Концепция чистого помещения
Очистка: процесс удаления загрязняющих веществ с целью получения необходимой чистоты.
Очистка воздуха: процесс удаления загрязняющих веществ из воздуха с целью сделать его чистым.
Частицы: твердые и жидкие вещества общим размером от 0,001 до 1000 мкм.
Взвешенные частицы: твердые и жидкие частицы размером от 0,1 до 5 мкм в воздухе, используемые для классификации чистоты воздуха.
Статическое испытание: испытание, проводимое, когда система кондиционирования воздуха чистого помещения находится в нормальном режиме работы, технологическое оборудование установлено и в чистом помещении нет производственного персонала.
Динамическое испытание: испытание, проводимое в условиях нормального функционирования чистого помещения.
Стерильность: отсутствие живых организмов.
Стерилизация: метод достижения стерильного состояния. Разница между чистым помещением и обычным кондиционированным помещением. Чистые помещения и обычные кондиционированные помещения — это помещения, в которых искусственными методами создаются и поддерживаются определённые параметры воздушной среды: температура, влажность, скорость воздушного потока и степень очистки. Разница между ними заключается в следующем:
Чистая комната, обычная комната с кондиционером
Необходимо контролировать содержание взвешенных частиц в воздухе помещения. Температура, влажность, скорость и объём воздуха должны поддерживаться на определённой частоте проветривания (в чистом помещении с однонаправленным потоком воздуха — 400–600 раз в час, в чистом помещении с неоднонаправленным потоком воздуха — 15–60 раз в час).
Как правило, температура снижается 8-10 раз в час. Вентиляция обеспечивает постоянную температуру в помещении 10-15 раз в час. Помимо контроля температуры и влажности, необходимо регулярно проверять чистоту. Необходимо регулярно проверять температуру и влажность. Подача воздуха должна проходить через трехступенчатую фильтрацию, а в терминале должны использоваться HEPA-фильтры. Используйте оборудование для первичной, средней и тепловлагообменной очистки. В чистом помещении должно быть определенное положительное давление ≥10 Па относительно окружающего пространства. Давление положительное, но калибровка не требуется. Входя в помещение, персонал должен переодеться в специальную обувь и стерильную одежду и пройти воздушный душ. Разделите потоки людей и логистики.
Взвешенные частицы: обычно относятся к твердым и жидким частицам, взвешенным в воздухе, размер которых составляет от 0,1 до 5 мкм. Чистота: характеризует размер и количество частиц, содержащихся в воздухе в единице объема, что является стандартом для определения чистоты помещения.
Воздушный шлюз: буферная комната, организованная на входе и выходе чистого помещения для блокировки потока загрязненного воздуха и контроля перепада давления снаружи или из соседних помещений.
Воздушный душ: тип шлюза, который использует вентиляторы, фильтры и системы управления для обдува людей, входящих в помещение. Это один из эффективных способов снижения внешнего загрязнения.
Чистая рабочая одежда: чистая одежда с низким пылеобразованием, используемая для минимизации количества частиц, генерируемых рабочими.
Воздушный фильтр HEPA: воздушный фильтр с эффективностью улавливания более 99,9% для частиц диаметром не менее 0,3 мкм и сопротивлением воздушному потоку менее 250 Па при номинальном объеме воздуха.
Воздушный фильтр Ultra-HEPA: воздушный фильтр с эффективностью улавливания более 99,999% для частиц диаметром от 0,1 до 0,2 мкм и сопротивлением воздушному потоку менее 280 Па при номинальном объеме воздуха.
Чистый цех: Он состоит из центральной системы кондиционирования и очистки воздуха, а также является сердцем системы очистки, работая вместе для обеспечения нормального состояния различных параметров. Контроль температуры и влажности: Чистый цех является экологическим требованием GMP для фармацевтических предприятий, а система кондиционирования воздуха для чистых помещений (HVAC) является основной гарантией достижения зоны очистки. Центральная система кондиционирования воздуха для чистых помещений может быть разделена на две категории: Система кондиционирования постоянного тока: наружный воздух, прошедший обработку и соответствующий требованиям пространства, подается в помещение, а затем весь воздух выводится. Ее также называют системой полной вытяжки, которая используется в цехах с особыми требованиями к технологическому процессу. Зона образования пыли на четвертом этаже существующего цеха относится к этому типу, например, камера грануляции и сушки, зона наполнения таблеток, зона покрытия, зона дробления и взвешивания. Поскольку в цехе образуется много пыли, используется система кондиционирования постоянного тока. Система кондиционирования рециркуляционного воздуха: то есть подача воздуха в чистое помещение представляет собой смесь части очищенного наружного воздуха и части возвратного воздуха из чистого помещения. Объем наружного свежего воздуха обычно рассчитывается как 30% от общего объема воздуха в чистом помещении, и он также должен соответствовать необходимости компенсации отработанного воздуха из помещения. Рециркуляция делится на первичный возвратный воздух и вторичный возвратный воздух. Разница между первичным возвратным воздухом и вторичным возвратным воздухом: в системе кондиционирования воздуха чистого помещения первичный возвратный воздух относится к внутреннему возвратному воздуху, который сначала смешивается со свежим воздухом, затем обрабатывается поверхностным охладителем (или камерой распыления воды) для достижения состояния точки росы машины, а затем нагревается первичным нагревателем для достижения состояния приточного воздуха (для системы постоянной температуры и влажности). Метод вторичного возвратного воздуха заключается в том, что первичный возвратный воздух смешивается со свежим воздухом и обрабатывается поверхностным охладителем (или камерой распыления воды) для достижения состояния точки росы машины, а затем смешивается с внутренним возвратным воздухом один раз, и состояние приточного воздуха внутри помещения может быть достигнуто путем управления соотношением смешивания (в основном система осушения).
Положительное давление: Обычно в чистых помещениях необходимо поддерживать положительное давление, чтобы предотвратить проникновение внешних загрязнений и способствовать выбросу внутренней пыли. Значение положительного давления обычно соответствует следующим двум схемам: 1) Перепад давления между чистыми помещениями разных уровней и между чистыми и нечистыми зонами должен быть не менее 5 Па; 2) Перепад давления между внутренними и внешними чистыми цехами должен быть не менее 10 Па, как правило, 10 ~ 20 Па. (1 Па = 1 Н/м2) Согласно «Техническим требованиям к проектированию чистых помещений», выбор материалов для конструкции обслуживания чистого помещения должен соответствовать требованиям теплоизоляции, теплоизоляции, пожарной безопасности, влагостойкости и снижению пылеобразования. Кроме того, требования к температуре и влажности, контроль перепада давления, расход и объем подачи воздуха, вход и выход людей, а также очистка воздуха организованы и взаимодействуют для формирования системы чистого помещения.
- Требования к температуре и влажности
Температура и относительная влажность в чистом помещении должны соответствовать производственным требованиям к продукту, а также должны быть гарантированы благоприятные условия для производства продукта и комфорт оператора. При отсутствии особых требований к производству продукта диапазон температуры в чистом помещении может поддерживаться в диапазоне 18–26 °C, а относительная влажность – в диапазоне 45–65%. Учитывая строгий контроль микробного загрязнения в основной зоне асептического производства, к одежде операторов в этой зоне предъявляются особые требования. Следовательно, температура и относительная влажность в чистой зоне могут определяться в соответствии со специальными требованиями к технологическому процессу и продукту.
- Контроль перепада давления
Чтобы избежать загрязнения чистого помещения воздухом из соседнего помещения, воздушный поток, проходящий через щели в здании (дверные проёмы, проходы в стенах, воздуховоды и т. д.) в определённом направлении, может снизить циркуляцию вредных частиц. Способ управления направлением воздушного потока заключается в контроле давления в смежном пространстве. Согласно требованиям GMP, между чистым помещением и смежным помещением с более низкой степенью чистоты должен поддерживаться измеримый перепад давления (DP). Согласно требованиям GMP Китая, значение DP между различными уровнями воздуха должно быть не менее 10 Па, а положительный или отрицательный перепад давления должен поддерживаться в соответствии с требованиями технологического процесса.
- Схема воздушного потока и объём подаваемого воздуха. Рациональная организация воздушного потока является одним из важных гарантий предотвращения загрязнения и перекрестного загрязнения в чистой зоне. Рациональная организация воздушного потока заключается в том, чтобы воздух, подаваемый в чистое помещение, быстро и равномерно распределялся или рассеивался по всей чистой зоне, минимизировал вихревые потоки и мертвые зоны, разбавлял пыль и бактерии, выделяемые загрязнениями внутри помещения, и быстро и эффективно удалял их, снижал вероятность загрязнения продукта пылью и бактериями и поддерживал требуемую чистоту в помещении. Поскольку чистые технологии контролируют концентрацию взвешенных частиц в атмосфере, а объём воздуха, подаваемого в чистое помещение, значительно больше, чем требуется для обычных кондиционируемых помещений, форма организации воздушного потока в нём существенно отличается от них. Схема воздушного потока в основном делится на три категории:
- Однонаправленный поток: поток воздуха с параллельными линиями тока в одном направлении и постоянной скоростью ветра в поперечном сечении; (Существует два типа: вертикальный однонаправленный поток и горизонтальный однонаправленный поток.)
- Неоднонаправленный поток: относится к потоку воздуха, который не соответствует определению однонаправленного потока.
3. Смешанный поток: воздушный поток, состоящий из однонаправленного и неоднонаправленного потоков. Как правило, однонаправленный поток плавно течёт от стороны подачи воздуха в помещение к соответствующей стороне возврата воздуха, и класс чистоты может достигать 100. Класс чистоты неоднонаправленных чистых помещений находится между классом 1000 и 100 000, а класс чистоты чистых помещений со смешанным потоком может достигать 100 в некоторых зонах. В системе с горизонтальным потоком поток воздуха движется от одной стены к другой. В системе с вертикальным потоком поток воздуха движется от потолка к полу. Состояние вентиляции чистого помещения обычно можно более наглядно выразить «частотой воздухообмена»: «воздухообмен» — это объём воздуха, поступающего в помещение в час, делённый на объём помещения. Из-за разного объёма подаваемого чистого воздуха, подаваемого в чистое помещение, уровень чистоты помещения также различается. Согласно теоретическим расчетам и практическому опыту, общий опыт вентиляции выглядит следующим образом в качестве предварительной оценки объема подачи воздуха в чистое помещение: 1) Для класса 100 000 время вентиляции, как правило, составляет более 15 раз в час; 2) Для класса 10 000 время вентиляции, как правило, составляет более 25 раз в час; 3) Для класса 1000 время вентиляции, как правило, составляет более 50 раз в час; 4) Для класса 100 объем подачи воздуха рассчитывается на основе скорости ветра в поперечном сечении приточного воздуха 0,2–0,45 м/с. Разумный расчет объема воздуха является важной частью обеспечения чистоты чистой зоны. Хотя увеличение количества вентиляций помещения полезно для обеспечения чистоты, чрезмерный объем воздуха приведет к потерям энергии. Уровень чистоты воздуха максимально допустимое количество частиц пыли (статическое) максимально допустимое количество микроорганизмов (статическое) частота вентиляции (в час)
4. Вход и выход людей и предметов
Блокировки для чистых помещений обычно устанавливаются на входе и выходе из помещения для блокировки внешнего потока загрязненного воздуха и контроля перепада давления. Для этого организуется буферная комната. Эти блокираторы контролируют вход и выход через несколько дверей, а также предоставляют места для надевания/снятия чистой одежды, дезинфекции, очистки и других операций. Распространены электронные блокираторы и воздушные шлюзы.
Передаточный бокс: Вход и выход материалов в чистом помещении осуществляется через передаточный бокс и т.д. Эти компоненты играют роль буфера при перемещении материалов между чистой и нечистой зонами. Две их двери не могут открываться одновременно, что гарантирует отсутствие проникновения и выхода наружного воздуха из цеха при доставке изделий. Кроме того, передаточный бокс, оснащенный ультрафиолетовой лампой, не только поддерживает стабильное избыточное давление в помещении, предотвращает загрязнение и соответствует требованиям GMP, но и выполняет функции стерилизации и дезинфекции.
Воздушный душ: Воздушный душ служит для входа и выхода товаров из чистого помещения, а также выполняет функцию шлюза. Чтобы уменьшить количество пыли, переносимой товарами, поток чистого воздуха, прошедшего через HEPA-фильтр, распыляется со всех сторон вращающимся соплом на товары, эффективно и быстро удаляя пыль. При наличии воздушного душа его необходимо продуть и обдуть в соответствии с нормативными требованиями перед входом в чистый цех без пыли. При этом строго соблюдайте технические характеристики и требования к использованию воздушного душа.
- Очистка воздуха и ее характеристики
Технология очистки воздуха – это комплексная технология, направленная на создание чистой воздушной среды и обеспечение и повышение качества продукции. Она заключается в фильтрации частиц из воздуха для получения чистого воздуха, а затем в том же направлении с равномерной скоростью, параллельно или вертикально, и вымывании воздуха вместе с окружающими его частицами для достижения цели очистки воздуха. Система кондиционирования воздуха в чистом помещении должна представлять собой систему кондиционирования с трехступенчатой фильтрацией: первичный фильтр, фильтр средней очистки и фильтр HEPA. Необходимо обеспечить чистоту подаваемого в помещение воздуха и его способность разбавлять загрязненный воздух. Первичный фильтр в основном подходит для первичной фильтрации в системах кондиционирования и вентиляции, а также для фильтрации обратного воздуха в чистых помещениях. Фильтр изготовлен из искусственных волокон и оцинкованного железа. Он эффективно задерживает частицы пыли, не оказывая слишком большого сопротивления воздушному потоку. Хаотично переплетенные волокна создают многочисленные барьеры для частиц, а широкое пространство между волокнами обеспечивает беспрепятственное прохождение воздушного потока, защищая следующий уровень фильтров в системе и саму систему. Существует два варианта течения стерильного воздуха в помещении: ламинарный (то есть все взвешенные частицы в помещении удерживаются в ламинарном слое); неламинарный (то есть поток воздуха в помещении турбулентный). В большинстве чистых помещений поток воздуха в помещении неламинарный (турбулентный), что может не только быстро перемешивать взвешенные частицы, находящиеся в воздухе, но и заставлять неподвижные частицы в помещении снова подниматься в воздух, а часть воздуха может застаиваться.
6. Противопожарная профилактика и эвакуация из чистых цехов
1) Степень огнестойкости чистых цехов должна быть не ниже 2-й степени;
2) Пожарная опасность производственных цехов чистых цехов классифицируется и реализуется в соответствии с действующим национальным стандартом «Правила проектирования зданий и сооружений по пожарной безопасности».
3) Потолок и стены чистого помещения должны быть негорючими, без применения органических композиционных материалов. Предел огнестойкости потолка должен быть не менее 0,4 ч, а потолка эвакуационного коридора – не менее 1,0 ч.
4) В комплексном производственном здании, находящемся в зоне пожара, между чистыми производственными и общепроизводственными помещениями должны быть предусмотрены перегородки из негорючих материалов. Предел огнестойкости перегородок и соответствующих им перекрытий должен быть не менее 1 ч. Для герметичного заполнения трубопроводов, проходящих через стены или перекрытия, должны быть использованы огнестойкие или огнестойкие материалы;
5) Аварийные выходы должны быть рассредоточены, и не должно быть извилистых путей от производственной площадки до аварийного выхода, а также должны быть установлены понятные знаки эвакуации.
6) Дверь аварийной эвакуации, соединяющая чистую зону с нечистой зоной и чистой зоной снаружи помещения, должна открываться в направлении эвакуации. Дверь аварийной эвакуации не должна быть подвесной, специальной, раздвижной или электрической автоматической. Внешняя стена чистого цеха и чистой зоны, расположенной на том же этаже, должна быть оборудована дверями и окнами для доступа пожарных в чистую зону цеха, а в соответствующем месте внешней стены должен быть предусмотрен специальный аварийный выход.
Определение GMP для производственного процесса: GMP – это аббревиатура от Good Manufacture Practice (надлежащая производственная практика). Её основное содержание – установление обязательных требований к рациональности производственного процесса предприятия, пригодности производственного оборудования, а также точности и стандартизации производственных операций. Сертификация GMP – это процесс, в рамках которого правительство и соответствующие ведомства организуют проверки всех аспектов деятельности предприятия, таких как персонал, обучение, производственные мощности, производственная среда, санитарные условия, управление материальными ресурсами, управление производством, управление качеством и управление продажами, для оценки их соответствия нормативным требованиям. GMP требует от производителей продукции наличия надлежащего производственного оборудования, разумных производственных процессов, безупречного управления качеством и строгих систем испытаний для обеспечения соответствия качества конечного продукта требованиям нормативных актов. Производство некоторых продуктов должно осуществляться в сертифицированных по GMP цехах. Внедрение GMP, повышение качества продукции и совершенствование концепций обслуживания являются основой и источником развития малых и средних предприятий в условиях рыночной экономики. Загрязнение чистых помещений и его контроль: Определение загрязнения: Под загрязнением понимаются все ненужные вещества. Будь то материал или энергия, пока это не является компонентом продукта, оно не обязательно должно существовать и влиять на производительность продукта. Существует четыре основных источника загрязнения: 1. Помещения (потолок, пол, стены); 2. Инструменты, оборудование; 3. Персонал; 4. Продукты. Примечание: Микрозагрязнение можно измерить в микронах, то есть: 1000 мкм = 1 мм. Обычно мы можем видеть только частицы пыли с размером частиц более 50 мкм, а частицы пыли менее 50 мкм можно увидеть только с помощью микроскопа. Микробное загрязнение чистых помещений в основном происходит по двум аспектам: загрязнение человеческого тела и загрязнение системы инструментов мастерской. В нормальных физиологических условиях организм человека всегда сбрасывает клеточные чешуйки, большинство из которых переносят бактерии. Поскольку воздух повторно взвешивает большое количество частиц пыли, он обеспечивает переносчиков и условия жизни для бактерий, поэтому атмосфера является основным источником бактерий. Люди являются самым большим источником загрязнения. Когда люди разговаривают и двигаются, они выделяют большое количество частиц пыли, которые прилипают к поверхности продукта и загрязняют его. Хотя персонал, работающий в чистом помещении, носит чистую одежду, чистая одежда не может полностью предотвратить распространение частиц. Многие из крупных частиц вскоре оседают на поверхности объекта под действием силы тяжести, а другие более мелкие частицы падают на поверхность объекта с движением воздушного потока. Только когда мелкие частицы достигают определенной концентрации и собираются вместе, их можно увидеть невооруженным глазом. Чтобы уменьшить загрязнение чистых помещений персоналом, персонал должен строго соблюдать правила при входе и выходе. Первым шагом перед входом в чистое помещение является снятие халата в помещении первой смены, надевание стандартных тапочек, а затем вход в помещение второй смены для смены обуви. Перед входом во вторую смену вымойте и высушите руки в буферной комнате. Высушите руки передней и задней стороной ладоней, пока они не станут влажными. После входа во вторую смену смените тапочки первой смены, наденьте стерильную рабочую одежду и наденьте специальную обувь второй смены. При ношении чистой рабочей одежды необходимо соблюдать три ключевых правила: A. Одевайтесь аккуратно и не допускайте попадания волос на волосы; B. Маска должна закрывать нос; C. Очищайте чистую рабочую одежду от пыли перед входом в чистый цех. В управлении производством, помимо некоторых объективных факторов, многие сотрудники не заходят в чистую зону в установленные сроки, а материалы не подвергаются строгому обращению. Поэтому производители продукции должны строго требовать от производственных рабочих соблюдения чистоты и развивать у производственного персонала сознательное отношение к чистоте. Загрязнение окружающей среды, вызванное деятельностью человека, – бактерии:
1. Загрязнение, производимое людьми: (1) Кожа: Люди обычно полностью сбрасывают кожу каждые четыре дня, и люди сбрасывают около 1000 кусочков кожи в минуту (средний размер составляет 30*60*3 микрон) (2) Волосы: Человеческие волосы (диаметром около 50~100 микрон) постоянно выпадают. (3) Слюна: содержит натрий, ферменты, соль, калий, хлорид и частицы пищи. (4) Повседневная одежда: частицы, волокна, кремний, целлюлоза, различные химикаты и бактерии. (5) Люди генерируют 10 000 частиц размером более 0,3 микрона в минуту, когда они неподвижны или сидят.
2. Анализ данных зарубежных испытаний показывает, что: (1) В чистом помещении, когда работники носят стерильную одежду: количество бактерий, выделяемых в состоянии покоя, обычно составляет 10~300/мин. Количество бактерий, выделяемых при обычной активности человека, составляет 150~1000/мин. Количество бактерий, выделяемых при быстрой ходьбе, составляет 900~2500/мин на человека. (2) Кашель, как правило, составляет 70~700/мин на человека. (3) Чихание, как правило, составляет 4000~62000/мин на человека. (4) Количество бактерий, выделяемых при ношении обычной одежды, составляет 3300~62000/мин на человека. (5) Количество бактерий, выделяемых без маски: количество бактерий, выделяемых с маской, составляет 1:7~1:14.
Время публикации: 05 марта 2025 г.