
1、係統選擇
淨化空調係統(tǒng)是保(bǎo)證藥品生產環境的關鍵設備。在實際運行中,前期空調係(xì)統劃分不合理,導致在藥品生產(chǎn)中(zhōng)存在交叉汙(wū)染的風險,房間溫度、濕度波動大,係統調節困難(nán),能源消耗高,改造和維(wéi)護費用高等情況,造(zào)成藥品生(shēng)產環境不能滿足(zú)藥品生產管理法規的要求,帶來藥品質量風險。因此在淨化空調係統設(shè)計時,就(jiù)應(yīng)充分考慮以上情況,並減少和避免(miǎn)類似情況的發生。
藥品生產(chǎn)企業空調淨化(huà)係統劃分的基本(běn)依據和原則為:
①按(àn)照產(chǎn)品的類別進行劃(huá)分,以避免交叉汙染的風險。
②按照藥(yào)品生產環境(潔淨級別)的不同,不同潔淨級別的(de)房間應劃分為不同的空調係統進行控製。
③按照室內溫(wēn)濕度(dù)的基數(如18~26℃,45%~60%)和準(zhǔn)確度(如±0.5℃,±5%)來劃分空調係統。
④按照空間(jiān)(房間的朝向、樓層)位置(zhì)等劃分空調(diào)係統,便於風管的布局和安裝,利於後期的運行管理。
⑤按照有毒有(yǒu)害(hài)物質的(de)危害及含塵(chén)濃度情況劃分空(kōng)調係統(tǒng),以(yǐ)避免交叉汙染、提高中、過濾器的壽命。
⑥按照空調運行時間、班次的使用(yòng)情況劃分空調係統,以利於運行的經濟性。
⑦按照房間氣流(liú)流形(層流、亂流)的不同劃分(fèn)空調係統(tǒng)。
⑧房間的濕熱(rè)負荷變化較大,且區域內溫濕度(dù)需要嚴格控製的房間宜分區設置係統,或設置局部(bù)處理裝置(再熱係統、分區機組係(xì)統等)。
⑨為了運(yùn)行(háng)和維修便利,大風量空調係統應根據實際情況劃分為不同的小係統,一般以≤40000m3/h風量為宜。
⑩根據防火分區的要求,空調係統的分區(qū)應滿足其建築物防火分區的要求。
2、風量選擇
淨化空調係統的送風量除了滿足潔淨(jìng)室溫度、濕度的要(yào)求(qiú),防止外界(jiè)空氣汙染室內潔淨度外,還需要置換(huàn)和稀釋室內空氣中的汙染物,維持環境的潔淨級別,保證(zhèng)合理的氣(qì)流(liú)流向等。在空調係統的實際運行中,存(cún)在房間風量不足導致潔淨度差,房間風量過(guò)高導致能耗增加,造成係統(tǒng)調(diào)試時風量平衡困難,運行時係統穩定性差。因此在淨化空調機組係統選型、采(cǎi)購時,應合理考慮空調係統風機的(de)送風(fēng)量;係統正常運行時定期監測風量的變化(huà),防止送風量降低影響(xiǎng)潔淨室的潔淨度。
3、空調風(fēng)機選型要點
(1)風機的總送風量應滿足各房間zui低的換氣次數(1h內房間的體積流量更換次數)所要求風量。通常依據房間(jiān)的潔淨級別和(hé)工程經驗法則的典型(xíng)數值來估算總送風量:FDA和ISPE的(de)CNC( EU D級(jí)動態標準)級空間,6~20次/h;ISO8級(EU C級動(dòng)態標準)空間,20~40次/h;ISO7級( EU B級動態標準)空間,40~60次/h;ISO5級(EU *)空間,對於單向流而言,換氣次數沒有任何關係;氣流速度和形式至關(guān)重要。
(2)綜合(hé)考慮滿足房間去除濕熱(rè)源所需要的zui低風量。
通(tōng)常包括以下(xià)幾種情況:
①去除房間設備和人員活動所產生的熱量增量(liàng)所需要的風量。
②清洗活動所產生的濕熱增量所(suǒ)需要(yào)的風量。
③由於送風(fēng)方式(shì)和效率的不同所需要的不同風量。
④操作人員(yuán)的著裝(潔淨服或隔離衣)不同所需要的不(bú)同風量。
⑤工藝流程及其微粒生成率不同,導致動力裝置需要更多的風(fēng)量。
⑥房間排氣方式和位置的不同所需要(yào)的不同風量。
(3)為達到要求的壓差所需的風量(liàng),通常該數值小於(1)和(2)的要求(qiú)。
(4)盡量選擇風機(jī)直連方式,減少皮(pí)帶維護;選用風(fēng)機變頻器,節能經濟運行(háng)。
4、送風量減少的常見情況及處理方法
(1)風機皮帶磨損打滑導致風機出力減少;更換磨損皮帶,漲緊皮帶張力。
(2)風管和靜(jìng)壓箱之間的(de)軟連接破損漏風;維(wéi)修和更換軟(ruǎn)連接。
(3)送風管路接口處(chù)漏風(fēng);玻璃膠密(mì)封(fēng)或重新連接漏風處密封墊。
(4)初、中效空氣過濾器堵塞,送風量不足;監測過濾器前後壓差,及時更(gèng)換過濾器。
(5)過濾器堵塞,風送不出;定期檢測風口風量和壓差,根據使用情況確定合理的更換周期。
(6)係統回風、排風過濾器堵塞,房間風壓大,風(fēng)出(chū)不去;定期清洗和更換過濾器。
(7)送風閥門運行中位置改變,導(dǎo)致閥門關閉,不能(néng)送風(fēng);風量調試完畢後,鎖緊並固定閥門開度,貼(tiē)上位置標識並定期巡檢。
5、汙染物控製
根據藥品工藝及屬性(xìng)的(de)不(bú)同,藥品需要在不同潔淨級別的區域進行生產。國內外相關的藥品生產管理法規,在其各自頒布的藥品生(shēng)產質量管理文件中,均(jun1)對藥(yào)品的生產環(huán)境中空氣懸浮粒(lì)子數作了具體規定。影(yǐng)響潔淨室潔淨度的因素由兩(liǎng)部分(fèn)構成:外源性汙染物和內源性汙(wū)染物。外源性汙染物(wù)包括潔淨室送風引入,以及潔淨室圍護結構的汙(wū)染物浸入。內源性(xìng)汙染物包括(kuò)作(zuò)業人員(yuán)的產(chǎn)塵,設備和產品生產過程中產(chǎn)塵。控製塵埃粒子汙染是(shì)淨化空調係統的一項重要功能,用以保證藥品的純度、均一(yī)性和品質(zhì)。淨化空調係統日(rì)常維護(hù)和管理的不到位會導致生產停止和藥品報廢的情(qíng)況時有發生,應引起空調係統維護(hù)和管(guǎn)理人員的足夠重視。
潔淨室汙染物的控(kòng)製措施如下:
①空調初、中效過濾器定期清洗或(huò)更換,機箱(xiāng)或送風管道應定期清潔。
②過濾器定期泄漏率檢測,風量降低或破損及時更換。
③潔淨室的門窗,牆麵(miàn)、地麵、頂棚縫隙應密閉,進出潔淨室管線連接處密封(fēng),防止外源性汙(wū)染源進入潔淨室。
④潔淨室內(nèi)人員穿戴(dài)適合的無塵工作服,規範操作,減少不必要的動作。
⑤減少室內物料(liào)的(de)產塵環節,選用密閉方式生產工藝和設備。
⑥進入潔淨室內的物(wù)料、物品(pǐn)應清潔,采(cǎi)用不(bú)易(yì)產(chǎn)生塵埃的材質,並減少不必要的移動路線。
⑦定期清潔潔淨室內各(gè)類(lèi)設備、設施,防止汙染物的(de)產生、滯留。
6、壓差控製
潔淨(jìng)室的壓差是潔淨級別不同(tóng)的房間之間、或同級別不(bú)同潔淨室之間維持一(yī)定的靜壓差,其目的是在正常工作或空氣平衡(héng)暫時(shí)受到破壞時(shí),潔淨室的潔淨度免受鄰室的汙染,在國內外的藥品生產法規中(zhōng)也有明確規定,因此壓差控製在淨化空調係統中是一個(gè)非常重要的環節。在製(zhì)藥企業淨化空調係統的運行(háng)中,潔淨室經常(cháng)會出現(xiàn)壓差(chà)的過高或過低、波動(dòng)大,甚至氣流反向等情況(kuàng),帶來藥品生產(chǎn)的(de)質量(liàng)風險(xiǎn)。
根(gēn)據經驗分析,潔淨室壓(yā)差的主要影響因素在於管理和維護不到位,以及係統設計不合理,資金投(tóu)入不(bú)足,造成淨化空(kōng)調係統的壓差穩定(dìng)性差,需要頻繁地調整風機參數,以及送風、回風、排風(fēng)閥門。
影(yǐng)響潔淨室壓差的因素(sù)和應對措施如下:
(1)淨化(huà)空調係統空氣過濾器阻力的變化,引起送(sòng)風量變化,從(cóng)而造(zào)成室內壓差的變化。可定期更換初、中、過濾(lǜ)器;或采用變頻送風機,以實際送風(fēng)量與設定(dìng)送風量之差進行風機轉速控製,保證送風量恒定。
(2)潔淨(jìng)室門的啟、閉,會引起潔淨室(shì)壓差的波動。減少門的(de)啟閉次數並隨手關門;可設置緩衝室或氣閘間;安裝餘壓閥,通過平衡壓塊來改變餘壓閥的開(kāi)度,實現潔淨室壓(yā)差(chà)的控製。
(3)通過差壓變送器檢測室內壓力,並控製送風(fēng)或回風閥門開度,實現潔淨室壓差的控製。
(4)房間門窗縫隙漏風量(liàng)過大,造成壓差的過低。可定期檢修圍護結構及門的密封條,確保氣密性良好。
7、溫度、相對濕度(dù)控製
在潔淨(jìng)室內,如果溫度過低(dī),不便於工作的正常(cháng)進(jìn)行(háng);而溫度過高,人員排汗增加潔淨室汙染;而對溫度、相對濕度敏感的物料,溫(wēn)度和相對濕度更需要嚴格(gé)控製,否(fǒu)則產品(pǐn)質量無法保證。因(yīn)此,保證潔淨室內溫度和相對濕度符合工藝要求是空調係統的重要能力。通(tōng)常(cháng)有多種因素引起潔淨室空氣溫度、相對(duì)濕度不符合要求,應采取不同的應對措施(shī)。
(1)有些製藥廠房(fáng)內發熱設備多(duō)且大,如果隻按換(huàn)氣(qì)次數確(què)定,往往會導致潔淨室內溫度超標。例如,通過風機過濾單元(FFU)達到*的淨化區域,需要單獨配置空調機組或采用送風(fēng)支管二次(cì)表冷(加熱)方式(shì),控製房間溫度。
(2)冷凍水管路設計、安裝、調試存在問題,造成多套空調機組並聯使用時,冷凍(dòng)水(shuǐ)時流量分配不均,空調機組溫濕度控製困難,應進行管路改造(zào)或水平衡調試。
(3)設備維(wéi)護不到位,導致淨化空調係統運行時,溫度、相對(duì)濕度超出範圍。例如,表冷器結垢、翅片灰塵(chén)積聚導致(zhì)換熱(rè)效率低,管路堵塞導致水流量不足,冷凍(dòng)水供(gòng)應水溫過高,蒸汽供應壓力不(bú)足,蒸汽(qì)冷凝水(shuǐ)疏水不暢(chàng)等,應加強維(wéi)護的管理和落實。
8、淨化空調機組設計
淨化空(kōng)調機組是通過對空氣的(de)淨化和熱濕(shī)處理,實現製冷、加熱、除濕、加濕(shī)、淨化等功(gōng)能的設備,其設計和選型不當,將給淨化空調係統的使用造成極大困擾。在進行(háng)空調機(jī)組的選型和確認時,需要對可能出現的問(wèn)題加以關(guān)注,減少後期調(diào)試和運行時的麻煩。
(1)維修空間不足。例如,表冷器兩(liǎng)側、加熱器兩側(cè)距離不足,出現換熱器維修(xiū)情況,需要拆(chāi)除箱體和相關部件才能維修。
(2)功(gōng)能段間距不足且(qiě)未采(cǎi)取其他補救措施,如在風機送風段與中(zhōng)效過濾(lǜ)段距(jù)離短,且未加裝均流板,造成風(fēng)機出口處的(de)中效過濾器整個斷麵空(kōng)氣濾速極不均勻,影響過濾效果,縮短了過濾器的使用壽命。
(3)箱體迎風麵風速較大,造成了(le)表(biǎo)冷段後凝(níng)水盤漂水(shuǐ),若擋水板設計不合理,問題就更嚴重了(le)。所以在選型時表冷器迎風麵風速盡量控製(zhì)在2~2.5m/s。
(4)機(jī)組整體密封性能差,如有空調機組動力(lì)電(diàn)纜穿越機(jī)箱時,與機箱板連接處(chù)密封(fēng)不嚴,甚至不做(zuò)任(rèn)何處理。因此在機(jī)組(zǔ)驗(yàn)收嚴把質量關。通(tōng)常《組合式空調機組》[4]標準要求是,淨化空調箱在箱內靜壓為(wéi)1000Pa時,機內漏風率不得超過2%。
(5)機組凝結水係統設計不合理,存水彎(wān)不能存水(shuǐ)或凝結水不能排出箱體,既影響(xiǎng)了空調機組內表麵,又影響過濾器的壽命,對熱濕處(chù)理還有影(yǐng)響。通(tōng)常(cháng)凝水盤高(gāo)度大於機組負靜壓(水柱高度)50%,冷凝水管坡度≥0。3%,存水彎水封高度(dù)為機組(zǔ)zui大負靜壓2倍,存水彎總高度約為機組zui大負靜(jìng)壓4倍。
(6)表冷器的排水口設計不(bú)合理,存水不(bú)能排放幹淨,造成表冷器凍裂,維護和更換困難。建議在北方使用空調(diào)機組時,當停止冷凍水(shuǐ)的(de)使用後,斷開冷送(sòng)水進出管路,用壓縮空氣吹淨表冷器存水;若仍存有部分冷凍水,可在表冷器內充裝適量乙二醇溶(róng)液防凍。
9、節能運行管理
在藥品生產企業中,淨化空調係統運行所消耗的能源約占整個企業能源消耗的(de)20%~30%,由此可見空調節(jiē)能是一項非常重要的工作。由於空調(diào)日常管(guǎn)理和維(wéi)護不到位,空調能源隱性浪費的現象非常多,從提高企業(yè)經營業績角(jiǎo)度看,實現(xiàn)空調的節能(néng)運行有(yǒu)非常重要的現實意義。暖通空(kōng)調係統的能耗主要取決(jué)於空調冷(lěng)、熱負荷的確定和空調係統(tǒng)的合理運行參數配置,通過良好的運行和維護管理,*可以減少淨(jìng)化空調係統的能源消耗。
(1)由於空調風機的送風量和壓力損失隨著初、中、過濾器阻力增加而發生變化,為維持(chí)房間的(de)潔淨度,新風、送風(fēng)、回風的風(fēng)量需(xū)要保持一致,因此在空調係統中設(shè)置變頻風機,通過改變風機(jī)頻率,定風量變風壓來達到淨化(huà)和送風的要求,同時可以達到節能的要求。
(2)每年運行前要對空調係統進行打壓試驗、清洗除垢,防止換熱效率減低(dī),增(zēng)加運行費用。
(3)定期更換空調係統的初(chū)、中效(xiào)過濾器,減少風機電能的浪費。
(4)過渡季節加大室外新風的利用,來調節室(shì)內溫度和濕度(dù)。
(5)在滿(mǎn)足潔(jié)淨區溫(wēn)濕度要(yào)求的前提(tí)下,適當提(tí)高(夏季(jì))或降低(冬季)溫濕度控製值。