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藥廠凈化空調(diào)系統(tǒng)常見問題的解決方法
1,、系統(tǒng)選擇
凈化空調(diào)系統(tǒng)是保證藥品生產(chǎn)環(huán)境的關(guān)鍵設(shè)備,。在實(shí)際運(yùn)行中,前期空調(diào)系統(tǒng)劃分不合理,,導(dǎo)致在藥品生產(chǎn)中存在交叉污染的風(fēng)險,,房間溫度、濕度波動大,,系統(tǒng)調(diào)節(jié)困難,,能源消耗高,改造和維護(hù)費(fèi)用高等情況,,造成藥品生產(chǎn)環(huán)境不能滿足藥品生產(chǎn)管理法規(guī)的要求,,帶來藥品質(zhì)量風(fēng)險。因此在凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時,,就應(yīng)充分考慮以上情況,,并減少和避免類似情況的發(fā)生。
藥品生產(chǎn)企業(yè)空調(diào)凈化系統(tǒng)劃分的基本依據(jù)和原則為:
①按照產(chǎn)品的類別進(jìn)行劃分,,以避免交叉污染的風(fēng)險,。
②按照藥品生產(chǎn)環(huán)境(潔凈級別)的不同,不同潔凈級別的房間應(yīng)劃分為不同的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制,。
③按照室內(nèi)溫濕度的基數(shù)(如18~26℃,,45%~60%)和準(zhǔn)確度(如±0.5℃,±5%)來劃分空調(diào)系統(tǒng),。
④按照空間(房間的朝向,、樓層)位置等劃分空調(diào)系統(tǒng),便于風(fēng)管的布局和安裝,,利于后期的運(yùn)行管理,。
⑤按照有毒有害物質(zhì)的危害及含塵濃度情況劃分空調(diào)系統(tǒng),以避免交叉污染,、提高中,、過濾器的壽命。
⑥按照空調(diào)運(yùn)行時間,、班次的使用情況劃分空調(diào)系統(tǒng),以利于運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,。
⑦按照房間氣流流形(層流,、亂流)的不同劃分空調(diào)系統(tǒng)。
⑧房間的濕熱負(fù)荷變化較大,,且區(qū)域內(nèi)溫濕度需要嚴(yán)格控制的房間宜分區(qū)設(shè)置系統(tǒng),,或設(shè)置局部處理裝置(再熱系統(tǒng)、分區(qū)機(jī)組系統(tǒng)等),。
⑨為了運(yùn)行和維修便利,,大風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況劃分為不同的小系統(tǒng),,一般以≤40000m3/h風(fēng)量為宜。
⑩根據(jù)防火分區(qū)的要求,,空調(diào)系統(tǒng)的分區(qū)應(yīng)滿足其建筑物防火分區(qū)的要求,。
2、風(fēng)量選擇
凈化空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量除了滿足潔凈室溫度,、濕度的要求,,防止外界空氣污染室內(nèi)潔凈度外,還需要置換和稀釋室內(nèi)空氣中的污染物,,維持環(huán)境的潔凈級別,,保證合理的氣流流向等。在空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中,,存在房間風(fēng)量不足導(dǎo)致潔凈度差,,房間風(fēng)量過高導(dǎo)致能耗增加,造成系統(tǒng)調(diào)試時風(fēng)量平衡困難,,運(yùn)行時系統(tǒng)穩(wěn)定性差,。因此在凈化空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)選型、采購時,,應(yīng)合理考慮空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量,;系統(tǒng)正常運(yùn)行時定期監(jiān)測風(fēng)量的變化,防止送風(fēng)量降低影響潔凈室的潔凈度,。
3,、空調(diào)風(fēng)機(jī)選型要點(diǎn)
(1)風(fēng)機(jī)的總送風(fēng)量應(yīng)滿足各房間zui低的換氣次數(shù)(1h內(nèi)房間的體積流量更換次數(shù))所要求風(fēng)量。通常依據(jù)房間的潔凈級別和工程經(jīng)驗法則的典型數(shù)值來估算總送風(fēng)量:FDA和ISPE的CNC( EU D級動態(tài)標(biāo)準(zhǔn))級空間,,6~20次/h,;ISO8級(EU C級動態(tài)標(biāo)準(zhǔn))空間,20~40次/h,;ISO7級( EU B級動態(tài)標(biāo)準(zhǔn))空間,,40~60次/h;ISO5級(EU *)空間,,對于單向流而言,,換氣次數(shù)沒有任何關(guān)系;氣流速度和形式至關(guān)重要,。
(2)綜合考慮滿足房間去除濕熱源所需要的zui低風(fēng)量,。
通常包括以下幾種情況:
①去除房間設(shè)備和人員活動所產(chǎn)生的熱量增量所需要的風(fēng)量。
②清洗活動所產(chǎn)生的濕熱增量所需要的風(fēng)量,。
③由于送風(fēng)方式和效率的不同所需要的不同風(fēng)量,。
④操作人員的著裝(潔凈服或隔離衣)不同所需要的不同風(fēng)量。
⑤工藝流程及其微粒生成率不同,,導(dǎo)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的不同風(fēng)量,。
(3)為達(dá)到要求的壓差所需的風(fēng)量,通常該數(shù)值小于(1)和(2)的要求,。
(4)盡量選擇風(fēng)機(jī)直連方式,,減少皮帶維護(hù);選用風(fēng)機(jī)變頻器,節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,。
4,、送風(fēng)量減少的常見情況及處理方法
(1)風(fēng)機(jī)皮帶磨損打滑導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出力減少;更換磨損皮帶,,漲緊皮帶張力,。
(2)風(fēng)管和靜壓箱之間的軟連接破損漏風(fēng);維修和更換軟連接,。
(3)送風(fēng)管路接口處漏風(fēng),;玻璃膠密封或重新連接漏風(fēng)處密封墊。
(4)初,、中效空氣過濾器堵塞,,送風(fēng)量不足;監(jiān)測過濾器前后壓差,,及時更換過濾器,。
(5)過濾器堵塞,風(fēng)送不出,;定期檢測風(fēng)口風(fēng)量和壓差,,根據(jù)使用情況確定合理的更換周期。
(6)系統(tǒng)回風(fēng),、排風(fēng)過濾器堵塞,,房間風(fēng)壓大,風(fēng)出不去,;定期清洗和更換過濾器,。
(7)送風(fēng)閥門運(yùn)行中位置改變,導(dǎo)致閥門關(guān)閉,,不能送風(fēng),;風(fēng)量調(diào)試完畢后,鎖緊并固定閥門開度,,貼上位置標(biāo)識并定期巡檢,。
5、污染物控制
根據(jù)藥品工藝及屬性的不同,,藥品需要在不同潔凈級別的區(qū)域進(jìn)行生產(chǎn)。國內(nèi)外相關(guān)的藥品生產(chǎn)管理法規(guī),,在其各自頒布的藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理文件中,,均對藥品的生產(chǎn)環(huán)境中空氣懸浮粒子數(shù)作了具體規(guī)定,。影響潔凈室潔凈度的因素由兩部分構(gòu)成:外源性污染物和內(nèi)源性污染物。外源性污染物包括潔凈室送風(fēng)引入,,以及潔凈室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的污染物浸入,。內(nèi)源性污染物包括作業(yè)人員的產(chǎn)塵,設(shè)備和產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)塵,??刂茐m埃粒子污染是凈化空調(diào)系統(tǒng)的一項重要功能,用以保證藥品的純度,、均一性和品質(zhì),。凈化空調(diào)系統(tǒng)日常維護(hù)和管理的不到位會導(dǎo)致生產(chǎn)停止和藥品報廢的情況時有發(fā)生,應(yīng)引起空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)和管理人員的足夠重視,。
潔凈室污染物的控制措施如下:
①空調(diào)初,、中效過濾器定期清洗或更換,機(jī)箱或送風(fēng)管道應(yīng)定期清潔,。
②過濾器定期泄漏率檢測,,風(fēng)量降低或破損及時更換。
③潔凈室的門窗,,墻面,、地面、頂棚縫隙應(yīng)密閉,,進(jìn)出潔凈室管線連接處密封,,防止外源性污染源進(jìn)入潔凈室。
④潔凈室內(nèi)人員穿戴適合的無塵工作服,,規(guī)范操作,,減少不必要的動作。
⑤減少室內(nèi)物料的產(chǎn)塵環(huán)節(jié),,選用密閉方式生產(chǎn)工藝和設(shè)備,。
⑥進(jìn)入潔凈室內(nèi)的物料、物品應(yīng)清潔,,采用不易產(chǎn)生塵埃的材質(zhì),,并減少不必要的移動路線。
⑦定期清潔潔凈室內(nèi)各類設(shè)備,、設(shè)施,,防止污染物的產(chǎn)生、滯留,。
6,、壓差控制
潔凈室的壓差是潔凈級別不同的房間之間、或同級別不同潔凈室之間維持一定的靜壓差,其目的是在正常工作或空氣平衡暫時受到破壞時,,潔凈室的潔凈度免受鄰室的污染,,在國內(nèi)外的藥品生產(chǎn)法規(guī)中也有明確規(guī)定,因此壓差控制在凈化空調(diào)系統(tǒng)中是一個非常重要的環(huán)節(jié),。在制藥企業(yè)凈化空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行中,,潔凈室經(jīng)常會出現(xiàn)壓差的過高或過低、波動大,,甚至氣流反向等情況,,帶來藥品生產(chǎn)的質(zhì)量風(fēng)險。
根據(jù)經(jīng)驗分析,,潔凈室壓差的主要影響因素在于管理和維護(hù)不到位,,以及系統(tǒng)設(shè)計不合理,資金投入不足,,造成凈化空調(diào)系統(tǒng)的壓差穩(wěn)定性差,,需要頻繁地調(diào)整風(fēng)機(jī)參數(shù),以及送風(fēng),、回風(fēng),、排風(fēng)閥門。
影響潔凈室壓差的因素和應(yīng)對措施如下:
(1)凈化空調(diào)系統(tǒng)空氣過濾器阻力的變化,,引起送風(fēng)量變化,,從而造成室內(nèi)壓差的變化??啥ㄆ诟鼡Q初,、中、過濾器;或采用變頻送風(fēng)機(jī),,以實(shí)際送風(fēng)量與設(shè)定送風(fēng)量之差進(jìn)行風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制,,保證送風(fēng)量恒定。
(2)潔凈室門的啟,、閉,,會引起潔凈室壓差的波動。減少門的啟閉次數(shù)并隨手關(guān)門;可設(shè)置緩沖室或氣閘間,;安裝余壓閥,,通過平衡壓塊來改變余壓閥的開度,實(shí)現(xiàn)潔凈室壓差的控制,。
(3)通過差壓變送器檢測室內(nèi)壓力,,并控制送風(fēng)或回風(fēng)閥門開度,實(shí)現(xiàn)潔凈室壓差的控制,。
(4)房間門窗縫隙漏風(fēng)量過大,,造成壓差的過低,。可定期檢修圍護(hù)結(jié)構(gòu)及門的密封條,,確保氣密性良好,。
7、溫度,、相對濕度控制
在潔凈室內(nèi),如果溫度過低,,不便于工作的正常進(jìn)行,;而溫度過高,人員排汗增加潔凈室污染,;而對溫度,、相對濕度敏感的物料,溫度和相對濕度更需要嚴(yán)格控制,,否則產(chǎn)品質(zhì)量無法保證,。因此,保證潔凈室內(nèi)溫度和相對濕度符合工藝要求是空調(diào)系統(tǒng)的重要能力,。通常有多種因素引起潔凈室空氣溫度,、相對濕度不符合要求,應(yīng)采取不同的應(yīng)對措施,。
(1)有些制藥廠房內(nèi)發(fā)熱設(shè)備多且大,,如果只按換氣次數(shù)確定,往往會導(dǎo)致潔凈室內(nèi)溫度超標(biāo),。例如,,通過風(fēng)機(jī)過濾單元(FFU)達(dá)到*的凈化區(qū)域,需要單獨(dú)配置空調(diào)機(jī)組或采用送風(fēng)支管二次表冷(加熱)方式,,控制房間溫度,。
(2)冷凍水管路設(shè)計、安裝,、調(diào)試存在問題,,造成多套空調(diào)機(jī)組并聯(lián)使用時,冷凍水時流量分配不均,,空調(diào)機(jī)組溫濕度控制困難,,應(yīng)進(jìn)行管路改造或水平衡調(diào)試。
(3)設(shè)備維護(hù)不到位,,導(dǎo)致凈化空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時,,溫度、相對濕度超出范圍,。例如,,表冷器結(jié)垢、翅片灰塵積聚導(dǎo)致?lián)Q熱效率低,管路堵塞導(dǎo)致水流量不足,,冷凍水供應(yīng)水溫過高,,蒸汽供應(yīng)壓力不足,蒸汽冷凝水疏水不暢等,,應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)的管理和落實(shí),。
8、凈化空調(diào)機(jī)組設(shè)計
凈化空調(diào)機(jī)組是通過對空氣的凈化和熱濕處理,,實(shí)現(xiàn)制冷,、加熱、除濕,、加濕,、凈化等功能的設(shè)備,其設(shè)計和選型不當(dāng),,將給凈化空調(diào)系統(tǒng)的使用造成極大困擾,。在進(jìn)行空調(diào)機(jī)組的選型和確認(rèn)時,需要對可能出現(xiàn)的問題加以關(guān)注,,減少后期調(diào)試和運(yùn)行時的麻煩,。
(1)維修空間不足。例如,,表冷器兩側(cè),、加熱器兩側(cè)距離不足,出現(xiàn)換熱器維修情況,,需要拆除箱體和相關(guān)部件才能維修,。
(2)功能段間距不足且未采取其他補(bǔ)救措施,如在風(fēng)機(jī)送風(fēng)段與中效過濾段距離短,,且未加裝均流板,,造成風(fēng)機(jī)出口處的中效過濾器整個斷面空氣濾速極不均勻,影響過濾效果,,縮短了過濾器的使用壽命,。
(3)箱體迎風(fēng)面風(fēng)速較大,造成了表冷段后凝水盤漂水,,若擋水板設(shè)計不合理,,問題就更嚴(yán)重了。所以在選型時表冷器迎風(fēng)面風(fēng)速盡量控制在2~2.5m/s,。
(4)機(jī)組整體密封性能差,,如有空調(diào)機(jī)組動力電纜穿越機(jī)箱時,與機(jī)箱板連接處密封不嚴(yán),,甚至不做任何處理,。因此在機(jī)組驗收嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),。通常《組合式空調(diào)機(jī)組》[4]標(biāo)準(zhǔn)要求是,,凈化空調(diào)箱在箱內(nèi)靜壓為1000Pa時,,機(jī)內(nèi)漏風(fēng)率不得超過2%。
(5)機(jī)組凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)計不合理,,存水彎不能存水或凝結(jié)水不能排出箱體,,既影響了空調(diào)機(jī)組內(nèi)表面,又影響過濾器的壽命,,對熱濕處理還有影響,。通常凝水盤高度大于機(jī)組負(fù)靜壓(水柱高度)50%,冷凝水管坡度≥0,。3%,存水彎水封高度為機(jī)組zui大負(fù)靜壓2倍,,存水彎總高度約為機(jī)組zui大負(fù)靜壓4倍,。
(6)表冷器的排水口設(shè)計不合理,存水不能排放干凈,,造成表冷器凍裂,,維護(hù)和更換困難。建議在北方使用空調(diào)機(jī)組時,,當(dāng)停止冷凍水的使用后,,斷開冷送水進(jìn)出管路,用壓縮空氣吹凈表冷器存水;若仍存有部分冷凍水,,可在表冷器內(nèi)充裝適量乙二醇溶液防凍,。
9、節(jié)能運(yùn)行管理
在藥品生產(chǎn)企業(yè)中,,凈化空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行所消耗的能源約占整個企業(yè)能源消耗的20%~30%,,由此可見空調(diào)節(jié)能是一項非常重要的工作。由于空調(diào)日常管理和維護(hù)不到位,,空調(diào)能源隱性浪費(fèi)的現(xiàn)象非常多,,從提高企業(yè)經(jīng)營業(yè)績角度看,實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能運(yùn)行有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,。暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗主要取決于空調(diào)冷,、熱負(fù)荷的確定和空調(diào)系統(tǒng)的合理運(yùn)行參數(shù)配置,通過良好的運(yùn)行和維護(hù)管理,,*可以減少凈化空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗,。
(1)由于空調(diào)風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量和壓力損失隨著初、中,、過濾器阻力增加而發(fā)生變化,,為維持房間的潔凈度,,新風(fēng)、送風(fēng),、回風(fēng)的風(fēng)量需要保持一致,,因此在空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置變頻風(fēng)機(jī),通過改變風(fēng)機(jī)頻率,,定風(fēng)量變風(fēng)壓來達(dá)到凈化和送風(fēng)的要求,,同時可以達(dá)到節(jié)能的要求。
(2)每年運(yùn)行前要對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行打壓試驗,、清洗除垢,,防止換熱效率減低,增加運(yùn)行費(fèi)用,。
(3)定期更換空調(diào)系統(tǒng)的初,、中效過濾器,減少風(fēng)機(jī)電能的浪費(fèi),。
(4)過渡季節(jié)加大室外新風(fēng)的利用,,來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度。
(5)在滿足潔凈區(qū)溫濕度要求的前提下,,適當(dāng)提高(夏季)或降低(冬季)溫濕度控制值,。