Материал: В.И.Чуешов, Л.А.Мандрыка, А.А. Сичкарь Оборудование и основы проектирования химико-фармацевтических производств

и, при 11еобходимости, число микроорrа11измов в воздухе поддерживаются в определс1111ых пределах.

Под частицей понимается твердый, жидкий или многофазный объ­ ект или микроорганизм с размерами от 0,005 до 100 мкм. При классифика­ ции чис11,1х помещений рассматриваются частицы с размерами от О, 1 до 5

мкм.

Еслн для обычных помещений чистота воздуха оценивается по мас­ совой концентрации загрязнения в воздухе, то для чистых помещений она оценивается количеством частиц в единице объема воздуха, причем таких частиц, размер которых равен или превышает определенную величину.

Количество частиц определенного размера в I м3 воздуха определяет класс чистоты помещения.

Помещения определенного класса чистоты могут содер;жать одну или несколько чистых зон. Под чистой зоной понимается зона, в которой контролируется окружающая среда на количественное содержание частиц определенного размера, сконструированная и эксплуатируемая таким об­ разом, чтобы предотвратить или уменьшить возможность проникновения, распространения, развития и задержки в ней загрязняющих веществ и мик­ роорганизмов.

Планировка чистого помещения. Чистое помещение - дорогостоя­ щее сооружение, стоимость которого возрастает с увеличением уровня чистоты. Следует стремиться, чтобы площадь чистого помещения и его наиболее чистых зон были минимальными. Но это не должно идти в ущерб перспективе развития. Переделывать чистое помещение, расширять его при расширении или изменении производства бывает дороже, чем зало­

жить известный запас с учетом будущих потребностей.

Целесообразно, чтобы наиболее чистые зоны повторяли по своей форме рабочие зоны оборудования.

Стремление к минимизации площади чистого помещения не долж­ но идти вразрез с эргономическими факторами и приводить к тесноте, ко­ гда персонал будет вынужденно задевать оборудование и стены, нарушая требования к чистоте.

Большие чистые помещения целесообразно, по возможности, раз­ делять на несколько чистых зон с классами чистоты, определяемыми пока­ зателями наJНачения.

По воз,южности, оборудование должно размещаться так, чтобы в чистую зону выходила только его часть, технолоrическ\1 связанная с чис­ той зоной, например, устройство загрузки и выгрузки, а техническое об­ служивание оборудования выполнялось из внешней зоны.

Проектирование чистого помещения, размещение рабочих мест и оборудования следует предусм треть так, чтобы персонал совершал ми­ нимум перемещений.

Важное значение при разработке планировочных решений чистых помещений и чистых зон имеет учет потоков воздуха, правильное разме­ щение оборудования, производственной мебели, конструкции рабочих

112

..

.. •

.а, ,.

, ..

мест и пр. Как отмечалось, основным источником загрязнений в чистом помеще11ии является человек. Люди своими движениями и тепловыделе­ ниями также нарушают потоки воздуха. В связи с этим наиболее чувстви­ тельные к загрязнениям зоны следует располагать подальше от маршрутов

движения персонала, от входов и выходов.

В чистом помещении высокого класса не следует использовать на­ ружную стену в качестве одной из его стен. Это может привести к потере тепла, нарушению баланса воздухообмена, конденсации влаги на окнах, проникновению солнечных лучей и пр. Отделку наружной стены также трудно выполнить в соответствии с требованиями чистых помещений.

Поэтому предпочтительным решением является схема «помещение в помещении», когда более чистое помещение располагается внутри другого помещения, окружающего его со всех сторон.

Чистые помещения могут быть построены по модульному принципу. Благодаря ему они обладают гибкостью и хорошо приспособлены к пере­ планировкам. Основным элементом такого помещения является потолоч­ ное оборудование. Потолок выполнен в виде ячеек стандартного размера, в которые устанавливаются необходимые модули: фильтр-вентилятор, осве­ тительный, вытяжной, глухой и пр. Ключевую роль играют модули фильтр-вентилятор, имеющие низкий уровень шума.

Вспомогательные помещения (зоны обслуживания, хранения убо­ рочного инвентаря, подготовки материалов, удаления отходов, туалеты, комнаты приема пищи и пр.), маршруты движения персонала и перемеще­ ния материалов следует располагать так, чтобы исключить перекрестные загрязнения и не допустить попадания частиц из менее чистых зон в более чистые.

Применение переrоворных устройств позволяет исключить ненуж­ ный вход в чистое помещение или выход из него для передачи информа­ ции. В стерильных зонах и зонах высокого класса нужно использовать те­ лефон без дискового или клавишного номеронабирателя. Конструкция те­ лефона должна допускать его обработку.

Открытые трубопроводы и кабели создают благоприятные условия для накапливания загрязнений и затрудняют проведение очистки и дезин­ фекции, поэтому в чистых помещениях они должны быть сведены до ми­ нимума.

Планировка должна предусматривать, по возможности, расположе­ ние зон технического обслуживания, пультов управления, коммуникаций и трубопроводов вне чистых помещений или в менее чистых зонах.

Полезно предусмотреть достаточное количество окон для обзора деятельности внутри чистого помещения, не заходя в него.

Вход и выход персонала, перемещение материалов, продукта и от­ ходов во время нормальной эксплуатации (за исключением экстренных случаев) следует производить через воздушные шлюзы. Воздушный шлюз может быть выполнен как отдельное помещение или передаточная камера (для материацов и пр.). Воздушный шлюз обеспечивает постоянство пере-

113

пада давления при перемещениях из одного помещения в другое и защи­ щае1 чистое помещение от загрязнений.

Серьезным требованием к чистым помещениям является их по­ жаробезопасность. Чистое помещение, как правило, имеет высокую крат­ ность воздухообмена. В связи с этим дым и выделяемые газы быстро рас­ пространяются по окружающему пространству через воздуховоды. Это создает повышенную опасность для персонала. Температура помещения при пожаре поднимается относительно медленно. В связи с этим примене­ ние термодатчиков неэффективно. Для выявления пожара на ранней ста­ дии целесообразно применять дымовые датчики, располагаемые в вытяж­

ных воздуховодах или местах вытяжки воздуха.

Комнаты переодевания. Комната переодевания служат для подго­ товки персонала к входу в чистое помещение и выхода из него. В них на­ девается предусмотренная инструкцией одежда, производится мытье рук и пр. Комната переодевания выполняется как воздушный шлюз. Оснащение комнаты переодевания зависит от класса помещения, в которое она ведет. В то же время комtJата переодевания имеет общие признаки. Она обычно разделяется на три зоны:

-зону входа в комнату, где в соответствии с регламентом снимается

ихранится одежда и личные вещи, не допускаемые в чистое помещение, моются и сушатся руки и т.д.;

-переходную зону, в которой надевается одежда для чистого поме­ щения, в этой зоне обычно устанавливается поперечная скамья, которая служит физическим и психологическим барьером при переодевании;

-зону выхода, где производится окончательная проверка перед вхо­ дом в чистое помещение, в стерильном производстве - надеваются сте­ рильные перчатки.

Зона выхода должна иметь наиболее высокий уровень чистоты. Со­ гласно правилам GMP ЕС, эта зона в «оснащенном» состоянии должна иметь такой же класс чистоты, gто и помещение, в которое она ведет.

При организации комнат переодевания следует обратить особое внимание на:

•

..

- оснащение мебелыо, предназначенной для хранения одежды и личных

предметов; - оборудование для мытья и сушки рук, отве'fающее требованиям чис­ тых помещений, например, если предусмотрены электросушилки рук, то в ответственных случаях они должны иметь НЕРА фильтр на выходе возду­

ха;

-наличие хорошо видимой инструкции по переодеванию;

-соответствие всей мебели и оборудования требования\1 чистыJt. поме-

щений.

Стены. Для помещений классов А, В, и С в качестве ограждающих конструкций, как правило, применяется металл с остеклением. Именно это решение наилучшим образом удовлетворяет требованиям чистоты и обла­ дает гибкостью в смысле возможных перепланировок. Поэтому оно часто используется при создании чистых помещений и более низкого класса - D, хотя для них обычно применяются обычные каменные и бетонные конст­

на рис. 2.41.

\

..

•

...

душный поток и обеспечивать удобство замены и обслуживания в услови­ ях чистого помещения. В местах стыков «потолок - стенцт должны быть

лредусмотрены закругления. При.-11е11я1m1l три mиnil попшлкоfl: кассш1111ый, устанавливаемый в растровую конструкцию из алюми­ ниевого профиля, закрепляемого специальными стержнями на потол­ ке здания; собственно потолок изготавливается из оцинкованной листовой стали толщиной I мм с порошковым покрытием; 11а11елы1ый, в котором в отличие от кассетного использованы запол­ ненные пенополиуретаном панели;

-легкий, который строится по тому же принципу, что и кассетный, но имеет тонкие листы и стальной оцинкованный профиль.

Разрез такого чистого помещения, показан на рис. 2.70.

Наиболее распространенные виды покрытий' полов - виниловое (типа линолеума) и эпоксидное. Для классов С и D - применяются также керами­ ческое (плитка) и другие виды покрытия. В местах примыкания стен к по­ лу предусматриваются закругления.

Примером удачных полов для чистых помещений и покрытий более

широкого применения могут служить виниловые полы фирмы Forbo (Швейцария). Технолоrйя укладки этих полов с использованием бесшов­ ной сварки обеспечивает непрерывную гладкую поверхность пола, включая примыкания к стенам , углам и пр.

Такой пол отвечает всем требованиям чистых помещений. Кроме

того, он обладает хорошей ремонтопригодностью. В плане

антистатических свойств полы ForЬo выпускаются в трех исполнениях: обычный, антистатический и электропроводный.

Во многих случаях полезно применять защитные покрьц,ия(коври­

ки, дорожки и пр.), которые снимают частицы с подошвы ноги или колеса тележки. Смысл этих защитных покрытий состоит в следующем: идущий человек при отрыве ног от поверхности пола вызывает восходящий вихрь воздуха, который поднимается на высоту до двух метров. Если не принять

специальных мер, то частицы с подошвы ноги человека или колеса тележ­

ки увлекаются этим вихрем вверх, повышая загрязненность помещения.

Для борьбы с этим явлением применяются защитные покрытия на пол. Наиболее эффективное из таких покрытий с высокой эффективностью

удержания частиц выпускается фирмой Dycem (Дайсем) в виде защитных

зон, дорожек или ковриков.

Принцип работы такого покрытия прост: частица, находящаяся на подошве ноги, должна соприкоснуться с поверхностью покрытия, войти в него и остаться в нем при отрыве ноги. После нескольких соприкоснове­ ний подошвы с покрытием практически все загрязнения с нее удаляются. Срок службы покрытия составляет от двух до четырех лет. Покрытия хо­

рошо моются и дезинфицируются. Они широко используются в чистых помещениях и могут укладываться в тамбур-шлюзах, комнатах переодева­

ния, перед входом в чистое помещение и т. д.

Трубопроводы. Трубопроводы и арматура должны быть приспособ­

лены к эффективной очистке, иметь, по возможiюсти, удобный ДОС'IJП, не располагаться в разного рода нишах и труднодоступных для уборки мес­ тах. Места прохода их через стены следует герметизировать. Арматура, клапаны и пр. должны.быть, как правило, вне чистого помещения.

Освещение. Конструкция электрооборудования должна учитывать

требования чистых помещений, не создавать условий для накопления за­ грязнений, быть удобной для уборки. Светильники целесообразно разме­

щать «заподлицо» с потолком или придавать им обтекаемую форму, не на­

рушающую воздушный поток и не создающую «воздушных теней». Это можно сделать путем размещения светильников над сетчатым распредели­ телем воздуха, либо за счет обтекаемой формы.

Если на время уборки нельзя отключить места подвода энергии, то следует предусмотреть защиту от попадания влаги. Нельзя помещать све­ тильники в какие-либо углубления, затрудняющие процесс очистки. Жела­ тельно, чтобы светильники обслуживались сверху, а не со стороны чистого

•

.,,

помещения. Предохранители, коробки и пр. должны располагаться вне

чистого помещения.

Авто1юм11ыс «чистые зо11ьш. Для создания чистых зон небольшого объема 1щ отдельных рабочих местах широко применяются автономные (локальные) установки.

Лt1.11щш1рт,1е ш1шфы обеспечивают чистоту воздуха класса В и

выпускаю1ся в различных модификациях:

-для защиты продукта от окружающей среды (рис. 2.71, слева);

-для защиты окружающей среды и персонала от продукта; для защиты одновременно как продукта от окружающей среды так и

окружающей среды и персонала-От продукта (рис.2.71, справа).

Рис.2.71. Различные моди­

фикации ламинарньп,

шкафов (фирма Babcock­

BCH)

Ламинарные шкафы выпускаются с вертикальным либо с горизон­