При обустройстве фармацевтических чистых помещений, соответствующих стандартам GMP, система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВК) имеет первостепенное значение. Можно сказать, что соответствие микроклимата чистого помещения требованиям в основном зависит от системы ОВК. Система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВК) также называется системой очистки воздуха в фармацевтических чистых помещениях, соответствующих стандартам GMP. Система ОВК в основном обрабатывает воздух, поступающий в помещение, и контролирует температуру воздуха, влажность, содержание взвешенных частиц, микроорганизмов, перепад давления и другие показатели производственной среды фармацевтического производства, чтобы обеспечить соответствие параметров окружающей среды требованиям фармацевтического качества и предотвратить загрязнение воздуха и перекрестное загрязнение, обеспечивая при этом комфортные условия для операторов. Кроме того, системы ОВК в фармацевтических чистых помещениях также позволяют снизить и предотвратить неблагоприятное воздействие лекарственных препаратов на людей в процессе производства и защитить окружающую среду.
Общая конструкция системы очистки воздуха для кондиционирования
Конструкция всего блока системы кондиционирования воздуха и его компонентов должна соответствовать требованиям окружающей среды. Блок в основном включает функциональные секции, такие как обогрев, охлаждение, увлажнение, осушение и фильтрация. Другие компоненты включают вытяжные вентиляторы, вентиляторы обратной подачи воздуха, системы рекуперации тепловой энергии и т. д. Внутри конструкции системы ОВК не должно быть падающих предметов, а зазоры должны быть как можно меньше, чтобы предотвратить скопление пыли. Системы ОВК должны легко очищаться и выдерживать необходимую фумигацию и дезинфекцию.
1. Тип системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC)
Системы кондиционирования воздуха можно разделить на системы постоянного тока (DC) и системы рециркуляции воздуха. Система постоянного тока подает в помещение очищенный наружный воздух, соответствующий требованиям помещения, а затем выводит весь воздух. Система использует весь наружный свежий воздух. В системе рециркуляции воздух подается смесь очищенного наружного воздуха и рециркулируемого воздуха из помещения. Поскольку система рециркуляции имеет преимущества низких первоначальных инвестиций и низких эксплуатационных расходов, ее следует использовать максимально рационально при проектировании системы кондиционирования воздуха. Воздух в некоторых специальных производственных зонах не подлежит рециркуляции, например, в чистых помещениях (зонах), где в процессе производства выделяется пыль, и при обработке воздуха в помещении невозможно избежать перекрестного загрязнения; в производстве используются органические растворители, накопление газов может привести к взрывам или пожарам, а также к опасным процессам; в зонах производства патогенных микроорганизмов; в зонах производства радиоактивных фармацевтических препаратов; в производственных процессах, производящих большое количество вредных веществ, запахов или летучих газов.
Производственный цех фармацевтической промышленности обычно делится на несколько зон с разным уровнем чистоты. Различные чистые зоны должны быть оборудованы независимыми системами кондиционирования воздуха. Каждая система кондиционирования физически отделена, чтобы предотвратить перекрестное загрязнение продукции. Независимые системы кондиционирования воздуха также могут использоваться в зонах, предназначенных для разных продуктов, или для разделения различных зон с целью изоляции вредных веществ посредством строгой фильтрации воздуха и предотвращения перекрестного загрязнения через воздуховоды. Например, производственные зоны, вспомогательные производственные зоны, складские помещения, административные помещения и т. д. должны быть оборудованы отдельными системами кондиционирования воздуха. Для производственных зон с различными рабочими сменами или временем использования и большими различиями в требованиях к контролю температуры и влажности системы кондиционирования воздуха также должны быть установлены отдельно.
2. Функции и меры
(1). Отопление и охлаждение
Производственная среда должна быть адаптирована к производственным требованиям. При отсутствии особых требований к фармацевтическому производству, температурный диапазон чистых помещений класса C и D может поддерживаться в пределах 18–26 °C, а диапазон температур чистых помещений класса A и B — в пределах 20–24 °C. В системах кондиционирования воздуха чистых помещений для нагрева и охлаждения воздуха могут использоваться нагревательные и охлаждающие змеевики с теплообменными ребрами, трубчатые электрические нагреватели и т.д., а также для обработки воздуха до требуемой температуры. При большом объеме свежего воздуха следует предусмотреть предварительный нагрев свежего воздуха, чтобы предотвратить замерзание змеевиков. Или же можно использовать нагревательные и охлаждающие растворители, такие как горячая и холодная вода, насыщенный пар, этиленгликоль, различные хладагенты и т.д. При выборе нагревательных и охлаждающих растворителей следует учитывать требования к обработке воздуха (нагрев или охлаждение), гигиенические требования, качество продукции, экономические показатели и т.д. Выбор должен основываться на стоимости и других условиях.
(2). Увлажнение и осушение
Относительная влажность в чистом помещении должна соответствовать требованиям фармацевтического производства, а также должны быть обеспечены условия для работы и комфорт оператора. При отсутствии особых требований к фармацевтическому производству относительная влажность в чистых зонах классов C и D контролируется на уровне от 45% до 65%, а в чистых зонах классов A и B — от 45% до 60%.
Для производства стерильных порошкообразных продуктов или большинства твердых препаратов требуется низкая относительная влажность воздуха. Для осушения можно использовать осушители и постоохладители. Из-за более высоких инвестиционных и эксплуатационных затрат температура точки росы обычно должна быть ниже 5°C. Более высокая влажность воздуха в производственной среде может поддерживаться с помощью заводского пара, чистого пара, приготовленного из очищенной воды, или с помощью парового увлажнителя. В чистых помещениях, где требуется высокая относительная влажность, летом наружный воздух следует охлаждать с помощью охладителя, а затем нагревать термически с помощью нагревателя для регулирования относительной влажности. Если необходимо контролировать статическое электричество в помещении, в холодном или сухом климате следует рассмотреть возможность увлажнения воздуха.
(3). Фильтр
С помощью фильтров в системах ОВК количество пылевых частиц и микроорганизмов в свежем и отработанном воздухе можно свести к минимуму, что позволяет производственному помещению соответствовать обычным требованиям чистоты. В системах очистки воздуха фильтрация обычно делится на три этапа: предварительная фильтрация, промежуточная фильтрация и HEPA-фильтрация. На каждом этапе используются фильтры из разных материалов. Предварительный фильтр расположен снизу и устанавливается в начале воздухообрабатывающего агрегата. Он способен улавливать более крупные частицы в воздухе (размер частиц более 3 микрон). Промежуточная фильтрация расположена после предварительного фильтра и устанавливается в середине воздухообрабатывающего агрегата, в месте поступления отработанного воздуха. Она предназначена для улавливания более мелких частиц (размер частиц более 0,3 микрон). Финальная фильтрация расположена в выходном участке воздухообрабатывающего агрегата, что позволяет поддерживать чистоту трубопровода и продлевать срок службы конечного фильтра.
При высоком уровне чистоты в чистом помещении после окончательного фильтра устанавливается HEPA-фильтр в качестве оконечного фильтрующего устройства. Окончательный фильтрующий элемент расположен на конце воздухораспределительного блока и устанавливается на потолке или стене помещения. Он обеспечивает подачу максимально чистого воздуха и используется для разбавления или удаления частиц, выделяющихся в чистом помещении, например, в чистом помещении класса B или чистом помещении класса A.
(4). Контроль давления
В большинстве чистых помещений поддерживается положительное давление, в то время как в прихожей, ведущей в это чистое помещение, положительное давление постепенно снижается, вплоть до нулевого базового уровня для неконтролируемых помещений (общестроительных зданий). Разница давлений между чистыми и нечистыми зонами, а также между чистыми зонами разного уровня чистоты не должна быть меньше 10 Па. При необходимости следует также поддерживать соответствующие градиенты давления между различными функциональными зонами (операционными) одного и того же уровня чистоты. Положительное давление в чистом помещении может быть достигнуто за счет того, что объем подаваемого воздуха превышает объем отводимого воздуха. Изменение объема подаваемого воздуха позволяет регулировать разницу давлений между помещениями. В зонах, предназначенных для производства специальных лекарственных препаратов, таких как пенициллиновые препараты, и в зонах, производящих большое количество пыли, следует поддерживать относительно отрицательное давление.
Дата публикации: 19 декабря 2023 г.