中净环球净化可提供GMP车间、生物洁净室、GMP净化车间的咨询、规划、设计、施工、装修改造等配套服务。
控制气流方向的方法是控制相邻空间的压力,GMP 要求在洁净室与邻近洁净度较低的空间之间保持一个可测量的压差(DP),我国GMP不同空气级别之间的DP值规定为不小于10Pa,FDA建议值为10-15Pa;对于位于未列级的非无菌产品生产区,我国GMP规定可参照D级区的有关规定;而ISPE 则认为可采取能够测量到的压差或气流流速的方式,以及压差仪表无法测量到的气流流向进行防护。
压差的测量和控制:
通常采用二种监测方式:洁净室之间;洁净室与共用参照点之间。
只有几个压差计的小型工作场所可以**选择读取不同等级区域之间的压力(没有气锁室时为洁净室之间的压差);需要监测大量压差的大型设施通常采用共用参照点的方法,由此使压力传感器的数目实现小化,同时大程度减小复合误差。由于流量很小,所以压力测量管的规格也很小,管路规格的作用是使气压波得到延缓,压力测量基准点宜设置在有较大容积、开口较少,相对于室外无压力变化或变化缓慢的场所。房间压力取决于对进出房间空气风量的控制,GMP并未要求采用如驱动风阀或定风量CV装置对压降或气流方向进行控制,而这种利用静态气流平衡使房间达到规定DP值的方法得到了普遍的应用。
气锁室一般设置在洁净室的出,用以阻隔外界污染气流和控制压差而设置的缓冲间,这些气锁室通过若干扇门对出入空间进行控制,同时还为穿/脱洁净服、消毒、净化等操作提供场所,常见的气锁室压力设计有三类:串联式——空气从压力高处通过气锁室流向低处;正压式——气锁室位于压力高处,空气从气锁室向二侧流出;负压式——气锁室位于压力低处,空气向气锁室二侧流入。根据我国 GMP 规定应对洁净区的悬浮粒子进行动态监测,包括:在关键操作的全过程,包括设备组装,对A级区进行微粒监测;在B级区采用相似于A级区的监测系统,根据B级区对A级区的影响程度,采样频率和采样量可预以调整;按质量风险管理原则对C级和 D级(必要时)进行动态监测。
生产区一般划分为若干分区,每个分区均配备一个单的空气处理机组(AHU),一个分区通常被视为一种类型的工艺过程或洁净等级的区域。比如:口服固体制剂的压片区或者无菌产品的所有分级区域,分区还应考虑到对产品和操作人员的风险评估。如将一个制药生产区分为若干分区,其优势包括以下各点:使用多套 AHU,可改善整个区域的可靠性;如果某一单元发生故障,其它机组尚可继续运行;使用多套较小的机组可便于调试实现送风平衡,并降低自动平衡或压力控制的要求;总体能耗低,因为在不使用自动平衡装置情况下,每个分区只使用其需要的这部份能耗,在闲置期间能耗会低;由于可采用管径较小的分配风管,便于在尺寸较小的吊顶空间内布置;易对制药厂进行局部改造,对单个分区所使用的小型空气处理机组的改造升级,比供多个分区使用的集中式单套机组*得多;可将经由暖通空调系统造成的产品交叉污染的可能性降至低,可对有害物质实施隔离;但采用多套较小空气处理机组时的劣势是将使初投资增加,日常的维护工作量也会增加;对于运行班次或使用时间不同;对温湿度控制要求差别较大的生产区域,其空调系统亦应分开设置。
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GMP车间塔设备设计选型时,应考虑各项基本要求:在较大的气、液负荷或其波动范围较宽时,也能在较高的传质速率下稳定地操作;能提供足够大的相际接触面积,使气、液两相在充分接触的情况下进行传质,达到高分离效率;要解决由于物料性质,如腐蚀性、热敏性、发泡性,以及由于温度变化的周期性等而提出的特定的要求;结构合理、可靠、金属消耗量少、制造*;不易堵塞、*操作、便于安装、调节和检修;充分利用热能。搭设备应限度地满足这些要求,在达到规定的处理量与产品纯度的条件下,塔设备造价与操作费用之和为小。
精馏、吸收操作过程中,大都采用板式塔与填料塔两种形式的塔设备。板式塔的选型:处理易结垢或含有固体颗粒的物料,应选择板式塔,在板式塔内,气、液负荷都比较大,以高速通过塔板时有“清扫”的功能,可防止堵塞;液体负荷过大时,填料塔和板式塔的生产能力都会下降,但在板式塔中,可应用多溢出的方法予以避免;液体负荷过小时,填料塔和板式塔的生产能力都会下降,但在板式塔中,可应用多溢流的方法予以避免;液体负荷过小时,填料塔的填料表面不易被全部润湿,而在板式塔中可增加溢流堰的高度以保持较高的持液量,使气体能充分接触,这对蒸馏、吸收或有化学反应的操作过程是有利的;高压操作的蒸馏塔,推荐用板式塔,如用填料塔,则因塔内气液比小等因素的影响,分离效果不好;塔内温度有周期性变化时,对板式塔影响较小,而在填料塔中,有些机械强度交叉的填料将被挤坏;要求便于检修和清洗时,**采用板式塔。
填料塔的选型:要求低压降时应选填料塔,因为填料塔的自由截面积一般均大于50%,气体阻力小,如处理热敏性物料,在高温下易发生分解或聚合,在真空下操作可降低塔底的温度,用填料塔便很合适;压降小的塔设备,不仅减少动力的消耗,也减少气体输送设备的投资;处理腐蚀性的物料时,选用填料塔较为有利,因为填料的用材很广泛,陶瓷、塑料等非金属材料均可,既*,效果也好,板式塔塔板的材料一般以金属为主,选择余地小;传质速率受气膜控制时,选用填料塔,因填料表面覆盖的是薄的液膜,气相湍动有利于减少气膜阻力,与此相反,如传至速率受液膜控制时,则可选用板式塔,塔板上可维持液相湍流状态。
中净环球净化可提供GMP洁净车间、GMP无菌车间的咨询、规划、设计、施工、装修改造等配套服务。
HVAC系统的用户需求通常包括:洁净室参数一览表,包括:温度;相对湿度;洁净级别;自净时间;换气次数要求;微粒控制或过滤要求;压差或气流方向的要求;通风或排风要求(比如除尘)。初步的AHU数量及区域划分:服务区域;AHU基本配置(比如回风或全新风)。HVAC系统清单:除尘;冷冻水;冷却塔;洗气塔/炭吸附。在准备基础设计的过程中,下述问题得到考虑:人员、产品、设备及其他物料的流向;气锁室方案;污染源、途径、风险及其控制;能够满足用户需求的其他备选设计方案的风险评估;HVAC系统的服务区;洁净室的洁净度与产品污染风险之间的关系;污染物残留的控制(即:清洁或消毒);设备和系统的可靠性及备用策略;设施和系统的灵活性;施工及启动/调试的便利性;维护、维修及操作的便利性;调试与确认计划;经济性及设施的生命周期成本。
在基础设计获得批准之后,即可开始详细设计。在这个阶段中,应确定与工程相关的施工、安装、运行等技术细节,详细设计应包括:基础设计文件资料的新和细化;各系统终带控制点空气流程图(AF&ID);设备及风管布置设计图;空调机组(AHU)组合图及其性能参数;初步的立面、剖面图以及各系统协调配合图;系统操作控制原理;房间送/回/排风量及风口形式规格表;终设备选型;施工说明;工程设计详图。关于 HVAC 系统的调试和,根据项目需要,可在设计阶段将调试和活动的计划包括在之前的各设计阶段中,以使项目的范围、成本和进度计划得到事先的考虑,避免产生影响,因为净化空调系统的设计缺陷通常在调试过程中才会变得显著。
对HVAC系统而言,在设计审查和过程中需要关注的典型问题包括:温度、湿度和洁净度要求;洁净分区的要求;AHU系统分区与生产活动的协调;尘埃或污染物的产生与解决措施(例如:局部排风等);交叉污染的控制;气锁室设计与压力流向的协调;所采用的换气次数;遵守防火及防烟法规,遵守排放许可;维护、检测及调试的通道及空间;工程余量、备用和可靠性;工艺设备与 HVAC 系统的关联。HVAC 系统对系统失效的风险和潜在影响进行评审,并考虑潜在失效模式,例如:气流失效;过滤器失效(丧失对悬浮粒子或交叉污染的控制);温度控制失效;湿度控制失效;一个AHU失效,其他AHU会产生干扰性压差。可能对 CPP 产生影响的典型 HVAC 系统性能参数包括下述各项:温度;相对湿度;静态的微粒计数;动态的总微粒计数(分级区域);洁净室内从动态到静态的自净时间;送风HEPA过滤器的性能(污染物的捕获);换气次数/风量(影响粒子计数和恢复时间);区域压差(洁净室的保护);关键区域的气流组织;活性微粒的试验结果-空气中(与总悬浮粒子有关);活性微粒的试验结果-表面擦拭试验(间接受 HVAC 系统影响);应对关键参数清单进行审查,以确保其将对产品质量和患者的风险降到低水平。
湿度控制的实现方法包括:除湿(通过冷却或干燥)或者利用蒸汽加湿器增加湿气;由于湿度由经过验证的系统实施持续监测,因此,我们认为这对于依靠增湿器/除湿器确保将湿度保持在工程变控制的范围之内而言是足够的;温度控制可以通过使用冷热盘管实现。由于温度由经过验证的系统实施持续监测,因此,我们认为这对于依靠加热系统确保将温度保持在工程变控制的范围之内而言是足够的;利用终的HEPA过滤器得到C级的空气质量,利用微粒计数对其进行定期的泄漏试验,由于HEPA过滤器的完好性没有受到持续监测,而它与系统性能的方面有直接关联,因此应对其进行验证,并将其保持在质量变控制的范围之内;洁净室压差是为防止空调区域与邻近区域之间发生泄漏所致。由于压力由经过验证的系统实施持续监测,据此足以对风管/阀门系统进行确认,并在工程变控制下加以维护。
中净环球净化科技提供制药、器械、生物实验室、食品化妆品、微电子、LCD、光电、光伏、精密机械、手术室等领域工程设计、制造、安装调试、检测综合性成套服务。以洁净技术为核心,在ISO9001国际质量体系认证、ISO14001际环境管理体系下进行30万-10级洁净系统整体规划设计、安装。公司的产品有:风淋室、货淋室、传递窗、洁净工作台、初中效过滤、送风口、洁净棚、自净器、FFU净化单元、洁净服、洁净耗材。
无菌生产工艺中,热力灭菌器(包括湿热灭菌器和干热灭菌器)主要用于无菌生产区所用的包装容器、密封组件、工器具的终灭菌,以使进入无菌生产区的所有物品达到无菌的目的;热力灭菌器在其工作时,会有热量产生,与生产环境还有空气的交换,因此会对 HVAC系统产生影响。无菌生产所采用的热力灭菌器有两种基本的形式:静态设备 – 如湿热灭菌柜、干热灭菌柜等;动态设备 – 如灭菌隧道等。
稀释设计(紊流)在HVAC系统设计中应用很广,该设计考虑到房间的布置和操作,以及对核心区提供适当的局部单向流的保护;另外有一点指出的是有些空气流动较低的区域,如房间的角落,往往会成为微粒浓度非常高的地方;说明的是经HEPA过滤器的单向流装置送出的空气,与来自房间HVAC系统的空气一样,同样会稀释房间内的尘埃粒子,这种来自单向流装置的空气会增加有效的房间换气次数,并且有利稀释;对新安装的HVAC系统来说,依赖房间的HVAC系统来满足低的换气次数要求(单向流装置的作用不可计算在内)。下面是三个紊流稀释洁净室的基本要求:送入空间的空气比需要保持的房间空气条件干净;送入的洁净空气的体积足以抵消空间所产生的微粒数,并保持动态的环境条件;使房间空气和送入的洁净空气充分混合以达到稀释的作用。所有三个基本条件都在房间空气换气次数计算时得到反应,为了保证无菌区能成功运行,为该区域服务的空调系统在设计时有许多因数需要考虑及处理。
HVAC 系统设计中需考虑的操作因数包括:对无菌生产区操作人员数量的限制;避免人员穿过核心区(除非是的); 了解人员在正常操作时的位置; 若介入核心区的操作是无法避免的,可考虑采用手套接口以避免对核心区的污染;了解路线,对频繁活动的区域( 如衣间)增加换气次数;将进入无菌操作区的换穿衣和路线分开。良好的装修可方便清洁,如无脱落的表面,尽量少的房间角落。此外还有一些因数对保持压差梯度非常重要,例如:“穿越隔墙的孔洞”(例如,传送带、消防喷淋头的盖子等);门的缝隙和精度;气锁如何保持压差梯度,门开启的时间长短(同时也要考虑到压差失去时的报警延迟);门的开关(能否克服压力而关闭与开启);设备位置;核心区与操作人员和其他区域的相对位置;动态的压力控制措施或维持房间之间压力稳定的静态系统; 房间消毒情况(消毒接触时间周期,异味如何快地被稀释);避免洁净区内产生不可接受的涡流或死角 (避免内部房间复杂的布局);另外还考虑到哪些变化在系统确认测试时是重要的,如门的开启对房间压力的影响等。
GMP车间设计师对安装于系统末端的HEPA过滤器送风口的送风效果加以关注,使送风能与房间的空气充分混合,这是HVAC系统设计遵循的基本原则。送风口位置通常还应与照明灯具等相协调,因此其理想的位置可能是一个折衷的方案。在对布置进行优设计时,下列因数往往被反复考虑到:为满足房间换气次数而提供的送风量;既达到房间预期空气质量和气流组织,又使末端HEPA过滤器单元数量少,同时还要考虑减少过滤器的换及其投入成本;佳的末端单元数量同时又可达到良好的空气分布;末端单元外形尺寸和额定风量的标准化配置,以减少换成本和增加有效使用率。对于稀释设计来说,吸风口的位置不如送风口关键,因为它们对房间空气的流动影响很小,应位于空气流动较少的部位(比较理想的位置在房间内较低的角落);对于置换设计(如单向流),吸风口在低位处。
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