生物制造業車間
溫濕度標準:在無特殊要求下,在18~26度,相對濕度控制在45%~65%
生物制造業車間需要對環境中塵粒及微生物污染進行控制的房間(區域),其建筑結構、裝備及其使用均具有防止該區域內污染物的引入、產生和滯留的功能。
車間內設有換鞋間、清洗間、洗衣間、走廊、灌裝間、軋蓋間、包裝間等。車間吊頂、墻采用雙面彩鋼夾芯板。地板采用PVC 地板。
空調系統采用全空氣系統,由5 臺空調箱組成。冷源取自于冷凍機房的冷水機組,熱源取自園區工業蒸汽。車間分為一般區、十萬級、萬級、百級4個凈化區。由于已使用多年,存在著設備老化、生產效率低、人物流交叉污染、溫濕度不穩定等問題。隨著《藥品生產質量管理規范(2010年修訂)》的發布與實施,車間已無法滿足新法規的要求,故對其進行改造。
原車間存在的問題及改造思路
1.1 工藝改造
1.1.1 原灌裝間進入與退出共用一個緩沖間,存在交叉污染問題。改為增加單獨的退出通道至D 級走廊,并設壓差梯度保護。
1.1.2 原配液由人工完成,存在效率低、污染風險的問題。改為增加獨立配液間,并增加自動配液系統,設層流罩保護。
1.1.3 原稱量與配液在同一間房間完成,存在交叉污染風險。改為增加獨立稱量間,完成稱量。
1.1.4 原灌裝間百級面積過大,存在能耗大、難控制的問題。改為B 級背景+灌裝區A 級層流保護,灌裝機設置圍擋。
1.1.5 原凍干后成品由人工手持托盤轉運,存在效率低、污染風險的問題。改為增加小車進行轉運。
1.1.6 原軋蓋后至包裝采用人工轉運的方式,效率低、且無直接轉運通道。改為轉盤轉運,并將軋蓋背景區域潔凈級別提升為C 級。
1.1.7 原軋蓋機沒有抽風裝置,也沒有自動剔除裝置,容易形成二次污染。改為替換軋蓋機帶抽風、自動剔除裝置。
1.1.8 原軋蓋沒有排風,容易形成二次污染,改為增加排風。
1.1.9 原兩間洗衣間存在功能重復。改為將其合并,增加大功率洗衣烘干機。
1.10 原車間缺少在線粒子檢測間及設備,改為增加獨立的在線粒子檢測間及設備。
1.11 原車間缺少可在灌裝間外部觀察灌裝操作的觀察窗,改為在灌裝間與準備間之間增加觀察窗。
1.2 空調系統改造
1.2.1 原車間時常出現溫濕度超標現象。經調查,空調設備管路、盤管堵塞,并存在滴漏現象,空調箱面板銹蝕嚴重,夏季表面結露。綜合考慮,將空調箱全部更換。
1.2.2 原車間時常出現壓差過低、關鍵區域壓差梯度不夠的問題。經調查,送回風閥門有松動現象,定位機構生銹腐蝕嚴重,難以調整。部分風管內壁銹蝕,堵塞高效過濾器,造成壓差不穩定。改造后將其全部更換。1.3 其他改造原車間工藝排水缺少放倒流措施。改為將工藝排水集中排放,增加空氣隔段措施。
1.2 空調系統改造
1.2.1 原車間時常出現溫濕度超標現象。經調查,空調設備管路、盤管堵塞,并存在滴漏現象,空調箱面板銹蝕嚴重,夏季表面結露。綜合考慮,將空調箱全部更換。
1.2.2 原車間時常出現壓差過低、關鍵區域壓差梯度不夠的問題。經調查,送回風閥門有松動現象,定位機構生銹腐蝕嚴重,難以調整。部分風管內壁銹蝕,堵塞高效過濾器,造成壓差不穩定。改造后將其全部更換。1.3 其他改造原車間工藝排水缺少放倒流措施。改為將工藝排水集中排放,增加空氣隔段措施。
設計需要遵循的規范
設計需符合《藥品生產質量管理規范(2010 年修訂)》、《潔凈廠房設計規范》、《醫藥工業潔凈廠房設計規范》、《建筑設計防火規范》。《藥品生產質量管理規范(2010 年修訂)》與98 版的《藥品生產質量管理規范》。
設計方案
3.1 空調系統的基本形式采用全空氣系統,由室外取新風經粗效過濾器與室內回風在空調箱內混合,經表冷器降溫除濕,再經風機增壓送入加熱段再熱、加濕段加濕,經過中效過濾器二級過濾送至端高效過濾器進行三級過濾。室內潔凈度由粗、中、高效過濾器保證。溫濕度由表冷器、加熱盤管、加濕器控制。送風機提供必要的送風量,保證房間換氣次數。調節送風機、送回風閥調節房間壓差。
3.2 空調系統劃分按照潔凈級別設置空調箱。即每個級別對應獨立的空調箱。并將凈化空調與非凈化空調分別設置。
3.3 過濾器的設置凈化空調箱內粗效采用G4 袋式過濾器,中效采用F8袋式過濾器,末端高效采用A/B 區采用H14(過濾效率 99.995%@0.3μm),C/D 區采用H13(過濾效率99.99%@0.3μm)。非凈化空調箱內粗效采用G4 袋式過濾器,中效采用F7 袋式過濾器。排風箱內采用F7 中效過濾器。
3.4 壓差梯度設計按照GMP 要求,潔凈區與非潔凈區之間、不同級別潔凈區之間的壓差應當不低于10 Pa。進入潔凈區的第一個房間設為凈化保護區,壓力為0 Pa~5Pa,第二個房間壓力為15 Pa。相同級別房間壓力依次遞增,使非凈化區至走廊形成由小到大的階梯式壓差梯度。灌裝間和走廊之間的緩沖間采用下沉式壓差梯度(非階梯式),主要考慮到灌裝區為核心區域,既要保證其壓力最高,免受外部污染,也要保證灌裝時產生的霧滴擴散至C、D 區,所以采用下沉式壓差梯度。潔具間、滅菌間軋蓋間采用相對負壓,防止熱濕、鋁屑等顆粒擴散。
3.5 送風量、排風量、回風量、新風量設計送風量應滿足以下三個要求,并取三者大值。(1)室內潔凈度。(2)室內溫濕度。(3)室內供給的新風量。為簡化計算,送風量采用推薦值估算。根據《潔凈廠房設計規范》、《藥品生產質量管理規范(2010年修訂)》。
校核系統、房間的風量:系統送風量=系統新風量+系統回風量=系統回風量+系統排風量;房間送風量=房間回風量+房間排風量。
3.6 負荷計算
3.6.1 冷負荷(1)采用不穩態法逐一計算每一個系統每一時刻的冷負荷,確定綜合最大值。(2)根據系統風量計算每一個空調系統的制冷量。(3)校核:系統風量計算的制冷量應大于或等于不穩態法算的綜合最大值。
3.6.2 熱負荷(1)采用穩態法逐一計算每一個系統的熱負荷。(2)根據系統風量計算每一個空調系統的制熱量。(3)校核:系統風量計算的制熱量應大于或等于穩態法計算的熱負荷。
3.6.3 加濕量根據系統風量計算每一個空調系統的加濕量。3.7 材料選擇潔凈室空調系統的材料應具有耐腐蝕、使用壽命長、性能穩定、不產塵屑的特點。故風管采用熱鍍鋅鋼板制作,閥門采用碳鋼噴塑,風口采用冷軋鋼板噴塑,空調箱外壁采用彩鋼板,內壁采用不銹鋼。
節能設計
4.1原車間因使用多年,存在房間氣密性差、保溫、隔熱性不佳、空調設備結露、A 區面積過大等問題,造成能耗較大。
消毒設計
消毒設計目前潔凈的消毒有臭氧消毒、甲醛消毒、過氧化氫消毒。臭氧消毒有消毒時間短、無殘留、無腐蝕的特點。甲醛消毒有殺菌普廣、穩定、有腐蝕性的特點。過氧化氫消毒有消毒時間短、無殘留、環境影響小的特點。經過驗證,采用甲醛消毒作為車間的消毒劑。消毒時,將甲醛置于不銹鋼容器內,加入高錳酸鉀,將空氣溫度升至30℃以上,循環 30 min,然后關閉空調機組,悶消8h 后開啟排風機。具體做法是在總回風管上設消毒旁通管路、電動風閥連接至排風機。正常運行時,消毒旁通管路上的電動風閥關閉。消毒時,關閉新風電動閥、排風電動閥、排風機。消毒完畢后,開啟消毒旁通管路上的電動風閥、排風機、新風閥,將甲醛排除干凈。
隨著人們生活水平的提高,對藥品監管以及藥品生產車間也提出了更高的要求。無菌藥品生產車間有潔凈度高、能耗高的特點。本次改造結合了無菌藥品的特點、車間環境、管理要求等多方面因素,即解決了改造前存在的問題,又滿足了用戶使用要求,同時也符合生產質量管理規范GMP.