百級層流罩如何設(shè)計
藥品生產(chǎn)廠房潔凈車間內(nèi),經(jīng)常會有局部百級區(qū),或要求某一個房間或幾個房間為百級,或要求某個房間內(nèi)部分區(qū)域為百級,這些百級區(qū)面積一般都不大,從幾十平方米到幾平方米甚至零點幾平方米不等,通常為一個潔凈區(qū)內(nèi)工藝流水線的一部分,但它們在潔凈廠房中都有著非常重要的作用。它們往往是該車間工藝流程的核心部位,比如無菌藥品注射劑的灌封、分裝、壓塞、生物制品的灌封、凍干、加塞等部位,百級區(qū)能否正常運行,直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量。下面結(jié)合藥品生產(chǎn)廠房潔凈車間的特點,介紹幾種百級區(qū)的作法。
根據(jù)《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)(1998年修訂)要求,目前,藥品生產(chǎn)廠房根據(jù)生產(chǎn)品種不同,潔凈區(qū)一般分為三十萬級、十萬級、萬級和百級四個潔凈級別,百級區(qū)為最高潔凈度級別。百級區(qū)一般位于車間的內(nèi)區(qū),周圍有萬級區(qū)或十萬級區(qū),百級區(qū)為車間流水線一部分,整個流水線還包括萬級區(qū)或十萬級區(qū)。百級區(qū)一般層高較低(≤2.8ｍ),環(huán)境封閉,對噪聲要求較高(《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》要求≤65dB(Ａ))。百級區(qū)吊頂周圍風(fēng)管較多,用于百級區(qū)處理送風(fēng)的空間比較緊張。
藥品生產(chǎn)廠房潔凈區(qū)百級區(qū)面積較小,通常與萬級潔凈區(qū)同屬一個工藝流水線,與萬級潔凈區(qū)溫、濕度要求相同,運行班次相同,百級潔凈區(qū)溫、濕處理與補充新風(fēng),可以與其萬級潔凈區(qū)同籌考慮,如圖1所示,采用一套組合空調(diào)器處理萬級區(qū)和百級區(qū)空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)。
百級區(qū)應(yīng)考慮FFU(Fan Filter Unit)風(fēng)機發(fā)熱量,適當加大換氣次數(shù),平衡百級區(qū)與萬級區(qū)房間的溫、濕度,各個房間工藝設(shè)備的發(fā)熱量、散濕量也同樣考慮。
此種處理方式,有如下優(yōu)點:①空氣處理系統(tǒng)簡單。避免百級區(qū)再另設(shè)一套小型空氣處理系統(tǒng)或新風(fēng)處理系統(tǒng)。②避免在百級豎風(fēng)道內(nèi)設(shè)干盤管,也避免了因設(shè)干盤管引起的一系列問題,比如干盤管冷源問題,因為這里干盤管需冷凍水量很少,一般不足2ｍ3/ｈ,又不宜直接采用空調(diào)系統(tǒng)冷凍水(7-12℃水),因為水溫太低,可引起結(jié)露,污染百級區(qū)豎風(fēng)道環(huán)境;裝干盤管后引起FFU系統(tǒng)風(fēng)機壓頭不足,需再加壓等問題。工程實踐證明,采用此種空氣處理方式,效果較好。百級區(qū)的溫、濕度、正壓值、潔凈度都能得到較好的保證。整個流水線,萬級區(qū)和百級區(qū)為一套空調(diào)系統(tǒng),同時運行,統(tǒng)一控制,統(tǒng)一調(diào)節(jié)溫、濕度,簡便、可靠性高。
藥品生產(chǎn)廠房百級區(qū)通常為垂直層流,斷面風(fēng)速控制在0.25～0.3ｍ/ｓ為宜,太大則浪費,太小則不易保證潔凈度。循環(huán)風(fēng)量應(yīng)把百級區(qū)送風(fēng)量考慮在內(nèi)。藥品生產(chǎn)廠房百級區(qū)循環(huán)風(fēng)處理方式一般有如下幾種:
第一種方式,在百級區(qū)上部設(shè)靜壓箱,百級區(qū)吊頂滿布FFU風(fēng)機凈化單元,如圖1,循環(huán)風(fēng)從百級區(qū)側(cè)墻下部進入豎風(fēng)道,通過豎風(fēng)道進入靜壓箱,經(jīng)FFU送入室內(nèi), FFU本身即帶高效過濾器,又有風(fēng)機。此種方式,循環(huán)風(fēng)加壓過濾均由FFU完成,處理方式比較簡單,在百級區(qū)吊頂內(nèi)即可完成循環(huán)風(fēng)處理?？照{(diào)系統(tǒng)布局緊湊、方便,施工比較簡單。百級區(qū)上部靜壓箱相對百級區(qū)為負壓,百級區(qū)頂棚FFU與吊架間的滲漏,為室內(nèi)流向靜壓箱,對百級區(qū)潔凈度造成影響較小。近年來,隨著FFU制造技術(shù)的提高, FFU單機成本、噪聲不斷下降,風(fēng)機效率不斷提高。藥品生產(chǎn)廠房百級區(qū)采用FFU處理方式越來越多。目前FFU產(chǎn)品單機噪聲多在52～57dB(Ａ)之間,若采用FFU數(shù)量較多,幾十臺甚至更多,則百級區(qū)的噪聲難以達到規(guī)范要求,造價也較高。
第二種方式。百級區(qū)上部設(shè)靜壓箱,頂棚滿布高效過濾器(滿布率應(yīng)≥65%)如圖2,采用循環(huán)風(fēng)機,從百級區(qū)豎風(fēng)道進風(fēng),加壓后送入靜壓箱,通過頂棚高效過濾器,送入室內(nèi)。
此種方式有如下優(yōu)點:
①百級區(qū)造價較FFU系統(tǒng)低;
②能夠較好的控制循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)噪聲。藥品生產(chǎn)廠房百級潔凈區(qū)面積較小,循環(huán)風(fēng)量多在50000ｍ3/ｈ以內(nèi)(保證50ｍ2百級區(qū))。實際工程中可采用多臺循環(huán)風(fēng)機加壓,控制循環(huán)風(fēng)機全壓在420Pa以內(nèi)。這樣,采用小功率風(fēng)機,減小風(fēng)機本身噪聲,并通過在風(fēng)機進、出口風(fēng)管上安裝消聲器等措施,能有效控制百級區(qū)噪聲。
本人設(shè)計的深圳某醫(yī)藥企業(yè)生物工程車間凍干粉針流水線,百級區(qū)灌封間面積為4.5ｍ×6.6ｍ,采用上述方式處理百級區(qū)循環(huán)風(fēng),選用3臺離心風(fēng)機作循環(huán)風(fēng)機箱,設(shè)在灌封間隔壁凍干機房內(nèi)(凍干機房為非潔凈區(qū),消聲器也設(shè)在凍干機房內(nèi)),風(fēng)量9600ｍ3/ｈ?臺,全壓405Pa,噪聲66dB(Ａ),通過在風(fēng)機箱內(nèi)貼吸聲材料,在風(fēng)機進、出口風(fēng)管安裝消聲器,控制風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速等控制噪聲措施。百級區(qū)內(nèi)靜態(tài)噪聲62dB(Ａ),達到規(guī)范要求。至今經(jīng)過2年多的運行,效果良好。
此方式的缺點是設(shè)置循環(huán)風(fēng)機箱及處理噪聲,需要較大的空間,而通常百級區(qū)周圍風(fēng)管都比較密集,需要精心布局。此方式百級區(qū)上部靜壓箱相對百級區(qū)室內(nèi)為正壓,頂棚高效過濾器與吊架間的滲漏,為靜壓箱流向室內(nèi),直接影響百級區(qū)潔凈度。對施工質(zhì)量要求較高。（具體可參考：http://www.jiejingfang.com/）
第三種方式,萬級區(qū)潔凈房間內(nèi)含局部百級區(qū)。此種情況在藥品生產(chǎn)廠房潔凈區(qū)內(nèi)也比較多見。這種情況,局部百級區(qū)面積一般在10ｍ2以內(nèi)?？梢岳萌f級凈化空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)控制室內(nèi)溫、濕度,補充新風(fēng)。在局部百級區(qū)加大循環(huán)風(fēng)量。循環(huán)風(fēng)處理方式可以采取前述方式一,即在局部百級區(qū)吊頂內(nèi)作靜壓箱,百級區(qū)范圍內(nèi)滿布FFU,利用FFU處理循環(huán)風(fēng),如圖3。循環(huán)風(fēng)處理方式也可采取前述方式二,即在局部百級區(qū)吊頂內(nèi)作靜壓箱,百級區(qū)范圍內(nèi)滿布高效過濾器,利用循環(huán)風(fēng)機加壓,如圖4。
為了提高局部百級區(qū)氣流垂直層流效果,可以根據(jù)現(xiàn)場工藝設(shè)備高度及操作要求,適當降低局部百級區(qū)吊頂,或在潔凈區(qū)吊頂下直接拼裝百級層流罩,并在百級區(qū)邊界處裝抗靜電塑料裙擋,如圖5。
百級區(qū)循環(huán)風(fēng)回風(fēng)方式可以采取格柵地板回風(fēng),如圖6,或側(cè)墻下部回風(fēng)。如圖1至圖5。
格柵地板回風(fēng)方式,室內(nèi)氣流垂直層流效果好,但需要在格柵回風(fēng)地板下設(shè)回風(fēng)靜壓箱(約500ｍｍ～800ｍｍ高),一般采取降低百級區(qū)地坪。但在實際實施中,降低百級區(qū)地坪往往難以與周圍潔凈區(qū)房間協(xié)調(diào),難度較大,造價升高。
藥品生產(chǎn)廠房百級區(qū)面積較小,通過合理布置側(cè)墻下回風(fēng)口一般能滿足百級區(qū)氣流垂直層流要求,施工方便,造價較低。有關(guān)資料表明,采取房間兩對側(cè)墻下部回風(fēng),當房間寬度小于3ｍ時,房間垂直層流氣流可以到達地坪上0.3ｍ處。實際實施時,可以采取在百級區(qū)四面?zhèn)葔ο虏贾没仫L(fēng)口。若房間寬度較大,可以采取在房間中央增設(shè)回風(fēng)豎井,在豎井四面布置側(cè)回風(fēng)口,減少房間對側(cè)墻回風(fēng)口間距,保證房間氣流垂直層流效果。
其它要求,百級區(qū)房間側(cè)回風(fēng)口風(fēng)速,應(yīng)按規(guī)范要求控制在1.5～2.0ｍ/ｓ。藥品生產(chǎn)廠房百級區(qū)房間往往有工藝流水線穿出,與其它潔凈區(qū)房間相通,工藝流水線穿墻處留有孔洞。施工中,應(yīng)盡量減小孔洞,在計算百級區(qū)正壓風(fēng)量時,應(yīng)考慮通過該孔洞泄漏的正壓風(fēng)量,適當減少通過百級區(qū)房間的回風(fēng)量。
