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NORMA
BRASILEIRA
ABNT NBR
ISO
14644-1
Primeira edição
30.03.2005
Válida a partir de
29.04.2005
Salas limpas e ambientes controlados
associados
Parte 1: Classificação da limpeza do ar
Cleanrooms and associated controlled environments
Part 1: Classification of air cleanliness
Palavras-chave: Sala limpa. Área limpa. Classe de limpeza.
Descriptors: Cleanroom. Classification of air cleanliness.
ICS 13.040.35
Número de referência
ABNT NBR ISO 14644-1:2005
27 páginas
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ii
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Sumário
Página
Prefácio Nacional ...............................................................................................................................................v
Introdução ..........................................................................................................................................................vi
1
Escopo....................................................................................................................................................1
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
Definições ..............................................................................................................................................1
Geral........................................................................................................................................................1
Partículas em suspensão no ar ...........................................................................................................2
Indicadores ............................................................................................................................................3
Estados de ocupação............................................................................................................................3
Responsabilidades................................................................................................................................4
3
3.1
3.2
3.3
Classificação..........................................................................................................................................4
Estado(s) de ocupação .........................................................................................................................4
Número de classificação ......................................................................................................................5
Designação ............................................................................................................................................5
4
4.1
4.2
4.3
4.4
Demonstração de conformidade .........................................................................................................6
Princípio .................................................................................................................................................6
Ensaios...................................................................................................................................................6
Limites de concentração de partículas em suspensão no ar...........................................................6
Relatório de ensaios .............................................................................................................................6
Anexo A (informativo) Ilustração gráfica das classes da tabela 1 ..................................................................8
Anexo B (normativo) Determinação da classificação de limpeza do ar para partículas em
suspensão, usando um instrumento de dispersão de luz para contagem de partículas
discretas.................................................................................................................................................9
B.1
Princípio .................................................................................................................................................9
B.2
Requisitos para o instrumento ............................................................................................................9
B.2.1 Instrumento de contagem de partículas .............................................................................................9
B.2.2 Calibração do instrumento ...................................................................................................................9
B.3
Condições preliminares........................................................................................................................9
B.3.1 Preparação para a contagem ...............................................................................................................9
B.3.2 Ajuste preliminar do instrumento......................................................................................................10
B.4
Amostragem.........................................................................................................................................10
B.4.1 Definição do número de pontos de medição ...................................................................................10
B.4.2 Definição do volume da amostra unitária por ponto de medição ..................................................10
B.4.3 Procedimento de amostragem...........................................................................................................11
B.5
Relatório dos resultados ....................................................................................................................11
B.5.1 Concentração média de partículas em cada ponto de medição ....................................................11
B.5.2 Requisitos para o cálculo do limite superior de 95% de confiança (LSC) ....................................11
B.6
Interpretação dos resultados .............................................................................................................11
B.6.1 Requisitos de classificação ...............................................................................................................11
B.6.2 Avaliação de discrepâncias ...............................................................................................................12
Anexo C (normativo) Análise estatística de dados de concentração de partículas ...................................13
C.1
Base teórica .........................................................................................................................................13
C.2
Cálculo da concentração média em um ponto de medição (xi)....................................................13
C.3
Cálculo do limite superior de 95 % de confiança.............................................................................13
C.3.1 Aplicação..............................................................................................................................................13
C.3.2
C.3.3
Média dos valores médios ( x )...........................................................................................................13
Desvio-padrão dos valores médios (S) .............................................................................................14
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iii
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C.3.4
Limite superior de 95 % de confiança (LSC) para a média dos valores médios.......................... 14
Anexo D (informativo) Exemplos de cálculos para classificação ............................................................... 15
D.1
Exemplo 1 ............................................................................................................................................ 15
D.2
Exemplo 2 ............................................................................................................................................ 19
Anexo E (informativo) Considerações sobre a contagem e a discriminação de tamanho para
partículas fora da faixa de tamanhos aplicáveis para classificação............................................. 21
E.1
Príncipio............................................................................................................................................... 21
E.2
Considerações sobre partículas menores que 0,1 µm (partículas ultrafinas) – Indicador U ..... 21
E.2.1 Aplicação ............................................................................................................................................. 21
E.2.2 Formato para indicador U .................................................................................................................. 21
E.3
Considerações sobre partículas maiores que 5 µm (macropartículas) – Indicador M................ 22
E.3.1 Aplicação ............................................................................................................................................. 22
E.3.2 Formato do indicador M..................................................................................................................... 22
Anexo F (informativo) Procedimento para amostragem seqüencial............................................................ 23
F.1
Fundamento e limitações................................................................................................................... 23
F.1.1 Fundamento ........................................................................................................................................ 23
F.1.2 Limitações ........................................................................................................................................... 23
F.2
Bases para o procedimento............................................................................................................... 23
F.3
Procedimento para amostragem....................................................................................................... 25
F.3.1 Referências de amostragem seqüencial .......................................................................................... 25
F.3.2 Comparação gráfica da amostragem................................................................................................ 25
F.3.3 Comparação tabular da amostragem ............................................................................................... 26
iv
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Prefácio Nacional
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Fórum Nacional de Normalização.
As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos
Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais Temporárias
(ABNT/CEET), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores
envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).
A ABNT NBR ISO 14644-1 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Áreas Limpas e Controladas (ABNT/CB-46),
pela Comissão de Estudo de Aspectos Gerais de Instalações (CE-46:000.01). O Projeto circulou em Consulta
Nacional conforme Edital nº 08, de 31.08.2004, com o número de Projeto 46:000.01-001-1.
A ISO (International Organization for Standardization) é uma federação mundial de organismos nacionais de
normalização (organismos membros da ISO). O trabalho de preparação das normas internacionais é
normalmente executado por Comitês Técnicos da ISO. Cada organismo membro interessado em um assunto
para o qual foi estabelecido um comitê técnico tem o direito de estar representado neste comitê.
As organizações internacionais, governamentais e não-governamentais em ligação com a ISO também
tomam parte no trabalho. A ISO colabora estreitamente com a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC)
sobre todos os assuntos de normalização eletrotécnica.
Os projetos de Normas Internacionais aceitos pelos Comitês Técnicos são enviados aos organismos
membros para votação. A publicação como Norma Internacional requer aprovação de pelo menos 75% dos
organismos membros votantes.
A ABNT NBR ISO 14644, sob o título geral “Salas limpas e ambientes controlados associados”, tem previsão
de conter as seguintes partes:
―
Parte 1: Classificação da limpeza do ar;
―
Parte 2: Especificações para ensaios e monitoramento para comprovar a contínua conformidade com
a ISO 14644-1;
―
Parte 3: Métodos de ensaio;
―
Parte 4: Projeto, construção e partida;
―
Parte 5: Operação;
―
Parte 6: Terminologia;
―
Parte 7: Dispositivos de separação (isoladores, miniambientes).
Usuários devem notar que os títulos listados para as partes 2 a 7 são títulos de trabalho em andamento no
momento da liberação da parte 1. No caso de alguma ou várias dessas partes serem removidas do programa
de trabalho, as partes remanescentes poderão ser renumeradas.
Esta Norma é equivalente à ISO 14644-1:1999.
Esta Norma cancela e substitui a ABNT NBR 13700:1996.
Esta parte da ABNT NBR 14644 contém os anexos B e C, de caráter normativo, e os anexos A, D, E e F, de
caráter informativo.
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v
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ABNT NBR ISO 14644-1:2005
Introdução
Salas limpas e ambientes controlados associados proporcionam o controle de contaminação de partículas em
graus apropriados para a realização de atividades sensíveis à contaminação. Entre os produtos e processos
que se beneficiam do controle de contaminação do ar estão os de indústrias tais como aeroespacial,
microeletrônica, farmacêutica, de dispositivos médicos, alimentícia e de tratamento de saúde.
Esta parte da ABNT NBR ISO 14644 define as classes ISO a serem utilizadas na especificação da limpeza
do ar de salas limpas e ambientes controlados associados. Esta Norma também prescreve o método padrão
para ensaios, bem como o procedimento para determinar a concentração de partículas em suspensão.
Para o objetivo da classificação, esta parte da ABNT NBR ISO 14644 está limitada a uma faixa designada de
tamanhos considerados de partículas, para determinação dos limites de concentração de partículas.
Esta parte da ABNT NBR ISO 14644 também fornece protocolos-padrão para determinação e designação de
graus de limpeza, os quais são baseados em concentrações no ar para partículas menores ou maiores que
os tamanhos da faixa designada para classificação.
Esta parte da ABNT NBR ISO 14644 é uma de uma série de normas referentes a salas limpas e controle de
contaminação. Vários fatores além da limpeza do ar para partículas em suspensão devem ser considerados
no projeto, especificação, operação e controle de salas limpas e outros ambientes controlados. Esses fatores
são tratados com mais detalhes em outras partes das Normas Internacionais elaboradas pela ISO/TC 209.
Em algumas situações, Órgãos Reguladores podem impor políticas ou restrições suplementares.
Nestas condições, podem ser necessárias adaptações apropriadas ao procedimento-padrão de ensaio.
vi
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NORMA BRASILEIRA
ABNT NBR ISO 14644-1:2005
Salas limpas e ambientes controlados associados
Parte1: Classificação da limpeza do ar
1
Escopo
Esta parte da ABNT NBR ISO 14644 abrange a classificação da limpeza do ar em salas limpas e ambientes
controlados associados, exclusivamente em termos de concentração de partículas em suspensão no ar.
Para o objetivo da classificação, são consideradas somente as populações de partículas com distribuições
cumulativas baseadas em tamanhos limiares (limite inferior) variando entre 0,1 µm e 5 µm.
Esta parte da ABNT ISO 14644 não fornece classificação para populações de partículas fora da faixa de
tamanho especificado de partículas de 0,1 µm a 5 µm. Concentrações de partículas ultrafinas (partículas
menores que 0,1 µm) e macropartículas (partículas maiores que 5 µm) podem ser utilizadas para quantificar
tais populações em termos de Indicadores "U" e "M", respectivamente.
Esta parte da ABNT NBR ISO 14644 não pode ser utilizada para caracterizar a natureza física, química,
radiológica ou viável das partículas em suspensão no ar.
NOTA
Normalmente a distribuição real da concentração de partículas dentro destas faixas de tamanho não é
previsível e é freqüentemente variável no tempo.
2
Definições
Para os efeitos desta parte da ABNT NBR ISO 14644, aplicam-se as seguintes definições:
2.1 Geral
2.1.1
sala limpa
Sala na qual a concentração de partículas em suspensão no ar é controlada; é construída e utilizada de
maneira a minimizar a introdução, geração e retenção de partículas dentro da sala, na qual outros
parâmetros relevantes, como, por exemplo, temperatura, umidade e pressão, são controlados conforme
necessário.
2.1.2
zona limpa
Espaço exclusivo no qual a concentração de partículas em suspensão no ar é controlada; é construída e
utilizada de maneira a minimizar a introdução, geração e retenção de partículas dentro da zona, na qual
outros parâmetros relevantes, como, por exemplo, temperatura, umidade e pressão, são controlados
conforme necessário.
NOTA
A zona limpa pode estar aberta ou fechada e pode estar, ou não, localizada dentro de uma sala limpa.
2.1.3
instalação
Sala limpa ou uma ou mais zonas limpas, incluindo todas as estruturas associadas, sistemas de tratamento
de ar, serviços e utilidades.
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1
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2.1.4
classificação
Grau (ou o processo de especificar ou determinar o grau) de limpeza do ar para partículas em suspensão,
aplicável a uma sala limpa ou uma zona limpa, expresso como ISO classe N, a qual representa a
concentração máxima admissível (em partículas por metro cúbico de ar) para os tamanhos de partículas
considerados.
NOTA 1
As concentrações são determinadas usando-se a equação [1] em 3.2.
NOTA 2
A classificação conforme esta Norma é limitada à faixa ISO classe 1 à ISO classe 9.
NOTA 3
Os tamanhos de partículas considerados (valores inferiores) aplicáveis para classificação de acordo com esta
Norma são limitados ao intervalo de 0,1 µm a 5 µm. A limpeza do ar pode ser descrita e especificada (mas não
classificada) em termos de Indicador U ou Indicador M (ver 2.3.1 ou 2.3.2) para os tamanhos considerados de partículas
que estão fora dos limites contidos na classificação.
NOTA 4
Números de classificação intermediária podem ser especificados, com incremento mínimo permitido
de 0,1; por exemplo, os intervalos de classes ISO intermediárias podem estender-se de ISO classe 1,1 à ISO classe 8,9.
NOTA 5
A classificação pode ser especificada ou realizada em qualquer um dos três estados de ocupação (ver 2.4).
2.2 partículas em suspensão no ar
2.2.1
partícula
Porção de matéria sólida ou líquida que, para o propósito de classificação da limpeza do ar, enquadra-se em
uma distribuição cumulativa baseada em um tamanho limiar (limite inferior) no intervalo de 0,1 µm a 5 µm.
2.2.2
tamanho de partícula
Diâmetro de uma esfera de referência que produza uma resposta equivalente ao da partícula sendo medida
por um instrumento que classifica tamanhos de partículas.
NOTA
Para contagem de partículas discretas, com instrumentos de dispersão de luz, é utilizado o diâmetro óptico
equivalente.
2.2.3
concentração de partículas em suspensão no ar
Quantidade de partículas individuais por unidade de volume de ar.
2.2.4
distribuição por tamanho de partículas
Distribuição cumulativa da concentração de partículas em função do tamanho das partículas.
2.2.5
partícula ultrafina
Partícula com um diâmetro equivalente menor que 0,1 µm.
2.2.6
macropartícula
Partícula com um diâmetro equivalente maior que 5 µm.
2.2.7
fibra
Partícula cuja relação entre suas dimensões (comprimento por largura) é 10 ou maior.
2
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ABNT NBR ISO 14644-1:2005
2.3 indicadores
2.3.1
indicador U
Concentração medida ou especificada, em partículas por metro cúbico de ar, incluindo as partículas ultrafinas.
NOTA
O indicador U pode ser visto como um limite superior para as médias nos pontos de medição (ou como um
limite superior de confiança, dependendo do número de pontos de medição utilizados para caracterizar a sala limpa ou
zona limpa). Indicadores U não podem ser usados para definir classes de limpeza do ar para partículas em suspensão,
mas podem ser citados independentemente ou em conjunto com classes de limpeza para partículas em suspensão no ar.
2.3.2
indicador M
Concentração medida ou especificada de macropartículas, por metro cúbico de ar, expressa em termos do
diâmetro equivalente que é característico do método de medição utilizado.
NOTA
O indicador M pode ser visto como um limite superior para as médias nos pontos de medição (ou como limite
superior de confiança, dependendo do número de pontos de medição utilizados para caracterizar a sala limpa ou zona
limpa). Indicadores M não podem ser usados para definir classes de limpeza do ar para partículas em suspensão, mas
podem ser citados independentemente ou em conjunto com classes de limpeza para partículas em suspensão no ar.
2.4 estados de ocupação
2.4.1
como construído
Condição na qual a instalação está completa, com todos os serviços interligados e funcionando, mas sem a
presença de equipamentos de produção, material ou pessoal.
2.4.2
em repouso
Condição na qual a instalação está completa, com equipamentos de produção instalados e operando, de
forma acordada entre o usuário e o fornecedor, mas sem presença de pessoal.
2.4.3
em operação
Condição na qual a instalação está funcionando nas condições especificadas, com o número de pessoas
presentes conforme o especificado e trabalhando de forma acordada.
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3
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Tabela 1 — Classes de limpeza do ar para partículas em suspensão, selecionadas
para salas e zonas limpas
Limites máximos de concentração (partículas/m3 de ar) para partículas iguais ou
Número de
maiores que os tamanhos considerados (limites de concentração calculados com a
classificação ISO equação [1] em 3.2)
(N)
0,1 µm
0,2 µm
0,3 µm
0,5 µm
1 µm
5 µm
ISO Classe 1
10
2
ISO Classe 2
100
24
10
4
ISO Classe 3
1 000
237
102
35
8
ISO Classe 4
10 000
2 370
1 020
352
83
ISO Classe 5
100 000
23 700
10 200
3 520
832
29
ISO Classe 6
1 000 000
237 000
102 000
35 200
8 320
293
ISO Classe 7
352 000
83 200
2 930
ISO Classe 8
3 520 000
832 000
29 300
ISO Classe 9
35 200 000
8 320 000
293 000
NOTA
Devido às incertezas relacionadas ao processo de medição, na definição da classe de limpeza não são
utilizados mais que três algarismos significativos nos valores de concentração.
2.5 responsabilidades
2.5.1
cliente
Organização, ou agente desta, responsável por especificar as exigências para uma sala limpa ou zona limpa.
2.5.2
fornecedor
Organização encarregada de cumprir as exigências especificadas de uma sala limpa ou zona limpa.
3
Classificação
3.1 Estado(s) de ocupação
A limpeza do ar para partículas em suspensão em uma sala limpa ou zona limpa é definida para um ou mais
estados de ocupação, a saber: "como construído", "em repouso" ou "em operação" (ver 2.4).
NOTA
Observar que o estado "como construído" é aplicado a salas limpas ou zonas limpas recém-completadas ou
recém-modificadas. Uma vez concluídos os ensaios no estado "como construído", os demais ensaios de conformidade
serão realizados nos estados “em repouso” ou “em operação” ou em ambos.
4
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3.2 Número de classificação
A limpeza do ar para partículas em suspensão é designada por um número de classificação, N.
A concentração máxima permitida de partículas, Cn, para cada tamanho considerado de partícula, D, é
determinada pela fórmula:
 0,1 

 D 
Cn = 10N × 
2,08
[1]
Onde:
Cn
é a concentração máxima permitida de partículas em suspensão no ar (partículas por metro cúbico
de ar) que são iguais ou maiores que o tamanho considerado da partícula. Cn é arredondado para o
número inteiro mais próximo, usando não mais que três algarismos significativos.
N
é o número de classificação ISO, o qual não deve exceder 9. Números intermediários de
classificação ISO podem ser especificados com incremento mínimo permitido para N de 0,1.
D
é o tamanho considerado de partícula, em micrometros.
0,1 é uma constante, em micrometros.
A tabela 1 mostra a seleção das classes de limpeza do ar para partículas em suspensão e as respectivas
concentrações de partículas, para tamanhos iguais ou maiores que os indicados na tabela. A figura A.1
(ver anexo A) é a representação gráfica da seleção das classes. Em caso de controvérsia, a concentração Cn
calculada por meio da equação [1] deve valer como valor-padrão.
3.3 Designação
A designação da limpeza do ar para partículas em suspensão em salas limpas e zonas limpas deve incluir:
a) o número de classificação, expresso como ISO classe N
b) o estado de ocupação para o qual a classificação é aplicada
c) o(s) tamanho(s) considerado(s) das partículas e a respectiva concentração, conforme a equação [1] de
classificação, com tamanhos limitados à faixa de 0,1 µm a 5 µm.
Exemplo para designação:
ISO classe 4; em operação; tamanhos considerados: 0,2 µm (2 370 partículas/m3), 1 µm (83 partículas/m3).
Os tamanhos considerados de partículas para os quais a concentração será medida devem ser acordados
entre cliente e fornecedor.
Para contagem de dois ou mais tamanhos considerados de partículas, o diâmetro da partícula maior (D2)
deve ser no mínimo 1,5 vez maior que o diâmetro da partícula imediatamente menor (D1), ou seja,
D2 ≥ 1,5 x D1.
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4
Demonstração de conformidade
4.1 Princípio
A conformidade com os requisitos de limpeza do ar (classificação ISO) especificados pelo cliente é verificada
através de execução dos ensaios conforme procedimentos especificados e apresentação da documentação
especificada dos resultados e condições dos ensaios, acordados entre cliente e fornecedor.
4.2 Ensaios
O método de ensaio recomendado para demonstrar a conformidade é dado no anexo B.
Um método alternativo, com exatidão equivalente, pode ser especificado; porém, se nenhum método for
especificado ou acordado, o método de referência deve ser usado.
Ensaios para demonstrar conformidade são realizados usando-se instrumentos calibrados.
4.3 Limites de concentração de partículas em suspensão no ar
Após o término dos ensaios conforme 4.2, a média das concentrações de partículas e o limite superior de
95% de confiança (quando aplicável) são calculados utilizando-se as equações mostradas no anexo C.
Concentrações médias de partículas, calculadas conforme a equação C.1, não podem exceder os limites de
concentração determinados pela equação [1] em 3.2, conforme especificado para os tamanhos considerados.
Ver 3.3C.
Além disto, em situações nas quais o número de pontos de medição for maior ou igual a dois e menor ou
igual nove, o limite superior de 95% de confiança, calculado conforme C.3, não pode exceder o limite de
concentração estabelecido.
NOTA
Exemplos de cálculo para classificação são mostrados no anexo D.
As concentrações de partículas usadas para determinação de conformidade com os limites de classificação
devem ser medidas pelo mesmo método, para todos os tamanhos considerados de partícula.
4.4
Relatório de ensaios
O resultado do ensaio realizado em cada sala limpa ou zona limpa deve ser registrado e apresentado como
um relatório abrangente, incluindo uma declaração de conformidade ou não-conformidade em relação à
classe N especificada de limpeza do ar.
O relatório dos ensaios deve incluir o seguinte:
a) nome e endereço da organização certificadora e a data em que o ensaio foi executado;
b) número e ano de publicação desta parte da ABNT NBR ISO 14644, i.e., ABNT NBR ISO 14644-1: data
da publicação atual;
c) identificação clara da localização física da área limpa ou zona limpa, incluindo referência a áreas
adjacentes, se necessário, e as designações específicas de coordenadas de todos os pontos de
medição;
d) os critérios especificados de designação para a sala limpa ou zona limpa, incluindo o número de
classificação ISO classe N, os estados de ocupação relevantes e os tamanhos de partículas
considerados;
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e) detalhes do método de ensaio utilizado, incluindo quaisquer condições especiais relativas ao ensaio ou
variações relativas ao método de ensaio; identificação do instrumento de ensaio e seu certificado de
calibração vigente;
f)
os resultados do ensaio, incluindo os dados de concentração de partículas para todos os pontos de
medição.
NOTA
Se a concentração de partículas ultrafinas ou macropartículas for quantificada, como descrito no anexo E, a
informação pertinente deve ser incluída no relatório de ensaios.
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Anexo A
(informativo)
Ilustração gráfica das classes da tabela 1
A figura A.1 mostra as classes de limpeza de ar da tabela 1 na forma gráfica, somente como ilustração.
As classes N da tabela 1 são mostradas como linhas representando a concentração máxima da classe, para
a faixa de tamanhos considerados de partículas. Estas classes são o resultado dos cálculos da equação [1]
em 3.2. Como as linhas somente representam o limite aproximado da classe, elas não podem ser usadas
para definir tais limites. Esta determinação é feita conforme a equação [1].
As linhas de classificação mostradas no gráfico não podem ser extrapoladas além dos símbolos de círculo
sólido, que indicam os limites mínimo e máximo de tamanho aceitável de partícula, para cada ISO classe N
apresentada.
Concentração de partículas suspensas no ar, Cn, partículas/m³
As linhas de classificação não representam distribuições reais de tamanhos de partículas encontradas em
áreas limpas e zonas limpas.
10 9
C n = 10 N x (0,1/D) 2,08
10 8
ISO
10 7
ISO
Clas
se
10 6
ISO
Clas
se
ISO
Clas
se
10 5
10
Clas
se
ISO
Clas
se
4
10 3
ISO
ISO
10 2
Clas
Clas
se
ISO
Clas
se
10 1
ISO
Clas
se
9
8
7
6
5
4
se 3
2
1
10 0
0,1
0,2
0,3
0,5
1,0
5,0
Tamanhos de partículas, D (µm)
Figura A.1 — Representação gráfica dos limites de concentração para classes ISO selecionadas
NOTA 1
Cn representa a concentração máxima permitida de partículas em suspensão no ar, de tamanhos iguais e
3
maiores que os tamanhos considerados (partículas/m ).
NOTA 2
8
N representa o número da classe ISO especificada.
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Anexo B
(normativo)
Determinação da classificação de limpeza do ar para partículas em
suspensão, usando um instrumento de dispersão de luz para contagem
de partículas discretas
B.1 Princípio
Um instrumento de dispersão de luz para contagem de partículas discretas é usado para determinar a
concentração de partículas em suspensão no ar, de tamanhos iguais e maiores que os tamanhos
especificados, em pontos de medição definidos.
B.2 Requisitos para o instrumento
B.2.1 Instrumento de contagem de partículas
Contador de partículas discretas (CPD), instrumento que opera através de dispersão de luz dispondo de:
―
visualização e/ou registro da contagem e do tamanho de partículas discretas em suspensão no ar.
―
capacidade de discriminação de tamanhos para detectar a concentração total, nas faixas apropriadas de
tamanhos de partículas para a classe considerada.
―
sistema de amostragem adequado.
B.2.2 Calibração do instrumento
O instrumento deve ter um certificado de calibração válido; a freqüência e o método de calibração devem ser
baseados em práticas usuais aceitas.
B.3 Condições preliminares
B.3.1 Preparação para a contagem
Antes da contagem, verificar se todos os elementos que contribuem para a integridade operacional da sala
ou zona limpa estão completos e funcionando conforme a especificação de desempenho.
A verificação pode incluir, por exemplo:
a) medição de vazão ou velocidade de ar;
b) ensaio de diferencial de pressão de ar;
c) ensaio da integridade da contenção;
d) ensaio de vazamento dos filtros instalados.
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B.3.2 Ajuste preliminar do instrumento
Realizar o ajuste do instrumento e a verificação da calibração, conforme instruções do fabricante.
B.4 Amostragem
B.4.1 Definição do número de pontos de medição
B.4.1.1
Calcular o número mínimo de pontos de medição através da equação B.1:
NL = A
[B.1]
Onde:
NL é o número mínimo de pontos de medição (arredondado para o número inteiro acima)
A
é a área da sala ou zona limpa, em metros quadrados.
NOTA
Para fluxo unidirecional de ar, a área A pode ser considerada como o corte transversal do ar em movimento,
perpendicular à direção do fluxo de ar.
B.4.1.2
Assegurar que os pontos de medição estão uniformemente distribuídos através da área ou zona
limpa, posicionados na altura do trabalho.
Se o usuário exigir pontos de medição adicionais, especificar número e posição destes.
NOTA
risco.
Os pontos de medição adicionais podem ser aqueles considerados críticos, baseados em uma análise de
B.4.2 Definição do volume da amostra unitária por ponto de medição
B.4.2.1
Em cada ponto de medição, amostrar um volume suficiente de ar, de maneira que um mínimo de
20 partículas possa ser detectado, se a concentração para o maior tamanho considerado de partículas estiver
no limite da classe ISO adotada.
O volume VS da amostra unitária, por ponto de medição, é determinado usando a equação B.2:
VS =
20
× 1 000
Cn,m
[B.2]
Onde:
VS é o volume mínimo de cada amostra por ponto de medição, em litros (para exceções, ver B.4.2.2).
Cn,m
é o limite da classe (número de partículas por metro cúbico) para o maior tamanho especificado
de partículas para a classe em questão.
20 é o número definido de partículas que poderiam ser contadas, se a concentração de partículas
estivesse no limite de classe.
NOTA
Quando VS é muito grande, o tempo exigido para a amostragem pode ser significativo. Usando o
procedimento de amostragem seqüencial (ver anexo F), tanto o volume da amostra como o tempo exigido para obtenção
das amostras podem ser reduzidos.
B.4.2.2
Para cada ponto de medição, o volume de ar amostrado tem de ser pelo menos 2 L, com um
tempo de amostragem mínimo de 1 min.
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B.4.3 Procedimento de amostragem
B.4.3.1
Ajustar o contador de partículas (B.2.1) conforme as instruções do fabricante e em conformidade
com o certificado de calibração do instrumento.
B.4.3.2
A sonda de amostragem deve ser posicionada com a abertura apontando para o fluxo de ar.
Se a direção do fluxo de ar sendo amostrado não for controlada ou previsível (por exemplo, fluxo de ar
não-unidirecional), a sonda de amostragem deve ser posicionada verticalmente, com a abertura voltada para
cima.
B.4.3.3
Amostrar em cada ponto de medição no mínimo o volume de ar determinado em B.4.2.
B.4.3.4
Quando somente um ponto de medição for requerido (B.4.1), tomar no mínimo três amostras
unitárias de ar (B.4.2).
B.5 Relatório dos resultados
B.5.1 Concentração média de partículas em cada ponto de medição
B.5.1.1
O resultado da contagem da amostra unitária deve ser registrado como sendo a concentração
para cada tamanho considerado de partícula (ver 3.3), apropriado para a classe de limpeza especificada.
NOTA
Antes de calcular o limite superior de 95% de confiança, os requisitos de B.6.1 devem ser considerados.
B.5.1.2
Quando somente um ponto de medição for amostrado, calcular e registrar a média dos valores
das amostras unitárias (B.4.3.4) para cada tamanho considerado de partícula.
B.5.1.3
Quando forem tomadas duas ou mais amostras unitárias em um ponto de medição, calcular a
concentração média de partículas para cada tamanho considerado, a partir da concentração de cada amostra
unitária (B.5.1.1), de acordo com o procedimento C.2, e registrar os resultados.
B.5.2 Requisitos para o cálculo do limite superior de 95% de confiança (LSC)
B.5.2.1
Quando o número de pontos de medição for maior que um e menor que dez, calcular a média
dos valores médios, o desvio-padrão e o limite superior de 95% de confiança, a partir da concentração de
partículas de cada ponto de medição (B.5.1), conforme o procedimento C.3.
B.5.2.2
Quando um único ponto de medição for amostrado ou quando mais de nove pontos forem
amostrados, o cálculo do limite superior de 95% de confiança não é aplicável.
B.6 Interpretação dos resultados
B.6.1 Requisitos de classificação
A sala, ou zona limpa, atende à classificação especificada de limpeza do ar se as médias das concentrações
de partículas em cada ponto de medição e o limite superior de 95% de confiança, calculado conforme B.5.2
quando aplicável, não excederem os limites de concentração determinados conforme a equação [1] em 3.2.
Se os resultados não atenderem à classificação especificada de limpeza de ar, a contagem pode ser
efetuada em pontos de medição adicionais, uniformemente distribuídos. Os resultados do novo cálculo,
incluindo os dados dos pontos de medição adicionados, devem ser definitivos.
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B.6.2 Avaliação de discrepâncias
O resultado do cálculo do limite superior de 95% de confiança (LSC) pode não atender à classificação ISO
especificada. Se a não-conformidade for causada por um único valor ocasional, resultante de uma medida
errada (devido a erro de procedimento ou mau funcionamento do equipamento) ou de uma incomum baixa
concentração de partículas (devido à excepcional limpeza do ar), o valor discrepante pode ser excluído do
cálculo, desde que:
a) o cálculo seja repetido, incluindo todos os demais pontos de medição;
b) pelo menos três valores obtidos na medição permaneçam no cálculo;
c) não mais do que um valor de medição seja excluído do cálculo;
d) a suposta causa da medida errada ou da baixa concentração de partículas seja documentada e aceita
tanto pelo cliente como pelo fornecedor.
NOTA
Concentrações de partículas com valores completamente divergentes podem ser justificáveis e até
intencionais, dependendo da natureza da aplicação da sala limpa a ser verificada.
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Anexo C
(normativo)
Análise estatística de dados de concentração de partículas
C.1 Base teórica
Esta análise estatística considera somente erros aleatórios (falta de exatidão) e não os erros de outra
natureza, como, por exemplo, desvios associados à calibração errônea.
C.2 Cálculo da concentração média em um ponto de medição (xi)
Quando várias amostras forem tomadas em um ponto de medição, a equação [C.1] deve ser usada para
determinar a concentração média de partículas neste ponto.
O cálculo da concentração média de partículas deve ser feito para todos os pontos de medição nos quais
forem tomadas duas ou mais amostras.
xi =
x i ,1 + x i , 2 + ... + x i ,n
n
[C.1]
Onde:
xi
é a concentração média de partículas no ponto i, representando qualquer ponto de medição;
xi,1 a xi,n
são as concentrações de partículas das amostras unitárias;
n
é a quantidade de amostras tomadas no ponto i.
C.3 Cálculo do limite superior de 95 % de confiança
C.3.1 Aplicação
Este procedimento é aplicável somente quando o número de pontos de medição for maior que um e menor
que dez. Neste caso, este procedimento deve ser usado adicionalmente à equação [C.1].
C.3.2 Média dos valores médios ( x )
Determinar a média das médias, usando a equação [C.2].
x=
xi ,1 + xi , 2 + ... + xi ,m
m
[C.2]
Onde:
x
xi ,1
m
é a média dos valores médios;
a
xi , 2
são a média de cada ponto de medição, obtidas com o uso da equação [C.1];
é o número de pontos de medição.
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Todos os pontos de medição têm igual peso, independentemente do número de amostras tomadas em cada
um deles.
C.3.3 Desvio-padrão dos valores médios (S)
Determinar o desvio-padrão, usando a equação [C.3].
(x − x) + (x − x) + ... + (x − x)
S=
2
i ,1
2
i,2
(m − 1)
2
i ,m
[C.3]
Onde:
s
é o desvio-padrão dos valores médios.
C.3.4 Limite superior de 95 % de confiança (LSC) para a média dos valores médios
Determinar o limite superior de 95% de confiança para a média das médias usando equação [C.4].
 s 
95 % UCL = x + t 0 , 95 × 

 m 
[C.4]
Onde:
t 0,95
representa o 95° percentil (quantil) da distribuição t, com m -1 graus de liberdade.
Os valores da distribuição t de Student (t0,95) para LSC 95% são listados na tabela C.1. Alternativamente, as
distribuições t de Student contidas em programas estatísticos de computador são também aceitáveis.
Tabela C.2 — Distribuição t de Student do limite superior de 95 % de confiança
14
Número de pontos de medição
(m)
2
3
4
5
6
7-9
t
6,3
2,9
2,4
2,1
2,0
1,9
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Anexo D
(informativo)
Exemplos de cálculos para classificação
D.1 Exemplo 1
D.1.1 A sala limpa considerada tem uma área (A) de 80 m². A conformidade com a classe especificada de
limpeza do ar para partículas em suspensão deve ser determinada no estado “em operação”.
A classificação especificada de limpeza do ar da sala limpa é ISO classe 5.
D.1.2
Dois tamanhos considerados de partículas foram especificados: 0,3 µm (D1) e 0,5 µm (D2).
a) Os dois tamanhos de partículas estão no intervalo de tamanhos-limite para ISO classe 5 (ver 3.3c
e tabela 1):
0,1 µm ≤ 0,3 µm, 0,5 µm ≤ 5 µm.
b) A aplicação do requisito da relação entre os tamanhos de partículas D2 ≥ 1,5 x D1 (ver 3.3c) demonstra
conformidade:
0,5 µm ≥ (1,5 x 0,3 µm = 0,45 µm).
D.1.3 A concentração máxima permitida de partículas em suspensão é calculada conforme a equação [1]
(ver 3.2).
Para partículas ≥ 0,3 µm (D1):
 0,1 

 0,3 
2,08
Cn = 
× 105 = 10176
[D.1]
arredondado para 10 200 partículas/m³
Para partículas ≥ 0,5 µm (D2):
 0,1 

 0,5 
Cn = 
2,08
× 105 = 3517
[D.2]
arredondado para 3 520 partículas/m³
D.1.4
O número de pontos de medição é calculado conforme a equação [B.1] (ver B.4.1.1):
NL =
A = 80 = 8,94
(arredondado para 9)
[D.3]
Portanto, o número mínimo de pontos de medição é nove, e como o número de pontos é menor que dez, é
aplicável o cálculo do limite superior de 95% de confiança (LSC 95%), conforme o anexo C.
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O volume Vs da amostra unitária é calculado em litros de acordo com a equação [B.2] (ver B.4.2.1):
D.1.5
VS =
=
20
× 1000
Cn,m
[D.4]
20
× 1000
3517
= 5,69 litros
O resultado é maior que 2 L e o volume da amostra selecionado é 28 L por um período de 1 min (uma vazão
normalmente usada em contadores de partículas discretas por dispersão de luz).
Esta seleção foi baseada em:
a)
Vs > 2 L (ver B.4.2.2);
b)
Cn,m > 20 partículas/m³ (ver B.4.2.1);
c)
tempo de amostragem ≥ 1 min (ver B.4.2.2).
D.1.6 Em cada ponto de medição é tomada somente uma amostra unitária de 28 L (ver B.4.2.1).
As contagens obtidas na medição são registradas (ver B.5.1.1) a seguir:
Ponto de medição
nº
16
Número de partículas (≥ 0,3 µm) Número de partículas (≥ 0,5 µm)
1
245
21
2
185
24
3
59
0
4
106
7
5
164
22
6
196
25
7
226
23
8
224
37
9
195
19
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A partir destes dados iniciais (D.1.6), é calculado o número de partículas por metro cúbico, xi :
D.1.7
Ponto de medição
nº
xi ≥ 0,3 µm
xi ≥ 0,5 µm
1
8 750
750
2
6 607
857
3
2 107
0
4
3 786
250
5
5 857
786
6
7 000
893
7
8 071
821
8
8 000
1 321
9
6 964
679
Cada valor de concentração calculado para 0,3 µm e 0,5 µm é menor que o limite estabelecido em D.1.3.
Isto atende à primeira parte da classificação (B.6.1) e, portanto, pode ser calculado o limite superior de 95%
de confiança, conforme o anexo C.
D.1.8 O cálculo da concentração média conforme a equação [C.1] (ver C.2) não é aplicável, já que os
volumes de amostragem tomados são de amostras unitárias, que representam a concentração média de
partículas em cada ponto de medição. A média dos valores médios é calculada conforme a equação [C.2]
(ver C.3.2).
Para partículas ≥ 0,3 µm:
x=
=
1
× (8750 + 6607 + 2107 + 3786 + 5857 + 7000 + 8071 + 8000 + 6964 )
9
1
× 57142
9
[D.5]
= 6349,1 arredondado para 6 349 partículas/m³
Para partículas ≥ 0,5 µm:
x=
=
1
× (750 + 857 + 0 + 250 + 786 + 893 + 821 + 1321 + 679 )
9
1
× 6357
9
[D.6]
= 706,3 arredondado para 706 partículas/m³
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D.1.9 O desvio-padrão das médias em cada ponto de medição é calculado conforme a equação [C.3] (ver
C.3.3).
Para partículas ≥ 0,3 µm:
S2 =
1 (8750 − 6349 )2 + (6607 − 6349 )2 + (2107 − 6349 )2 + (3786 − 6349 )2 + (5857 − 6349 )2 
×
8 + (7000 − 6349 )2 + (8071 − 6349 )2 + (8000 − 6349 )2 + (6964 − 6349 )2

 [D.7]

=
1
× 37130073
8
= 4641259,1 arredondado para 4 641 259 partículas/m³
[D.8]
s = 4641259
= 2154,4 arredondado para 2 154 partículas/m³
Para partículas ≥ 0,5 µm:
S2 =
1 (750 − 706 )2 + (857 − 706 )2 + (0 − 706 ) + (250 − 706 )2 + (786 − 706 )2 
×
8 + (893 − 706 )2 + (821 − 706 )2 + (1321 − 706 )2 + (679 − 706 )2



[D.9]
1
= × 1164657
8
= 145582,1 arredondado para 145 582 partículas/m³
s = 145582
[D.10]
= 381,6 arredondado para 382 partículas/m³
D.1.10 O limite superior de 95% de confiança (LSC 95%) é calculado conforme a equação [C.4] (ver C.3.4).
Como o número das médias individuais é m = 9, o fator da distribuição t obtido na tabela C.1 é t = 1,9.
 2154 


 9 
95% UCL (≥ 0,3µm) = 6349 + 1,9 × 
= 7713,2
[D.11]
arredondado para 7 713 partículas/m³
 382 


 9 
95% UCL (≥ 0,5µ,5 = 7069 + 1,9 × 
[D.12]
= 947,9 arredondado para 948 partículas/m³
D.1.11 A interpretação dos resultados é feita conforme B.6.1.
Foi mostrado em D.1.7. que a concentração de partículas de cada volume de amostra unitária é menor que
os limites da classe especificada. Em D.1.10 foi demonstrado que os valores calculados para LSC 95%
também são menores que os limites de classe estabelecidos em D.1.3.
Portanto, a classe de limpeza para partículas em suspensão no ar da sala limpa atende à classe
especificada.
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D.2 Exemplo 2
D.2.1 Este exemplo foi criado de forma a mostrar a influência do cálculo do limite superior de 95% de
confiança (LSC 95%) nos resultados.
Uma sala limpa é especificada para uma classe de limpeza ISO classe 3, em operação. Foram determinados
cinco pontos de medição. Como o número de pontos é maior que 1 e menor que 10, é aplicável o cálculo do
LSC 95%, conforme o anexo C.
Somente um tamanho de partículas (D ≥ 0,1µm) é considerado.
O limite de concentração de partículas ≥ 0,1 µm para a ISO classe 3 é obtido na tabela 1:
D.2.2
Cn (≥ 0,1 µm) = 1 000 partículas/m³
D.2.3 Em cada ponto de medição é tomado somente um volume da amostra unitária (B.5.1.1). O número
de partículas por metro cúbico, xi, é calculado para cada ponto de medição e registrado a seguir:
Ponto de medição nº
xi ≥ 0,1 µm
1
926
2
958
3
937
4
963
5
214
Cada valor da concentração para D = 0,1 µm é menor que o limite estabelecido em D.2.2.
Este resultado atende à primeira parte da classificação (B.6.1) e, portanto, pode-se calcular o LSC 95%,
conforme o anexo C.
A média dos valores médios é calculada conforme a equação [C.2] (ver C.3.2):
D.2.4
x=
=
1
× (926 + 958 + 937 + 963 + 214 )
5
1
× 3998
5
[D.13]
= 799,6 arredondado para 800 partículas/m³
D.2.5
s2 =
O desvio-padrão das médias é calculado conforme a equação [C.3] (ver C.3.3):
1 (926 − 800)2 + (958 − 800 )2 + (937 − 800 )2 + (963 − 800 )2 + (214 − 800 )2 
×

4 

1
= × 429574
4
[D.14]
= 107393,5 arredondado para 107 394 partículas/m³
s = 107394 = 327,7
[D.15]
arredondado para 328 partículas/m³
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D.2.6
O LSC 95% é calculado conforme a equação [C.4] ( ver C.3.4 ):
Como o número das médias individuais é m = 5, o fator t obtido na tabela C.1 é t = 2,1.
 328 


 5 
95%UCL = 800 + 2,1× 
[D.16]
= 1108 partículas/m³
D.2.7
As concentrações de partículas de todos os volumes de amostra unitária são menores que o limite de classe
especificado (D.2.2).
O cálculo do LSC 95% mostra, entretanto, que a limpeza do ar para partículas em suspensão na sala limpa
não atende à classe especificada.
Este exemplo foi criado para demonstrar o efeito de uma única concentração baixa de partículas no resultado
do cálculo do LSC 95% (discrepância no ponto de medição 5).
Já que a não-conformidade da classificação de limpeza do ar é resultante da aplicação do LSC 95% e foi
causada por uma única concentração baixa de partículas, o procedimento descrito em B.6.2 pode ser
seguido para determinar se a não-conformidade pode ser desconsiderada.
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Anexo E
(informativo)
Considerações sobre a contagem e a discriminação de tamanho para
partículas fora da faixa de tamanhos aplicáveis para classificação
E.1 Príncipio
Em algumas situações, normalmente as relacionadas com requisitos específicos de processo, graus
alternativos de limpeza do ar podem ser especificados, baseados na população de partículas que não
estejam dentro da faixa de tamanhos aplicáveis à classificação. A concentração máxima permitida para tais
partículas e a escolha do método de ensaio para verificar a conformidade devem ser acordadas entre usuário
e fornecedores. As considerações sobre os métodos de ensaio e os formatos prescritos para especificação
são apresentadas em E.2 (para indicadores U) e E.3 (para indicadores M).
E.2
Considerações sobre partículas menores que 0,1 µm (partículas ultrafinas) – Indicador U
E.2.1 Aplicação
Se forem levados em consideração os riscos de contaminação causados por partículas menores que 0,1 µm,
devem ser utilizados dispositivos de amostragem e procedimentos de medição apropriados às características
específicas de tais partículas.
O número de pontos de medição deve ser estabelecido de acordo com B.4.1 e o volume de amostra mínimo,
Vs, deve ser 2 L (ver B.4.2.2).
E.2.2 Formato para indicador U
A concentração de partículas ultrafinas do indicador U pode ser usada sozinha ou como um suplemento à
classe de limpeza para partículas em suspensão no ar. O indicador U é expresso no formato “U (x; y)”, onde:
x
é a concentração máxima permitida para partículas ultrafinas (expressa como partículas ultrafinas por
metro cúbico de ar);
y
é o tamanho da partícula, em micrometros, para o qual o contador de partículas discretas apresenta
50% de eficiência de contagem.
EXEMPLO – Para exprimir a concentração máxima permitida de 140 000 partículas ultrafinas por metro
cúbico na faixa de tamanho ≥ 0,01 µm, a designação seria: “U (140 000; 0,01 µm)”
NOTA 1
Métodos de ensaio apropriados para concentrações de partículas em suspensão no ar menores que 0,1 µm
são dados no documento IEST-G-CC 1002 [1].
NOTA 2
Se o indicador U for usado como suplemento de uma classe de limpeza do ar para partículas em suspensão,
a concentração de partículas ultrafinas (x) não deve ser menor que o limite da concentração (partículas por metro cúbico)
aplicável ao tamanho considerado de 0,1 µm para a classe ISO especificada.
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E.3 Considerações sobre partículas maiores que 5 µm (macropartículas)
– Indicador M
E.3.1 Aplicação
Se forem levados em consideração os riscos de contaminação causados por partículas maiores que 5 µm,
devem ser utilizados dispositivos de amostragem e procedimentos de medição apropriados para as
características específicas de tais partículas.
Como normalmente as macropartículas predominam na população das partículas em suspensão no ar
liberadas em um ambiente de processo, devem ser definidos um dispositivo de amostragem e um
procedimento de medição apropriados à aplicação específica. Devem ser levados em consideração os
fatores como densidade, formato, volume e comportamento aerodinâmico das partículas. Pode ser
necessário também dar uma ênfase especial aos elementos específicos da população total em suspensão no
ar, como, por exemplo, fibras.
E.3.2 Formato do indicador M
O indicador M pode ser especificado independentemente ou como um suplemento às classes ISO de limpeza
do ar para partículas em suspensão. O indicador M é expresso no formato “M (a; b); c”, onde:
a
é a concentração máxima permitida de macropartículas (expressa como macropartículas por metro
cúbico de ar);
b
é o diâmetro equivalente (expresso em micrometros), associado ao método especificado para medir
macropartículas;
c
é o método de medição especificado.
NOTA 1
Havendo fibras na população de partículas em suspensão no ar que está sendo amostrado, elas podem ser
expressas como um suplemento para o indicador M, usando um indicador próprio para fibras no formato
“ Mfibra (a; b); c ”.
EXEMPLO 1 – Para expressar a concentração de 10 000 partículas/m³, em uma faixa de tamanhos maior
que 5 µm, usando um contador baseado no tempo de vôo da partícula para determinação do seu diâmetro
aerodinâmico, tem-se:
“M (10 000; > 5 µm); contador baseado no tempo de vôo da partícula”.
EXEMPLO 2 – Para expressar a concentração de 1 000 partículas/m³, em uma faixa de tamanhos de 10 µm
a 20 µm, usando um impactador de cascata seguido de microscópio para contagem e discriminação de
tamanho das partículas, tem-se:
“M (1 000; 10 µm a 20 µm); impactador de cascata seguido de microscópio para contagem e
discriminação de tamanho das partículas”.
NOTA 2
Métodos adequados de ensaio para concentração de partículas em suspensão no ar maiores do que 5 µm
são dados no IEST-G-CC 1003 [2].
NOTA 3
Se a designação do indicador M for usada como um suplemento para uma classe de limpeza para partículas
em suspensão no ar, a concentração de macropartículas (a) não deve ser maior do que o limite de concentração de
partículas (partículas por metro cúbico) aplicável ao tamanho considerado de 5 µm para classe ISO especificada.
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Anexo F
(informativo)
Procedimento para amostragem seqüencial
F.1 Fundamento e limitações
F.1.1 Fundamento
Se o ar sendo amostrado for significativamente mais contaminado ou significativamente menos contaminado
que o limite de concentração da classe especificada, no tamanho de partícula considerado, o uso do
procedimento de amostragem seqüencial pode reduzir o volume e o tempo de amostragem, muitas vezes
drasticamente. Alguma economia pode também ser obtida quando a concentração está próxima ao limite
especificado. A amostragem seqüencial é mais apropriada quando é esperado que a limpeza do ar seja ISO
classe 4 ou melhor.
NOTA
Para mais informações em amostragem seqüencial, ver IEST-G-CC 1004 [3].
F.1.2 Limitações
As principais limitações da amostragem seqüencial são:
a) o procedimento só é aplicável para amostragem objetivando um total de 20 partículas por medição, para
partículas no tamanho considerado, na classe especificada ou no limite da concentração.
b) cada medição de amostra requer monitoramento e análise de dados suplementares, o que pode ser
facilitado por meio de automação computadorizada.
c) as concentrações de partículas não são determinadas com tanta exatidão como pelos procedimentos
convencionais de amostragem, devido ao volume reduzido da amostra.
F.2 Bases para o procedimento
O procedimento é baseado na comparação do tempo real da contagem cumulativa de partículas em relação
aos valores da contagem de referência. Os valores de referência derivam das equações para limite superior e
limite inferior:
Limite superior: C = 3,96 + 1,03 E
[F.1]
Limite inferior:
[F.2]
C = - 3,96 + 1,03 E
Onde:
C é o número de partículas contadas;
E é o número esperado de partículas.
Para facilitar comparações, referências auxiliares são dadas tanto em forma de gráfico, figura F.1, como em
formato tabular, tabela F.1. Qualquer um destes formatos pode ser utilizado.
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Conforme o ar está sendo amostrado em cada ponto de medição designado, o número total de partículas
contadas é continuamente comparado aos limites da contagem de referência, os quais são função da
proporção do volume até então amostrado em relação ao volume total prescrito. Se a contagem acumulada
total for menor que o limite inferior da contagem de referência correspondente ao volume já aspirado, o ar
amostrado atende à classe especificada ou ao limite da concentração especificado, e a amostragem é
interrompida.
Se a contagem acumulada exceder o limite superior da contagem de referência correspondente ao volume
aspirado, o ar amostrado não atende à classe especificada ou ao limite da concentração especificado, e a
amostragem é interrompida. Enquanto a contagem acumulada permanecer entre os limites superior e inferior,
a amostragem continua até que a amostra completa seja tomada.
No gráfico, figura F.1, o número de partículas contadas, C, é plotado versus o número esperado de
partículas, E, para o ar amostrado a uma taxa (volume versus tempo) que apresente 20 partículas, contadas
no intervalo de tempo necessário para medição de uma amostra unitária completa de ar, se a concentração
estiver no limite especificado para o tamanho da partícula considerado.
A tabela F.1 fornece um método equivalente no qual o tempo para obtenção do número de partículas
contadas, C, é comparado com incrementos de frações de tempo que seriam necessários para medição de
uma amostra unitária completa, como mostrado na tabela. Se a contagem ocorrer antes do esperado,
conforme indicado na tabela, o ar amostrado não atende ao limite especificado. Se a contagem ocorrer após
o esperado, o ar amostrado atende ao limite prescrito. São requeridas no máximo 21 comparações entre o
tempo em que cada partícula é contada e o tempo-limite dado na tabela.
Contagem observada, E
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Interromper a contagem, REPROVADO
20
C = 3,96 + 1,03E
15
Continuar a
contagem
10
5
C = -3,96 + 1,03E
Interromper a contagem, APROVADO
0
0
5
10
15
20
Contagem esperada, E
Figura F.1 — Limites para aprovação ou reprovação, pelo procedimento de amostragem seqüencial
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Tabela F.1 — Limites superior e inferior de tempo, dentro do qual o número de
partículas contadas, C, deve ocorrer
Reprovado, se o número de partículas contadas, C,
ocorrer antes que o esperado
Aprovado, se o número de partículas contadas, C,
ocorrer depois que o esperado
Fração de tempo, t Número de partículas contadas Fração de tempo, t
NOTA
Número de partículas
contadas
0,001 9
4
0,192 2
0
0,050 5
5
0,240 7
1
0,099 2
6
0,289 3
2
0,147 6
7
0,337 8
3
0,196 1
8
0,386 4
4
0,244 7
9
0,434 9
5
0,293 2
10
0,483 4
6
0,341 7
11
0,532 0
7
0,390 2
12
0,580 5
8
0,438 8
13
0,629 1
9
0,487 3
14
0,667 6
10
0,535 9
15
0,726 2
11
0,584 4
16
0,774 7
12
0,633 0
17
0,823 3
13
0,681 5
18
0,871 8
14
0,730 0
19
0,920 3
15
0,778 6
20
0,968 9
16
1,000 0
21
1,000 0
17
As frações de tempo são dadas como uma fração do tempo total (t = 1,000 0 para o limite da classe).
F.3 Procedimento para amostragem
F.3.1 Referências de amostragem seqüencial
São fornecidas duas técnicas opcionais de comparação, para julgar o resultado durante a coleta de dados.
A análise computadorizada progressiva dos dados é beneficial e recomendada.
F.3.2 Comparação gráfica da amostragem
A figura F.1 mostra os limites estabelecidos pelas equações [F.1] e [F.2], interrompidos pelas limitações
de E = 20, representando o tempo requerido para tomar uma amostra completa, e de C = 20, representando
o número máximo permitido de partículas contadas.
O número de partículas contadas é plotado versus o número esperado de partículas, para o ar apresentando
uma concentração de partículas exatamente igual à da classe especificada. A passagem do tempo
corresponde ao aumento do número esperado de partículas, com E = 20 representando o tempo necessário
para tomada do volume total da amostra, se a concentração de partículas estiver no limite da classe.
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O procedimento para amostragem seqüencial usando a figura F.1 é dado a seguir:
Durante a amostragem, registrar o número de partículas contadas em função do tempo e compará-lo com a
linha dos limites superior e inferior da figura F.1. Se o número de partículas contadas acumulado cruzar a
linha superior, a amostragem é interrompida e o ar é considerado reprovado, não atendendo ao limite da
classe especificada. Se o número de partículas contadas acumulado cruzar a linha inferior, a amostragem é
interrompida e o ar é considerado aprovado, atendendo ao limite da classe especificada. Se o número de
partículas contadas acumulado permanecer entre as linhas superior e inferior, a amostragem continua.
Se o número total de partículas contadas for 20 ou menos ao final do período de amostragem estabelecido e
não tiver cruzado a linha superior, o ar é considerado aprovado, atendendo ao limite da classe.
F.3.3 Comparação tabular da amostragem
A tabela F.1 fornece um método equivalente para utilização com amostragem seqüencial, também baseada
nas equações [F.1] e [F.2]. Na tabela, o tempo t recebe um valor de “1,000 0” para representar a duração de
uma amostra unitária completa. O volume desta amostra é o volume necessário para encontrar 20 partículas
se o ar apresentar exatamente a concentração de partículas equivalente ao limite da classe para o tamanho
de partículas considerado. Os valores de tempo listados na tabela são frações do tempo total requerido para
completar a amostra unitária.
O procedimento para amostragem seqüencial usando a tabela F.1 é descrito a seguir:
Durante a amostragem, registrar o número de partículas contadas em função do tempo e comparar o tempo
no qual cada partícula é contada com o tempo indicado nas duas colunas da tabela. Se um dado número
acumulado de partículas contadas ocorrer antes que o esperado, conforme indicado por comparação com a
coluna da esquerda, a amostragem é interrompida e o ar é considerado reprovado, não atendendo ao limite
da classe especificada. Se um dado número acumulado de partículas contadas ocorrer depois que o
esperado, conforme indicado por comparação com a coluna da direita, a amostragem é interrompida e o ar é
considerado aprovado, atendendo ao limite da classe especificada. Se um dado número acumulado de
partículas contadas permanecer entre os tempos indicados nas duas colunas, a amostragem continua.
Se a contagem continuar através de 21 comparações com a coluna da esquerda e nenhuma contagem
ocorrer antes do tempo esperado, o ar é considerado aprovado, atendendo ao limite especificado para uma
amostra unitária completa.
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Bibliografia
[1]
IEST-G-CC1002, Determination of the Concentration of Airborne Ultrafine Particles. Mount Prospect,
Illinois: Institute of Environmental Sciences and Technology (1999)
[2]
IEST-G-CC1003, Measurement of Airborne Macroparticles. Mount Prospect, Illinois: Institute of
Environmental Sciences and Technology (1999)
[3] IEST-G-CC1004, Sequential Sampling Plan for Use in Classification of the Particulate Cleanliness of Air
in Cleanrooms and Clean Zones. Mount Pros
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