洁净厂房验证技术

洁净厂房验证技术,目录,一、洁净厂房 1.1 洁净厂房设计 1.2 工艺布局 1.3 洁净厂房建筑要求 1.4 空调设计 1.5 环境系统验证 二、空调系统的测试与调整 2.1 通风管道风压、风速、风量测定 2.2 高效过滤器的检漏方法,一、洁净厂房,概述 药片是特殊商品，除了必须严格控制药片的成份以外，还必须控制微生物量。随着科学技术的深化，发现细菌等微生物在空气中难以存活，它必须依附在尘埃上才能存活。科学家和工程师根据微生物生存特性，研制不同类型的过滤器，通过多道过滤，最终根据药片生存要求，可以达到C级，B级和A级洁净度要求。同时，通过冷冻除湿或氯化钙转轮除湿方法，达到生产车间舒适或低湿要求，温度也可通过换热器控制。,一、洁净厂房,药品生产企业必须有整洁的生产环境。 厂区的地面、路面及运输等不应对药品的生产造成污染。 生产、行政、生活和辅助区的总体布置应合理，不得互相防碍。 相邻的厂房之间的生产操作不得相互防碍。 在遵守国家总体工业规划的同时，选择大气含尘、含菌浓度低、无有害气体，自然环境好的区域。 平面布置合理，人流、物流分开，避免交叉污染。 厂区绿化尽量多种草坪，少种花粉类的植物。,1-1 洁净厂房设计,药厂总平面布置和工艺布局的总设计 整洁的生产环境，人流物流分开，相互不受影响，不会造成交叉污染。 洁净厂房设计方法 全封闭全空调，人流物流放开 洁净度通过缓冲逐级提高，达到无菌的要求。A级无菌室的设计，目前国际上一般采用比较经济的做法：通过缓冲达到C级，再通过缓冲达到B级，最后在B级房间局部加层流罩达到A级。,1-2 工艺布局, 按照生产工艺流程及所要求的空气洁净等级进行合的理布局，同一厂房内的生产操作不能相互影响，不同洁净度区域之间人员和物流出入，要设缓冲区，防止交叉污染。 取样室（可设在储藏区）、称量室、备料间空气洁净度与生产要求一致。 足够大的中间储藏室、设备清洗和储存、卫生设备清洗和储存。 生产区和包装区分开，更衣室分开。 不同洁净度工作服分别清洗、整理。 取样室、中心称量室，采用层流设计。,1-3 洁净厂房建筑要求, 洁净室（区）的内表面应平整光滑、无裂缝、接口严密、无颗粒物脱落，并能耐受清洗和消毒。墙壁与地面的交界处宜成弧形或采取其他措施，以减少灰尘积聚和便于清洁。 洁净室（区）内各种管道、灯具、风口以及其他公用设施，在设计和安装时，应考虑使用中避免出现不易清洁的部位。与墙壁或天棚的连接部均应密封。 洁净室（区）应根据生产要求提供足够的照明。主要工作室的照度宜为300勒克斯，对照度有特殊要求的生产部位可设置局部照明。厂房应有紧急照明设施。 洁净室（区）安装的水池、地漏不得对药品产生污染。A级洁净 （区）不得设置地漏。,1-4 空调设计,1-4-1 空气平衡和流向 空气从洁净室流向次洁净室。 生产区对外保持正压（10PA） 活性物质生产室保持负压。 易产生粉尘的车间为负压。 开口工段为正压。（或局部层流） 洁净设备间为负压。 洁净房间对隔层和机房为正压。 生产车间内办公室保持正压。,1-4 空调设计,1-4-2 气体组织 包装车间、更衣室、走廊和浴室采用上送上回。 生产车间、灌装车间、储藏室采用上送下回。 洁净车间不得采用走廊回风。 洁净区无法采用上送下回时，可采用侧送侧回，但要注意气流是否流过生产操作面。 风口设置时，注意气体流能保护操作面。,1-5 环境系统验证,1-5-1 环境控制确认 确认A级无菌区，B级和C级洁净区，辅助洁净区室尘埃粒子的控制。 安装确认 环境控制区域相应的被批准的设计图及有关流向图（空气流向、压差、温度、湿度、人流、物流）。 系统描述和设计特征。 有关文件有：DOP测试、完整性试验、环境参数文件 仪表校验文件、操作手册和标准操作法。,1-5 环境系统验证,1-5-2 验证 尘埃粒子测定 浮游菌和沉降菌测定 初次测试不合格处理 验证时，总尘埃粒子或空气菌落数测试结果超过范围需在不合格后紧接在原取样点重做二次，二次结果合格都放入表格内，可认为通过验证。 重做菌落样前房间需消毒 说明 1 尘埃粒子、浮游菌、沉淀菌在验证区域满足洁净级别要求。 2 如果超出标准，每超出标准的取样点必须重新取样2次测试。每次重新测试的结果必须符合验证标准。重新测试的样品必须尽可能在不合格结果后立刻取样。 3 重新测试取样之前，必须清洁有菌落样的区域。,1-5 环境系统验证,4 验证取样条件 4-1 在取样空气系统验证区域必须连续运行6小时以上，层流必须运行30分钟以上、在取空气有菌量的区域，必须在取样消毒。一旦验证开始，系统必须每天24小时，一周7天运行。 4-2 动态是指灌装机运行（但无粉灌入），测试区内有操作人员存在的情况下取样。 4-3 静态是指在生产完成后，测试区无人的情况下，经过15分钟-20分钟的净化后，再对测试区进行取样。 4-4 记录整个验证时期的温度、湿度和压差的操作参数。 4-5 高效过滤器每年必须进行完整性测试和记录。,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,2.1.1 测定位置和测定点,1.测定位置的选择 通风管道内风速及风量的测定，是通过测量压力换算得到。测得管道中的气体的真实压力值，除了正确使用测压仪器外，合理选择测量断面、减少气流扰动对测量结果的影响很大。测量断面应尽量选择在气流平稳的直管段上。测量断面设在弯头、三通等异形部件前面（相对气流流动方向）时，距这些部件的距离应大于2倍管道直径。当测量断面设在上述部件后面时，距这些部件的距离应大于45倍管道直径。见图2.1。当测试现场难于满足要求时，为减少误差可适当增加测点。但是，测量断面位置距异形部件的最小距离至少是管道直径的1.5倍。,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,图2.1 测量断面位置示意图,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,测定动压时如发现任何一个测点出现零值或负值，表明气流不稳定，该断面不宜作为测定断面。如果气流方向偏出风管中心线15以上。该断面也不宜作测量断面（检查方法：毕托管端部正对气流方向，慢慢摆动毕托管，使动压值最大，这时毕托管与风管外壁垂线的夹角即为气流方向与风管中心线的偏离角）。 选择测量断面，还应考虑测定操作的方便和安全。 2. 测试孔和测试点的选择 由于速度分布的不均匀性，压力分布也是不均匀的。因此，必须在同一断面上多点测量，然后求出该断面的平均值。 （1）圆形风道 在同一断面设置两个彼此垂直的测孔，并将管道断面分成一定数量的等面积同心环，同心环的划分环数按表2.1确定。,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,圆形风管的划分环数 表2.1,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,图2.2是划分为三个同心环的风管的测点布置图，其他同心环的测点可参照布置。 对于圆形风道，同心环上各测点距风道内壁距离列于表2.2。测点越多，测量精度越高。 （2）矩形风道 可将风道断面划分为若干等面积的小矩形，测点布置在每个小矩形的中心，小矩形每边的长度为200mm左右，如图2.3所示。,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,图2.2 圆形风道测点布置图,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,圆风管测点与管壁距离系数（以管径为基数） 表2.2,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,图2.3 矩形风道测点布置图,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,2.1.2 风道内压力的测定,1.原理 测量风道中气体的压力应在气流比较平稳的管段进行。测试中需测定气体的静压、动压和全压。测气体全压的孔口应迎着风道中气流的方向，测静压的孔口应垂直于气流的方向。风道中气体压力的测量如图2.4所示。 如图2.4所示，用U形压力计测全压和静压时，另一端应与大气相通（用倾斜微压计在正压管段测定时，管的一端应于大气相通，在负压管段测压时，容器开口端应与大气相通）。因此压力计上读出的压力，实际上是风道内气体压力与大气压力之间的压差（即气体相对压力）。大气压力一般用大气压力表确定。由于全压等于动压与静压的代数和，可只测其中两个值，另一个值通过计算求得。,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,图2.4 风道中气体压力的测量,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,2.测定仪器 气体压力（静压、动压和全压）的测量通常是用插入风道中的测压管将压力信号取出，在与之连接的压力计上读出，常用的仪器有毕托管和压力计。 （1）毕托管 标准毕托管 结构见图2.5，它是一个弯成90的双层同心圆管，其开口端同内管相同，用来测定全压；在靠近管头的外壁上开有一圈小孔，用来测定静压，按标准尺寸加工的毕托管校正系数近似等于1。标准毕托管测孔很小，易被风道内粉尘堵塞，因此这种毕托管只适用于比较清洁的管道中测定。,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,图2.5 标准毕托管,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,S型毕托管 结构见图2.6。它是由两根相同的金属管并联组成，测量时有方向相反的两个开口，测定时，面向气流的开口测得的相当于全压，背向气流的开口测得的相当于静压。由于测头对气流的影响，测得的压力与实际值有较大的误差，特别是静压。因此，S型毕托管在使用前须用标准毕托管进行校正，S型毕托管的动压校正系数一般在0.820.85之间。S型毕托管测孔较大，不易被风道内粉尘堵塞，这种毕托管在含尘污染源监测中得到广泛应用。 （2）压力计 U形压力计 由U形玻璃管制成，其中测压液体视被测压力范围选用水、酒精或汞，U形压力计不适于测量微小压力。压力值由液柱高差读得换算， 值按下式计算：,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,图2.6 S型毕托管,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,Pa (2.1) 式中 压力，Pa； 液柱差，mm； 液体密度，g/cm3； 重力加速度，m/s2。 倾斜式微压计 构造见图2.7。测压时，将微压计容器开口与测定系统中压力较高的一端相连，斜管与系统中压力较低的一端相连，作用于两个液面上的压力差，使液柱沿斜管上升，压力p按下式计算： Pa (2.2) 式中 斜管内的液柱长度，mm； 斜管系数，由仪器斜角刻度读得。 测压液体密度，常用密度为0.81g/cm3的乙醇。当采用其他密度的液体时，需进行密度修正。,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,图2.7 倾斜式微压计,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,3. 测定方法 （1）测试前，将仪器调整水平，检查液柱有无气泡，并将液面调至零点，然后根据测定内容用橡皮管将测压管与压力计连接。图2.8是毕托管与U形压力计测量烟气全压、静压、动压的连接方法。图2.9是毕托管与倾斜式微压计的连接方法。 （2）测压时，毕托管的管嘴要对准气流流动方向，其偏差不大于5，每次测定反复三次，取平均值。,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,图2.8 毕托管与U形压力计的连接 1测全压；2测动压；3测静压；4毕托管； 5风道；6橡皮管,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,图2.9 毕托管与倾斜式微压计连接方法,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,2.1.3 管道内风速测定,1.间接式 先测得管内某点动压 ，可以计算出该点的流速。用各点测得的动压取均方根，可以计算出该截面的平均流速。 式中 动压值， 断面上各测点动压值， ； 平均流速是断面上各测点流速的平均值。 此法虽教繁琐，由于精度高，在通风系统测试中得到广泛应用。,m/s (2.3),m/s (2.4),2.1 通风管道风压、风速、风量测定,2.直读式 常用的直读式测速仪是热球式热电风速仪，这种仪器的传感器是一球形测头，其中为镍铬丝弹簧圈，用低熔点的玻璃将其包成球状。弹簧圈内有一对镍铬一康铜热电偶，用以测量球体的温升程度。测头用电加热。由于测头的加热集中在球部，只需较小的加热电流（约30mA）就能达到要求的温升。测头的温升会受到周围空气流速的影响，根据温升的大小，即可测出气流的速度。 仪器的测量部分采用电子放大线路和运算放大器，并用数字显示测量结果。测量的范围为0.0519.0m/s（必要时可扩大至40m/s）。 仪器中还没有P-N结温度测头，可以在测量风速的同时，测定气流的温度。这种仪器适用于气流稳定输送清洁空气，流速小于4m/s的场合。,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,2.1.4 风道内流量的计算,平均风速确定以后，可按下式计算管道内的风量 m3/s (2.5) 式中 管道断面积，m2。 气体在管道内的流速、流量与大气压力、气流温度有关。当管道内输送气体不是常温时，应同时给出气流温度和大气压力。,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,2.1.5 局部排风罩口风量的测定,1.罩口风速测定 罩口风速测定一般用匀速移动法、定点测定法。 (1)匀速移动法 测定仪器：叶轮式风速仪。 测定方法：对于罩口面积小于0.3 m2的排风罩口，可将风速仪沿整个罩口断面按图2.10所示的路线慢慢地匀速移动，移动时风速仪不得离开测定平面，此时测得的结果是罩口平均风速。此法进行三次，取其平均值。,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,图2.10 罩口平均风速测定路线,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,(2)定点测定法 测定仪器：标定有效期内的热球式热电风速仪 测定方法：对于矩形排风罩，按罩口断面的大小，把它分为若干个面积相等的小块，在每个小块的中心处测其气流速度。断面积大于0.3 m2的罩口，可分为912个小块测量，每个小块的面积0.06 m2，见图2.11(a)；断面积0.3 m2的罩口，可取6个测点测量，见图2.11(b)；对于条缝形排风罩，在其高度方向至少应有两个测点，沿条缝长度方向根据其长度可以分别取若干个测试点，测点间距200mm，见图2.11(c)。对圆形罩至少取4个测点，测点间距200mm，见图2.11(d)。 排风罩罩口平均风速按算术平均值计算。,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,图2.11 各种形式罩口测点布置,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,2.风量测定 (1)动压法测量排风罩的风量 如图2.12所示，测出断面11上各测点的动压，按式（2.4）计算住断面上各测点流速的平均值，则排风罩的排风量为： m3/s (16.6) 式中 平均风速，m/s； 管道断面积，m2。 (2)静压法测量排风罩的风量 在现场测定时，各管件之间的距离很短，不易找到比较稳定的测定断面，用动压法测量流量有一定困难。在这种情况下，按图2.13所示，通过测量静压求得排风罩的风量。,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,图2.12 排风罩排风量,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,图2.13 静压法测定排风量,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,局部排风罩压力损失 式中 罩口断面的全压，Pa； 11断面的全压，Pa； 11断面的静压，Pa； 11断面的动压，Pa ； 局部排风罩的局部阻力系数； 断面11的平均流速，m/s； 空气的密度，kg/m3。 通过公式（2.9）可以看出，只要已知排风罩的流量系数及管口处的静压，即可测出排风罩的流量。,（2.7）,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,（2.8） m3/s (2.9) 各种排风罩的流量系数可用实验方法求得，从公式（2.8-8）可以看出： （2.10） 值可以从有关资料查得。由于实际的排风罩和资料上给出的不可能完全相同，按资料上的 值计排风量会有一定的误差。,2.1 通风管道风压、风速、风量测定,在一个有多个排风点的排风系统