潔凈室是指空氣潔凈度、溫度、濕度、壓力、噪聲等參數根據需要都進行控制的密閉性較好的空間。
對于潔凈室而言,維持相應的潔凈度級別至關重要,是進行潔凈室內相關生產活動的必需條件。
一般來說,潔凈室的設計、建造和運行都要盡量減少周圍環境對潔凈室內部空間的干擾和影響,而壓差控制是維持潔凈室潔凈度等級、減少外部污染、防止交叉污染的最重要、最有效的手段。
對潔凈室壓差進行控制,其目的是保證潔凈室在正常工作或平衡暫時受到破壞時,空氣都能從潔凈度高的區域流向潔凈度低的區域,使潔凈室的潔凈度不受到污染空氣的干擾。
潔凈室壓差控制是制藥廠潔凈廠房凈化空調系統設計的重要環節,是保證潔凈區潔凈度的重要措施。
《潔凈廠房設計規范》GB50073-2013(以下簡稱《潔凈規范》)的潔凈室壓差控制章節包括5條內容,全部是針對潔凈室壓差控制的條款。
《藥品生產質量管理規范》(2010年修訂)第十六條要求,潔凈區要有指示壓差的裝置。
潔凈室壓差控制分為3個步驟:
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確定潔凈區各潔凈室的壓差;
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計算潔凈區各潔凈室維持壓差的壓差風量;
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采取技術措施,保證潔凈室壓差風量,維持潔凈室壓差恒定。
第一步,確定潔凈區各潔凈室的壓差。
按照《潔凈規范》6.2.l條和6.2.2條的要求,潔凈室與周圍的空間必須維持一定的壓差,并應按生產工藝要求決定維持正壓差或負壓差。不同等級的潔凈室以及潔凈區與非潔凈區之間的壓差,應不小于5帕,潔凈區與室外的壓差,應不小于10帕。
1.同一潔凈區各潔凈室的壓差
在實際工程中,確定同一潔凈區各潔凈室的壓差,可以把每個潔凈室的壓力與潔凈區走廊相比較,以潔凈區走廊壓力值為基準。
因為潔凈區走廊貫穿每一個潔凈室,每個潔凈室與潔凈區走廊的壓差確定了,潔凈室之間的壓差也就確定了。
所有潔凈室的壓力值都以潔凈區走廊壓力值為基準,互相間的壓差值就不會混亂。
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固體制劑車間,可以確定潔凈區走廊正壓值為18帕(潔凈區室外為0帕);
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粉碎間、稱量間散塵嚴重,一般通過前室與潔凈區走廊相連,為避免房間內含塵量較大的氣流通過走廊擴散到其它房間,可以確定粉碎間、稱量間正壓值為12帕,前室正壓值為15帕。
粉碎間、稱量間相對于前室為負壓,前室相對于潔凈區走廊為負壓。氣流從潔凈區走廊流向前室,從前室流向粉碎間、稱量間。
凈干器具存放間用于存放洗凈、烘干的器具,為避免污染,可確定該房間正壓值為21帕,以避免走廊氣流流入該房間。
2.不同等級潔凈區之間的壓差
確定不同等級潔凈區之間的壓差,可以先確定低潔凈度級別潔凈室的正壓,再依次提高正壓值基數,確定高潔凈度級別潔凈室正壓。
例如,水針劑車間含10萬級潔凈區、萬級潔凈區、局部百級潔凈區。10萬級潔凈區走廊正壓值為18帕,因此就要提高萬級潔凈區整體的正壓值。
總之,萬級潔凈區與10萬級潔凈區相鄰房間之間要有不小于5帕的正壓差。萬級潔凈區有百級潔凈區房間,對此,只要提高百級潔凈區房間正壓即可。
3.特殊情況潔凈區的壓差
某些藥品的生產車間,比如軟膠囊生產車間,在同一潔凈區內有相對濕度不同的潔凈室。
對此,應控制比較干燥的潔凈室,相對相鄰潔凈室為正壓,以免濕空氣流向干燥的潔凈室。
青霉素類等高致敏性藥品的生產廠房,分裝室等有藥粉暴露的潔凈室應保持相對負壓。
第二步,確定維持壓差的壓差風量。
潔凈區各潔凈室維持正壓差的壓差風量,需要由室外新風補充。因此,潔凈室正壓差風量的大小,直接影響到凈化空調系統的新風比,以及凈化空調系統的耗能量。
潔凈區各潔凈室維持負壓差的壓差風量,由該潔凈室外滲入潔凈室。在很多情況下,其是未經凈化處理的室外風,因此潔凈室負壓差風量的大小,直接關系到負壓潔凈室的潔凈度。
目前,常見的計算潔凈室壓差風量的方法有縫隙法和換氣次數法。
縫隙法,即根據潔凈室門窗等縫隙總長度來估算潔凈室壓差風量,但在實際應用中,統計門窗等條縫數量的工作比較繁瑣且易造成錯漏,目前已較少應用。
換氣次數法,即根據潔凈室換氣次數來估算潔凈室壓差風量。在實際工程應用中,該方法具有簡便、易行、較準確等優點,是常用的方法。
《潔凈規范》條文說明第6.2.3條推薦換氣次數法,并提出按下列數據選用:壓差5帕時,1~2次/小時,壓差10帕時,2~4次/小時。
其他工具書也有推薦值,如《實用供熱空調設計手冊》(以下簡稱《手冊》)推薦值為壓差4.9帕時,0.7次/小時,壓差9.81帕時,1.2次/小時。
但是,在實際應用中,人們發現《潔凈規范》推薦的數據趨于保守,消耗壓差風量大,不經濟;而《手冊》推薦的數值比較適宜。
在實際工程中,完全可以通過加強潔凈室圍護結構氣密性,從而減少房間壓差風量。根據潔凈室壓差值大小,壓差量宜按l~2次/小時的換氣次數選用。
第三步,維持潔凈室壓差恒定。
上述潔凈室壓差值、壓差風量,都只是理論值,需要采取一定的技術措施和設施來實現。在實際工程中,控制潔凈室壓差的方式有多種。
一般的情況下,采取定風量系統的方式較多,即首先保證潔凈室送風量相對恒定,調節潔凈室回風量或排風量,從而控制潔凈室壓差風量,維持潔凈室壓差值。
還可以在潔凈室回(排)風支管上安裝手動對開多葉調節閥或蝶閥,調節回(排)風量,控制室內壓差。其優點是設備簡單,有效。
在空調系統調試時調好潔凈室內壓差的方法,其缺點是在空調系統運行過程中,潔凈室內壓差偏離設定值時,調節比較麻煩。該方法與其它方式配合使用,是目前工程中常見的控制潔凈室壓差的手段之一。
在潔凈室回(排)風口,安裝阻尼層(如單層無紡布、不銹鋼濾網、鋁合金濾網、尼龍濾網等),能夠有效地保證潔凈室的正壓,但需經常更換作為阻尼層的過濾網,以防潔凈室內正壓過高。
在相鄰房間隔墻上安裝余壓閥,以控制正壓。其優點是設備簡單,可靠,缺點是余壓閥尺寸比較大,通風量有限,不方便安裝,也不方便與風管連接,只能在個別潔凈室安裝。