum og andre sterile zoner, er det typisk disse nøglestandarder og certificeringer, der er relevante at have i mente.

Konklusion

Korrekt brandtætning i sterile miljøer kræver et paradigmeskifte fra “byggeplads-mentalitet” til “laboratorie-disciplin”. Ved at vælge præ-fabrikerede, fiberfrie løsninger (som moduler eller blokke) og håndhæve strenge hygiejneprotokoller under installationen, garanterer man både personsikkerhed i tilfælde af brand og produktsikkerhed i dagligdagen.