Концепция чистой комнаты
Очистка: это процесс удаления загрязняющих веществ для достижения необходимой чистоты.
Очистка воздуха: процесс удаления загрязняющих веществ из воздуха для его очистки.
Частицы: твердые и жидкие вещества, размер которых обычно составляет от 0,001 до 1000 мкм.
Взвешенные частицы: твердые и жидкие частицы размером от 0,1 до 5 мкм, находящиеся в воздухе и используемые для классификации чистоты воздуха.
Статическое испытание: испытание, проводимое при нормальной работе системы кондиционирования воздуха в чистом помещении, при установленном технологическом оборудовании и отсутствии производственного персонала в чистом помещении.
Динамическое испытание: испытание, проводимое в чистом помещении в обычном режиме работы.
Стерильность: отсутствие живых организмов.
Стерилизация: метод достижения стерильного состояния. Разница между чистым помещением и обычным помещением с кондиционером. Чистые помещения и обычные помещения с кондиционером — это пространства, где искусственными методами создаются и поддерживаются условия, обеспечивающие определенную температуру, влажность, скорость воздушного потока и очистку воздуха. Разница между ними заключается в следующем:
Чистый номер, обычный номер с кондиционером
Необходимо контролировать содержание взвешенных частиц в воздухе внутри помещений. Температура, влажность, скорость и объем воздушного потока должны соответствовать определенной частоте вентиляции (в чистом помещении с однонаправленным потоком воздуха 400-600 раз/час, в чистом помещении с ненаправленным потоком воздуха 15-60 раз/час).
Как правило, температура снижается в 8-10 раз в час. Вентиляция осуществляется при постоянной температуре в помещении 10-15 раз в час. Помимо контроля температуры и влажности, необходимо регулярно проверять чистоту. Подача воздуха должна проходить через трехступенчатую фильтрацию, а на выходе должны использоваться HEPA-фильтры. Необходимо использовать первичное, среднее и тепло- и влагообменное оборудование. В чистом помещении должно быть определенное положительное давление ≥10 Па в окружающем пространстве. Наличие положительного давления не требует калибровки. Персонал, входящий в помещение, должен переобуваться в специальную обувь и стерильную одежду и проходить через воздушный душ. Необходимо разделять потоки людей и логистику.
Взвешенные частицы: обычно это твердые и жидкие частицы, взвешенные в воздухе, размер которых составляет от 0,1 до 5 мкм. Чистота: используется для характеристики размера и количества частиц, содержащихся в воздухе на единицу объема пространства, и является стандартом для определения чистоты пространства.
Шлюз: буферное помещение, устанавливаемое на входе и выходе из чистого помещения для блокировки потока загрязненного воздуха и регулирования перепада давления извне или соседних помещений.
Воздушный шлюз: разновидность шлюза, использующая 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 уровнем пылеобразования, используемая для минимизации количества частиц, образующихся в результате деятельности работников.
HEPA-фильтр: воздушный фильтр с эффективностью улавливания более 99,9% частиц диаметром 0,3 мкм и более и сопротивлением воздушному потоку менее 250 Па при номинальном объеме воздуха.
Ультра-HEPA воздушный фильтр: воздушный фильтр с эффективностью улавливания более 99,999% 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 системы очистки воздуха и является сердцем системы очистки, работая вместе для обеспечения нормального состояния различных параметров. Контроль температуры и влажности: Чистый цех — это экологическое требование GMP для фармацевтических предприятий, и система кондиционирования воздуха в чистых помещениях (HVAC) является основной гарантией достижения чистоты в помещении. Центральные системы кондиционирования воздуха в чистых помещениях можно разделить на две категории: Система кондиционирования постоянного тока (DC): обработанный наружный воздух, соответствующий требованиям помещения, подается в помещение, а затем весь воздух выводится наружу. Ее также называют системой полного вытяжного вентиля, которая используется в цехах со специальными технологическими требованиями. К этому типу относятся пылеобразующие зоны на четвертом этаже существующих цехов, такие как грануляционная сушильная камера, зона наполнения таблеток, зона нанесения покрытий, зона измельчения 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 обработанного наружного свежего воздуха и части возвратного воздуха из чистого помещения. Объём приточного наружного воздуха обычно рассчитывается как 30% от общего объёма воздуха в чистом помещении и должен также компенсировать потребность в отработанном воздухе из помещения. Рециркуляция делится на первичный и вторичный возвратный воздух. Разница между первичным и вторичным возвратным воздухом: В системе кондиционирования чистого помещения первичный возвратный воздух — это воздух, сначала смешанный с приточным свежим воздухом, затем обработанный поверхностным охладителем (или камерой водяного распыления) до достижения состояния точки росы, а затем нагретый первичным нагревателем до состояния подачи воздуха (для системы с постоянной температурой и влажностью). Метод вторичного возвратного воздуха заключается в том, что первичный возвратный воздух смешивается с приточным свежим воздухом и обрабатывается поверхностным охладителем (или камерой водяного распыления) до достижения состояния точки росы, а затем снова смешивается с приточным свежим воздухом, и состояние подачи воздуха в помещение может быть достигнуто путем регулирования соотношения смешивания (в основном, в системах осушения).
Положительное давление: Как правило, в чистых помещениях необходимо поддерживать положительное давление для предотвращения проникновения внешних загрязнений и для отвода пыли изнутри. Значение положительного давления обычно соответствует следующим двум параметрам: 1) Разница давлений между чистыми помещениями разных уровней, а также между чистыми и нечистыми зонами не должна быть менее 5 Па; 2) Разница давлений между внутренними и внешними чистыми цехами не должна быть менее 10 Па, обычно 10–20 Па (1 Па = 1 Н/м²). В соответствии с «Техническими условиями проектирования чистых помещений», выбор материалов для конструкции чистого помещения должен соответствовать требованиям теплоизоляции, теплоизоляции, пожарной безопасности, влагостойкости и пылеудаления. Кроме того, в систему чистого помещения организуются и учитываются требования к температуре и влажности, контроль разницы давлений, расход воздуха и объем подачи воздуха, вход и выход людей, а также очистка воздуха.
- Требования к температуре и влажности
Температура и относительная влажность в чистом помещении должны соответствовать производственным требованиям к изделию, а также должны быть гарантированы условия производства и комфорт оператора. При отсутствии особых требований к производству изделия диапазон температур в чистом помещении может поддерживаться в пределах 18-26℃, а относительная влажность — в пределах 45-65%. Учитывая строгий контроль микробного загрязнения в основной зоне асептического производства, существуют особые требования к одежде операторов в этой зоне. Поэтому температура и относительная влажность в чистой зоне могут определяться в соответствии со специальными требованиями процесса и изделия.
- Контроль разницы давлений
Чтобы избежать загрязнения чистоты чистого помещения соседним помещением, поток воздуха вдоль щелей в здании (дверные зазоры, отверстия в стенах, воздуховоды и т. д.) в заданном направлении может уменьшить циркуляцию вредных частиц. Метод контроля направления потока воздуха заключается в контроле давления в соседнем помещении. В соответствии с требованиями GMP, необходимо поддерживать измеримую разницу давлений (DP) между чистым помещением и соседним помещением с более низким уровнем чистоты. В китайских стандартах GMP значение разницы давлений между различными уровнями воздуха должно быть не менее 10 Па, а положительная или отрицательная разница давлений должна поддерживаться в соответствии с требованиями процесса.
- Рациональная организация воздушного потока и распределение объема подаваемого воздуха являются одними из важных гарантий предотвращения загрязнения и перекрестного заражения в чистой зоне. Рациональная организация воздушного потока подразумевает быстрое и равномерное распределение подаваемого в чистую зону воздуха, минимизацию вихревых потоков и «мертвых зон», разбавление пыли и бактерий, выделяемых в результате загрязнения воздуха внутри помещения, и их быстрое и эффективное удаление, снижение вероятности загрязнения продукции пылью и бактериями, а также поддержание необходимой чистоты в помещении. Поскольку в чистых технологиях контролируется концентрация взвешенных частиц в атмосфере, а объем воздуха, подаваемого в чистую зону, значительно превышает объем воздуха, необходимого в обычных кондиционируемых помещениях, организация воздушного потока в них существенно отличается. Основные схемы воздушного потока делятся на три категории:
- Однонаправленный поток: воздушный поток с параллельными линиями тока в одном направлении и постоянной скоростью ветра на 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 течет от стороны подачи воздуха в помещении к соответствующей стороне отвода воздуха, и чистота может достигать класса 100. Чистота чистых помещений с неоднонаправленным потоком находится в диапазоне от класса 1000 до класса 100 000, а чистота чистых помещений со смешанным потоком в некоторых зонах может достигать класса 100. В горизонтальной системе поток воздуха течет от одной стены к другой. В вертикальной системе поток воздуха течет от потолка к полу. Условия вентиляции чистого помещения обычно можно выразить более наглядно с помощью «частоты воздухообмена»: «воздухообмен» — это объем воздуха, поступающего в помещение в час, деленный на объем помещения. Из-за различных объемов чистого воздуха, подаваемого в чистое помещение, чистота помещения также различна. Согласно теоретическим расчетам и практическому опыту, общее количество вентиляций, используемых для вентиляции чистых помещений, составляет: 1) для класса 100 000, количество вентиляций обычно превышает 15 раз в час; 2) для класса 10 000, количество вентиляций обычно превышает 25 раз в час; 3) для класса 1000, количество вентиляций обычно превышает 50 раз в час; 4) для класса 100, объем вентиляции рассчитывается исходя из скорости ветра в поперечном сечении 0,2-0,45 м/с. Рациональное проектирование объема воздуха является важной частью обеспечения чистоты чистой зоны. Хотя увеличение количества вентиляций помещения способствует обеспечению чистоты, чрезмерный объем воздуха приведет к растрате энергии. Уровень чистоты воздуха, максимально допустимое количество пылевых частиц (статическое), максимально допустимое количество микроорганизмов (статическое), частота вентиляции (в час).
4. Вход и выход людей и предметов.
В чистых помещениях блокировочные устройства обычно устанавливаются на входе и выходе из помещения, чтобы блокировать поток загрязненного воздуха извне и контролировать разницу давлений. Также устанавливается буферная комната. Эти помещения с блокировочными устройствами контролируют вход и выход через несколько дверей, а также предоставляют места для надевания/снятия чистой одежды, дезинфекции, очистки и других операций. Распространенные электронные блокировки и шлюзы.
Перегрузочный бокс: В чистом помещении для ввода и вывода материалов используются перегрузочные боксы и другие подобные устройства. Эти компоненты играют буферную роль при перемещении материалов между чистой и нечистой зонами. Их две дверцы не могут быть открыты одновременно, что гарантирует отсутствие проникновения и выхода наружного воздуха из цеха во время доставки товаров. Кроме того, перегрузочный бокс, оснащенный ультрафиолетовой лампой, не только поддерживает стабильное избыточное давление в помещении, предотвращает загрязнение и соответствует требованиям GMP, но и выполняет функцию стерилизации и дезинфекции.
Воздушный душ: Воздушный душ — это проход для товаров, входящих и выходящих из чистого помещения, а также выполняет функцию шлюзовой камеры в закрытом чистом помещении. Для уменьшения количества пыли, вносимой товарами, поток чистого воздуха, отфильтрованный HEPA-фильтром, распыляется со всех сторон вращающейся форсункой на товары, эффективно и быстро удаляя частицы пыли. Если установлен воздушный душ, перед входом в беспыльный чистый цех необходимо продуть и обдуть его в соответствии с правилами. При этом необходимо строго соблюдать технические характеристики и требования к использованию воздушного душа.
- Обработка воздуха для очистки и её характеристики
Технология очистки воздуха — это комплексная технология для создания чистой воздушной среды и обеспечения и улучшения качества продукции. Основная задача — фильтрация частиц в воздухе для получения чистого воздуха, а затем его поток в одном направлении с равномерной скоростью параллельно или вертикально, удаляя окружающие частицы, тем самым достигая цели очистки воздуха. Система кондиционирования воздуха в чистом помещении должна представлять собой систему очищенного воздуха с трехступенчатой фильтрацией: первичный фильтр, средний фильтр и HEPA-фильтр. Это гарантирует, что воздух, поступающий в помещение, является чистым и способен 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 состоит из искусственных волокон и оцинкованного железа. Он эффективно задерживает частицы пыли, не создавая чрезмерного сопротивления воздушному потоку. Случайно переплетенные волокна образуют бесчисленные барьеры для частиц, а широкое пространство между волокнами обеспечивает беспрепятственное прохождение воздушного потока, защищая последующие фильтры в системе и саму систему. Для потока стерильного воздуха в помещении существуют два режима: ламинарный (то есть все взвешенные частицы в помещении находятся в ламинарном слое) и неламинарный (то есть поток воздуха в помещении турбулентный). В большинстве чистых помещений поток воздуха в помещении неламинарный (турбулентный), что не только приводит к быстрому перемешиванию взвешенных частиц, содержащихся в воздухе, но и заставляет неподвижные частицы в помещении снова подниматься в воздух, а также может способствовать застою воздуха.
6. Предотвращение пожаров и эвакуация из чистых цехов.
1) Уровень огнестойкости чистых цехов не должен быть ниже уровня 2;
2) Пожарная опасность производственных цехов в чистых цехах должна быть классифицирована и устранена в соответствии с действующим национальным стандартом «Кодекс пожарной безопасности при проектировании зданий».
3) Потолочные и стеновые панели чистой комнаты должны быть негорючими, и не должны использоваться органические композитные материалы. Предел огнестойкости потолка должен быть не менее 0,4 ч, а предел огнестойкости потолка эвакуационного коридора — не менее 1,0 ч.
4) В крупном производственном здании, расположенном в зоне повышенной пожарной опасности, между чистыми производственными и общими производственными зонами должны быть установлены негорючие перегородки. Предел огнестойкости перегородки и соответствующего потолка должен составлять не менее 1 часа. Для плотного заполнения труб, проходящих через стену или потолок, должны использоваться огнеупорные или огнезащитные материалы;
5) Аварийные выходы должны быть рассредоточены, не должно быть извилистых путей от производственной площадки к аварийному выходу, и должны быть установлены четкие знаки эвакуации.
6) Дверь аварийного выхода, соединяющая чистую зону с нечистой зоной и чистой зоной на открытом воздухе, должна открываться в направлении эвакуации. Дверь аварийного выхода не должна быть подвесной дверью, специальной дверью, боковой раздвижной дверью или электрической автоматической дверью. Внешняя стена чистого цеха и чистой зоны на том же этаже должна быть оборудована дверями и окнами для входа пожарных в чистую зону цеха, а в соответствующей части внешней стены должен быть предусмотрен специальный пожарный выход.
Определение GMP-цеха: GMP — это аббревиатура от Good Manufacture Practice (надлежащая производственная практика). Основное содержание GMP заключается в установлении обязательных требований к рациональности производственного процесса предприятия, применимости 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 материалами, управление производством, управление качеством и управление продажами, для оценки соответствия нормативным требованиям. GMP требует, чтобы производители продукции имели хорошее производственное оборудование, рациональные производственные процессы, совершенную систему управления качеством и строгие системы тестирования, чтобы гарантировать соответствие качества конечного продукта требованиям нормативных актов. Производство некоторых видов продукции 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 в чистых помещениях и его контроль: Определение загрязнения: Загрязнение — это все ненужные вещества. Будь то материал или энергия, если это не является компонентом продукта, то его существование не обязательно должно влиять на его характеристики. Существует четыре основных источника загрязнения: 1. Оборудование (потолок, пол, стены); 2. Инструменты, оборудование; 3. Персонал; 4. Продукция. Примечание: микрозагрязнение измеряется в микронах, то есть: 1000 мкм = 1 мм. Обычно мы можем увидеть только частицы пыли размером более 50 мкм, а частицы пыли размером менее 50 мкм можно увидеть только под микроскопом. Микробное загрязнение чистых помещений происходит в основном из двух источников: загрязнение человеческого организма и загрязнение системы инструментов в мастерской. В нормальных физиологических условиях человеческий организм постоянно отшелушивает клеточные чешуйки, большинство из которых содержат бактерии. Поскольку воздух содержит большое количество частиц пыли, он обеспечивает переносчики и условия для жизни бактерий, поэтому атмосфера является основным источником бактерий. Люди являются крупнейшим источником загрязнения. Когда люди разговаривают и двигаются, они выделяют большое количество пылевых частиц, которые прилипают к поверхности изделия и загрязняют его. Хотя персонал, работающий в чистом помещении, носит чистую одежду, она не может полностью предотвратить распространение частиц. Многие крупные частицы под действием силы тяжести быстро оседают на поверхности объекта, а другие, более мелкие, падают на поверхность под действием воздушного потока. Только когда мелкие частицы достигают определенной концентрации и объединяются, их можно увидеть невооруженным глазом. Для снижения загрязнения чистых помещений персоналом необходимо строго соблюдать правила входа и выхода. Первым шагом перед входом в чистое помещение является снятие верхней одежды в помещении первой смены, надевание стандартных тапочек, а затем переход в помещение второй смены для переобувания. Перед входом во вторую смену необходимо вымыть и высушить руки в буферной комнате. Руки следует высушить с лицевой и тыльной стороны до полной сухости. После входа во вторую смену необходимо переодеться в тапочки первой смены, надеть стерильную рабочую одежду и обувь для дезинфекции второй смены. При ношении чистой рабочей одежды необходимо соблюдать три ключевых момента: А. Одеваться аккуратно и не оставлять открытых волос; Б. Маска должна закрывать нос; В. Перед входом в чистый цех необходимо очистить рабочую одежду от пыли. В управлении производством, помимо некоторых объективных факторов, многие сотрудники по-прежнему не заходят в чистую зону должным образом, и обращение с материалами осуществляется ненадлежащим образом. Поэтому производители продукции должны строго контролировать работу операторов производства и повышать осведомленность производственного персонала о чистоте. Загрязнение окружающей среды – бактерии:
1. Загрязнение, производимое человеком: (1) Кожа: Человек обычно полностью сбрасывает кожу каждые четыре дня, и в минуту человек сбрасывает около 1000 кусочков кожи (средний размер 30*60*3 микрона). (2) Волосы: Человеческие волосы (диаметр около 50–100 микрон) постоянно выпадают. (3) Слюна: содержит натрий, ферменты, соль, калий, хлор и частицы пищи. (4) Повседневная одежда: частицы, волокна, кремнезем, целлюлоза, различные химические вещества и бактерии. (5) Человек производит 10 000 частиц размером более 0,3 микрона в минуту, когда он неподвижен или сидит.
2. Анализ зарубежных данных испытаний показывает, что: (1) В чистом помещении, когда работники носят стерильную одежду: количество бактерий, выделяемых в состоянии покоя, составляет в среднем 10–300/мин. Количество бактерий, выделяемых при физической активности, составляет в среднем 150–1000/мин. Количество бактерий, выделяемых при быстрой ходьбе, составляет в среднем 900–2500/мин на человека. (2) При кашле — в среднем 70–700/мин на человека. (3) При чихании — в среднем 4000–62000/мин на человека. (4) Количество бактерий, выделяемых при ношении обычной одежды, составляет в среднем 3300–62000/мин на человека. (5) Количество бактерий, выделяемых без маски: количество бактерий, выделяемых с маской, составляет 1:7–1:14.
Дата публикации: 05.03.2025