Vật liệu inox cho phòng sạch: chọn mác, bề mặt, độ dày chuẩn

Inox là vật liệu chuẩn để xây dựng và lắp đặt nội thất phòng sạch nhờ tính trơ, chống ăn mòn và dễ vệ sinh. Bài viết này tổng hợp tiêu chí chọn mác thép, hoàn thiện bề mặt, độ dày, phụ kiện và quy trình lắp đặt phù hợp cho phòng sạch trong thực phẩm, y tế, dược phẩm—đáp ứng ISO 14644 và GMP.

Yêu cầu kỹ thuật phòng sạch chi phối việc chọn inox

– Không sinh bụi, không thấm, không nứt vỡ; bề mặt phẳng, kín khít, dễ lau rửa (ISO 14644-1; EU GMP Annex 1).
– Chịu được hóa chất khử khuẩn phổ biến: IPA, H2O2 (khí VHP), peracetic acid, quats; hạn chế clo (NaOCl) để tránh rỗ do clorua.
– Khả năng chống ăn mòn và làm sạch lặp lại; không phát sinh ion kim loại gây nhiễm bẩn.
– Thiết kế hạn chế khe kẽ, góc chết; mối nối ít nhất có thể; ưu tiên hàn kín.
– Tính dẫn điện giúp kiểm soát ESD nếu được nối đất đúng cách (hữu ích trong MD/điện tử sạch).

Chọn mác inox theo ứng dụng

– 304/304L (1.4301/1.4307, AISI 304/304L): phổ biến cho tường trần, bàn kệ khu sạch cấp không quá khắc nghiệt; PREN ~18.
– 316L (1.4404, AISI 316L): có Mo 2.0–2.5% chống rỗ pitting/chloride tốt hơn; khuyến nghị cho dược, y tế, thực phẩm mặn/axit, khu thường xuyên dùng VHP/NaOCl; PREN ~23.
– 430 (1.4016, ferritic): dùng cho chi tiết không tiếp xúc quy trình, môi trường khô (ốp trang trí, vỏ tủ điện). Không khuyến nghị cho khu ẩm/hoá chất.
– 321/316Ti: chịu nhiệt/chu kỳ nhiệt cao; ít dùng cho nội thất phòng sạch, phù hợp ống xả/thiết bị nhiệt.
– 904L, Duplex 2205: môi trường clorua rất cao hoặc ven biển; cân nhắc cho kết cấu ngoài trời/khí hậu mặn.

Khuyến nghị thực tế:
– Ốp tường/trần phòng sạch: 304L (khô/ít clo) hoặc 316L (VHP/NaOCl/ẩm).
– Pass box, air shower, tay vịn, bệ ngồi, tay nắm cửa: 316L.
– Bàn thao tác, kệ, xe đẩy: 304L (thực phẩm khô) hoặc 316L (ướt/mặn/axit).
– Bồn, chậu, siphon, sàn rãnh thu nước: 316L.
– Ống công nghệ, vi sinh, CIP/SIP: 316L theo ASME BPE/EN 10217-7.
– Phụ kiện nhỏ không tiếp xúc: có thể 430 để tối ưu chi phí (môi trường khô).

Hoàn thiện bề mặt và độ nhám: yếu tố quyết định khả năng làm sạch

– 2B: mờ sáng cán nguội, độ nhám Ra ~0,3–0,6 µm; dễ lau, ít giữ bẩn. Rất phù hợp cho ốp tường/trần.
– BA (Bright Annealed): bóng gương do ủ sáng; bề mặt rất mịn, sạch dễ; thẩm mỹ cao cho nội thất hiển thị.
– No.4 / Hairline: xước mịn trang trí; đẹp nhưng các rãnh có thể giữ bụi hơn 2B/BA; cần lau cùng hướng xước; tránh ở khu Grade cao dễ tích bẩn.
– Bead-blast: mờ nhám đồng đều; kiểm soát Ra, lưu ý tránh quá nhám.
– Điện hoá bóng (Electropolish, EP): giảm đỉnh nhám, khử sắt tự do; mục tiêu Ra ≤ 0,5 µm cho bề mặt tiếp xúc sản phẩm theo ASME BPE.
– Passivation (ASTM A967): xử lý axit nhẹ tạo lớp oxit crom bền; khuyến nghị sau hàn/gia công.

Mục tiêu nhám bề mặt:
– Bề mặt không tiếp xúc sản phẩm: Ra ≤ 0,8–1,6 µm (2B/BA đủ).
– Bề mặt tiếp xúc sản phẩm/vi sinh: Ra ≤ 0,5 µm, ưu tiên EP theo ASME BPE.

Độ dày, kích thước tấm/ống và khuyến nghị cấu tạo

Tấm thép không gỉ tiêu chuẩn: 1219×2438 mm (4×8’), 1219×3048 mm (4×10’), 1500×3000 mm. Tiêu chuẩn vật liệu: ASTM A240/A480 hoặc EN 10088-2.

Gợi ý độ dày theo hạng mục:
– Ốp tường: 0,8–1,0 mm (2B/BA), gia cố xương thép mạ kẽm/inox; ke vát bo mép.
– Trần kín: 0,6–0,8 mm; module kẹp kín, gioăng liên kết.
– Pass box, air shower vỏ: 1,0–1,2 mm; cửa kính cường lực + khung 316L.
– Bàn thao tác/quầy: mặt 1,2–1,5 mm; khung 1,5–2,0 mm; chống võng bằng gân dọc.
– Giá kệ: đợt 1,0–1,2 mm; khung 1,5–2,0 mm.
– Bồn chậu/rãnh thu nước: 1,5–2,0 mm; dốc thoát ≥1–2%.
– Ống công nghệ: 316L OD theo ASME BPE/ISO; thành 1,5–2,0 mm tùy đường kính/áp suất.

Lưu ý cơ khí:
– Dùng stiffener ẩn để giữ phẳng tấm mỏng, giảm “oil-canning”.
– Mép gấp “hem” 10–15 mm chống cắt tay, tăng cứng.
– Tối ưu khổ cắt để giảm mối nối, che mối nối bằng nẹp inox bo bán kính.

Ống và phụ kiện vệ sinh theo ASME BPE/EN

– Tiêu chuẩn: ASME BPE (ống/phụ kiện vi sinh), EN 10217-7 (ống hàn), ISO 1127 (kích thước).
– Kết nối: Tri-clamp (sanitary clamp), mặt bích hygienic; gioăng EPDM, silicone platinum-cured, PTFE; chứng nhận FDA/USP Class VI.
– Bề mặt trong ống: ID Ra ≤ 0,8 µm (phổ biến), các tuyến vô trùng Ra ≤ 0,5 µm, EP khi cần.
– Hàn: Orbital TIG, khí che Ar, vệ sinh MOP; kiểm tra boroscope, PMI khi cần.
– Thiết kế thoát cặn: nghiêng tối thiểu 1:100, tránh “dead-leg” >1,5×ĐK ống theo BPE.

Phụ kiện, bulong, gioăng, keo trám cho phòng sạch

– Bulong/đinh tán: A2-70 (304) hoặc A4-70 (316) theo ISO 3506; che đầu bằng nắp kín; tránh thép carbon để ngăn nhiễm sắt.
– Gioăng/đệm: EPDM, silicone, FKM, PTFE; chọn loại low outgassing, phù hợp VHP/IPA; chứng nhận thực phẩm/y tế khi cần.
– Keo trám: silicone trung tính, ít VOC; silicone/PU đạt FDA 21 CFR 175.300 hoặc tương đương cho vùng có thể văng bắn; chống nấm mốc; tương thích H2O2.
– Miếng đệm cách điện/ESD: đảm bảo nối đất cho mặt inox nhằm xả tĩnh điện.
– Vật liệu bổ trợ: tránh nhựa giòn/khó vệ sinh; ưu tiên bề mặt phẳng, ít mối ghép.

Thiết kế chi tiết để chống nhiễm bẩn

– Bo góc sàn–tường–trần bán kính ≥25 mm; tránh góc 90°.
– Hạn chế bề mặt nằm ngang; mái che thiết bị dốc 3–5°.
– Hàn liên tục kín; tránh vít lộ/khe hở; bịt kín đầu ống hộp.
– Không dùng hộp rỗng không thông khí trong môi trường VHP; nếu có, phải bịt kín tuyệt đối.
– Khe hở mối nối ≤1 mm, trám keo phẳng; tránh silicone dư bám bẩn.
– Cửa inox: bản lề 316L, gioăng từ kín; ngưỡng dốc; cửa sổ kính phẳng với khung.

Gia công, lắp đặt, nghiệm thu

– Gia công: tách khu vực với thép carbon; dụng cụ riêng cho inox; không mài chung để tránh nhiễm Fe; giữ film PVC đến trước khi bàn giao.
– Sau hàn: pickling & passivation (ASTM A967/A380); rửa sạch; thử Ferroxyl phát hiện sắt tự do khi cần.
– Lắp đặt: găng tay sạch, đệm mềm tránh trầy xước; vệ sinh từng lớp; bảo vệ bề mặt trong suốt thi công.
– Kiểm tra: độ phẳng, khe nối, nhám bề mặt, tài liệu mác vật liệu (MTC), chứng chỉ keo/gioăng; thử làm sạch; nếu thuộc dược, thực hiện IQ/OQ theo GMP.

Tương thích hóa chất vệ sinh phổ biến

– IPA 70%: tương thích tốt với 304/316L.
– H2O2 bay hơi (VHP): 316L bền hơn; đảm bảo passivation và độ kín.
– Peracetic acid: dùng được; xả/rinse sau tiếp xúc kéo dài.
– NaOCl (Javen): nguy cơ rỗ clorua đặc biệt cho 304; nếu buộc dùng, ưu tiên 316L, nồng độ thấp, thời gian tiếp xúc ngắn, rửa nước DI sau cùng.
– Quats: an toàn với inox; tránh tích tụ dính bề mặt xước.

Lựa chọn theo ngành

– Thực phẩm: 304L cho khu khô; 316L cho muối/axit/sữa chua/đồ biển; yêu cầu bề mặt 2B/BA dễ rửa, mối nối kín; tuân thủ HACCP.
– Y tế/Thiết bị y tế: ưu tiên 316L do VHP định kỳ; bề mặt 2B/BA, tránh No.4 ở khu Grade B/C.
– Dược phẩm: 316L là chuẩn; bề mặt Ra kiểm soát, EP cho tiếp xúc sản phẩm; tài liệu vật liệu, truy xuất, vệ sinh – đáp ứng EU GMP Annex 1/PIC/S.

So sánh chi phí – vòng đời

– 316L thường cao hơn 304L khoảng 20–40% theo cấu kiện; bù lại chi phí vòng đời thấp hơn trong môi trường có clo/VHP nhờ giảm ăn mòn và thay thế.
– 430 rẻ nhưng chỉ dùng cho vị trí khô/không hóa chất; dùng sai sẽ phát sinh gỉ, ảnh hưởng kiểm định phòng sạch.
– Hoàn thiện EP tăng chi phí ban đầu nhưng giảm rủi ro nhiễm bẩn, thời gian vệ sinh và dừng máy.

Danh mục vật tư gợi ý (BOM tham khảo)

– Tấm 316L 2B 0,8–1,0 mm cho ốp tường; trần 0,6–0,8 mm module gioăng kín.
– Pass box/air shower: vỏ 316L 1,2 mm; kính cường lực; chốt liên động; gioăng silicone.
– Bàn, kệ, xe đẩy: 304L mặt 1,2–1,5 mm; khung 1,5–2,0 mm; chân có nắp bịt kín.
– Rãnh/sàn inox 316L dốc về phễu; lưới tháo lắp vệ sinh.
– Ống 316L ASME BPE; kẹp Tri-clamp; gioăng EPDM/PTFE; hàn orbital.
– Bulong A4-70; nắp che đầu vít; keo silicone trung tính low-VOC.
– Phụ kiện điện: tủ/vỏ 304L/316L, IP65–IP66; cáp bọc chống bụi; nối đất chống ESD.

Câu hỏi thường gặp

– 304 hay 316L cho phòng sạch? Nếu có VHP/NaOCl, ẩm, hoặc rủi ro clorua: 316L. Khu khô, hóa chất nhẹ: 304L đủ.
– Bề mặt xước No.4 có phù hợp? Chỉ cho khu ít nhạy cảm, vì rãnh xước giữ bẩn hơn 2B/BA.
– Inox có bị nhiễm từ? 304/316L gần như không từ, nhưng gia công nguội có thể hơi nhiễm từ; không ảnh hưởng vệ sinh.
– Có nên dùng 201? Không khuyến nghị cho phòng sạch do Ni thấp, kém bền ăn mòn; rủi ro gỉ nâu theo thời gian.

Nguồn tham khảo

– ISO 14644-1:2015 Cleanrooms and associated controlled environments – Part 1: Classification of air cleanliness by particle concentration (ISO).
– EU GMP Annex 1: Manufacture of Sterile Medicinal Products (2022).
– ASME BPE: Bioprocessing Equipment Standard (ASME, 2022).
– ASTM A240/A480: Standard Specification for Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel Plate, Sheet, and Strip (ASTM).
– ASTM A967/A380: Chemical Passivation and Cleaning of Stainless Steel (ASTM).
– EN 10088-2: Stainless steels – Technical delivery conditions for sheet/plate/strip for general purposes (CEN).
– ISO 3506: Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel fasteners (ISO).
– WHO Technical Report Series 961, Annex 6: WHO GMP for sterile pharmaceutical products.

Kết luận

Để phòng sạch đạt chuẩn và vận hành bền bỉ, hãy ưu tiên inox 316L cho khu có VHP/clorua và 304L cho khu khô; chọn bề mặt 2B/BA (hoặc EP với bề mặt tiếp xúc sản phẩm); dùng độ dày phù hợp từng hạng mục; hàn kín, bo góc lớn, phụ kiện A4-70, keo/gioăng low-VOC; xử lý passivation sau lắp đặt. Cách tiếp cận này đảm bảo sạch, bền, dễ vệ sinh và tối ưu chi phí vòng đời.

Cần bảng chào chi tiết, mẫu vật liệu và tư vấn theo tiêu chuẩn GMP/ISO 14644 cho dự án của bạn? Liên hệ Inox Cuong Thinh để được tư vấn và báo giá tốt nhất.
Hotline: 0343.417.281. Email: inoxcongnghiep.cuongthinh@gmail.com