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通风管道应符合《采暖通风与空气调节设计规范》,空气送风管道和一般的回风管道应采用镀锌钢制成,如果需要防腐或保持清洁(例如在洁净室内),则应采用不锈钢材质,不可采用能够增加微粒或易于滋生的内部保温材料,通风管道应设置适当的支架,以承载其自身重量和保温材料及管路中的设备和控制装置;如果噪声较大,可在HEPA过滤器前安装管道,如果振动较大,可考虑采用挠性支架和接头;若需采用挠性管道将支管连接到终端空气设备,应尽可能缩短其长度,不能**过3m。通风管道规格和方向变化较大,会噪声、振动和压降;从风机和空气处理机引出的管道应尽可能采用直管,若需在靠近风机处采用弯管,则须避免其引起使系统性能降低和功耗的“系统效应”。
为了减少空气泄漏,并避免将来发生较大的泄漏,应按照《通风与空调工程施工质量验收规范》相应的要求对通风管道进行密封,各个场所、空气系统和供应区域的管道泄漏百分率会有所不同;一般情况下,通风管道泄漏率不能**过1%(对于正压排气管和输送危险物质的正压管道,泄漏率应为 0%),应精心选择密封管道密封胶,确保其能够长期附着在镀锌钢材上,溶剂型密封胶和油基密封胶较难使用,且可能受到环境限制,但通常具有较长的寿命。风阀用于改变暖通空调系统内空气流动的方向、停止空气流动或改变空气流量;风门叶片可平行运动,也可相对运动;平行叶片风门转动方向相同,在从全开到全闭的行程中,相互间保持平行,相对叶片风门工作时,邻近的叶片转动方向相反;建议采用对开调节风阀,因其节流平稳,具有较好的线性特性(因为湍流较少);可采用较复杂的设计,以提高控制性能,但会增加成本。风阀应采用耐腐蚀材料制成,例如铝或 304 不锈钢;风阀中间轴应延伸到空气处理机组壳体外部,以便于安装执行机构。
GMP车间常用的气流组织的送风方式有三种:侧送、孔板送风、散流器送风,这些送风装置对于各房间/空间内外的空气分配至关重要;必须安装在正确的位置,才能保证空气在空间供气侧到回流侧的妥善分配和清扫作用,达到净化空气和*污染物的均匀气流型式;安装位置不正确可能导致死区(局部微粒浓度)或气流过大(产生不利的空气湍流);对于空气需求量较少的分级空间,采用低流量多口通常比高流量单口效果好。终端过滤组件(过滤箱)采用从房间一侧可接近的 HEPA 过滤器,用于供给清洁空气,并防止空气处理机组未运转时污染空气从房间流出。
控制污染物浓度的方法有三种:稀释通风、工艺过程封闭;局部排气罩的设计对于达到与微粒的粒径和扩散方式相适应的捕集速度至关重要,该设计还应保证合理的噪声级和排气量。通风管道设计应基于恒定流速,确保微粒保持悬浮状态,防止其在管道中积聚;考虑到固体碰撞会引起腐蚀,管道厚度应足够大,且应平滑过渡,尽量减少弯管数量,以降低能耗、腐蚀和粉尘沉积的可能性,检修门便于进行日常检查和清洁;系统可设计为连续工作,以降低暖通空调系统关闭时设施内气体交叉流动导致污染的风险,在暖通空调系统平衡过程中,应考虑空气排放量;如果主集尘器利用逆流压缩空气自动清洁,设计和调试应考虑系统管道内流量周期性减小的影响。
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制剂车间布置设计分为初步设计和施工图设计两个阶段,在初步设计阶段,收集有关的基础设计资料、确定车间的防火等级,根据规范要求确定相应的洁净等级;确定生产、生产及行政生活等区域的布局;确定工艺设备的平面布置图和立面布置图;确认及物流通道,安排管道及电器仪表管线等。具体设计内容和程序包括:生产工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、设备设计与选型、设备平立面布置设计、工艺管路平立面布置设计、非工艺项目条件的提出、工艺部分设计概算、设计文件、设计说明书的编制等。
施工图设计是根据初步设计的审查意见,对初步设计进行修改、完善和深化,任务是确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空间位置,确定设备的安装方案,确定与设备安装有关的建筑和结构尺寸,确定管道及电器仪表管线的走向等;在施工图设计中,一般先由工艺人员绘出施工阶段车间设备的平面及立面布置图,然后提交安装人员完成设备安装图的设计。
在进行制剂车间设计时,应严格执行国家有关规范和规定;本车间与其他车间及生活设施在总平面图上的位置,力求联系方便、短捷;合理利用车间的建筑面积和土地;、物流通道应分别立设置,尽可能避免交叉往返;满足生产工艺及建筑、安装和检修要求;要考虑车间发展的可能性,留有发展空间;车间内应采取劳动保护、*卫生及防腐蚀措施。制剂车间设计是一项复杂而细致的工作,在设计中以工艺为主导,在大量的非工艺如土建、设备、安装、电力照明、采暖通风、自控仪表、环保等的密切配合下,由工艺人员完成。
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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。
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房间温度对于敞开和密闭操作来说都是关键的参数,许多产品、物料以及工艺过程都具有较宽的温度范围,但是范围越宽,它们暴露的时间就越短,如果产品或物料需要存放或暴露较长的时间,那么影响就会显现。房间的相对湿度(RH)会对暴露的产品或物料产生影响并使其吸潮,而对含水分的产品则几乎没有影响,而且液体产品时间一长反而会失去水分;一般对湿度敏感的产品需要将环境相对湿度控制在 30-50%之间(标准温度和压力下,STP);加湿系统可设置在空气分配系统内,用来保持所需的设定值,满足产品的设计条件和人员的舒适性;当采用蒸汽加湿时,锅炉用水添加物不得对人员呼吸空气产生不*影响,一些特定的产品和工艺可能会对这些添加物产生敏感,当环境必须采用湿度控制并且锅炉蒸汽的化学添加物是工艺所不允许时,可以采用纯水制备蒸汽进行加湿,以避免这一问题。
如果HEPA过滤器对于阻止交叉污染是关键的,那么过滤器本身必须是始终有效的,如果道HEPA过滤器的失效会危急产品成分,那么必须考虑备用HEPA过滤器,不能将HEPA过滤器用于蒸汽或有害气体的过滤。房间相对压差决定了房间的空气流向,房间相对压差在下列情况下将是一个关键的参数:固体制剂或多品种生产设施,其物料部分或全部是固体形态,暴露于房间空气中,没有屏障或捕集装置,或者会随房间空气传播漂移至其他生产区;同样的对于气体产品而言,其蒸汽会对其他的物料和产品造成有害的影响;产品、物料或污染物的空气悬浮浓度较配高从而对操作人员产生威胁,此时人员和暴露的物料将同时具有风险,邻近非受控区域的空气悬浮粒子,会向各个方向运动。相对压差的建立主要用于减少粒子或蒸汽在暴露的工艺操作保护区和与其不兼容的操作区之间的传播,反之压力建立可以减少来自室外、吊顶上、机房及类似区域的污染;气锁或缓冲区的设立,可以将生产区和邻近的公共走道、暂存区、非洁净区以及强效药品生产区分隔开。
在HVAC系统的操作和控制过程中,必须考虑到一些过程,如除尘、真空和工艺系统等,会引起气流的变化,进而影响到房间的压力;必须对房间泄漏和建筑的完整性进行检查,以符合风量平衡的要求,泄漏会对房间的空气平衡产生严重影响。一些能影响房间压力平衡的泄漏源包括:吊顶未完全密封或下垂变形;穿越硬隔断的空调风口密封不好;照明器具密封不好;穿墙安装的设备和管道的密封不好;门密封条未安装妥当。为了提供保护,当门关闭时,房间压力必须是明确的正压或负压;。气锁或缓冲区可以提供额外的保护,特别当其一扇门是开启的时候,可用时间延迟联锁来提供附加的控制,当采用这种联锁时,必须考虑到应急情况下的逃生措施;气锁的压力可根据特定用途的不同而设置,可以是正压或负压。
GMP 关键房间的参数必须有仪表加以监测和报警,与 HVAC 控制系统分开,采用移动式或其他形式的仪表来进行监测、记录或报警;当监测参数开始漂移出控制范围时,应该报警指示,同样对风机、盘管或控制元件等设备的性能监测也是需要的;房间关键参数控制的仪表也必须纳入确认、日常验证和变更控制的程序,确认计划必须包括用于关键参数的传感器、报警器和记录系统等;仪表的精度范围也会影响到设计余量,必须特别注意传感器和监测器与区域的操作误差水平相适应;用于监测关键参数的传感器、变送器、指示器、记录器、报警器等必须按照标准进行定期校验;控制器和传感器设有检查孔能进行日常的维修和校验。关键参数必须监测,无论是通过HVAC控制系统、工艺控制系统或人工方式;如采用人工方式进行监测,那么监测频率必须保证核心区的参数是控制在可接受的操作范围内,如有偏离那么偏离的周期不会对产品和物料造成影响。
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