CONCEITO DE SALA LIMPA E CONTROLE DE POLUIÇÃO

Conceito de sala limpa

Purificação: refere-se ao processo de remoção de poluentes para obter a limpeza necessária.

Purificação do ar: o ato de remover poluentes do ar para torná-lo limpo.

Partículas: substâncias sólidas e líquidas com tamanho geral de 0,001 a 1000 μm.

Partículas em suspensão: partículas sólidas e líquidas com tamanho entre 0,1 e 5 μm presentes no ar, utilizadas para a classificação da qualidade do ar.

Teste estático: teste realizado quando o sistema de ar condicionado da sala limpa está em operação normal, o equipamento de processo já foi instalado e não há pessoal de produção na sala limpa.

Teste dinâmico: um teste realizado quando a sala limpa está em produção normal.

Esterilidade: ausência de organismos vivos.

Esterilização: um método para atingir um estado estéril. A diferença entre uma sala limpa e uma sala comum com ar condicionado. As salas limpas e as salas comuns com ar condicionado são espaços onde métodos artificiais são usados ​​para criar e manter um ambiente com ar que atinge uma determinada temperatura, umidade, velocidade do fluxo de ar e purificação do ar. A diferença entre as duas é a seguinte:

Quarto limpo, quarto comum com ar condicionado

É necessário controlar a quantidade de partículas suspensas no ar em ambientes internos. A temperatura, a umidade, a velocidade e o volume do fluxo de ar devem atingir uma determinada frequência de ventilação (sala limpa com fluxo unidirecional: 400 a 600 vezes/h; sala limpa com fluxo não unidirecional: 15 a 60 vezes/h).

Geralmente, a temperatura é reduzida de 8 a 10 vezes por hora. A ventilação da sala com temperatura constante é realizada de 10 a 15 vezes por hora. Além do monitoramento de temperatura e umidade, a limpeza deve ser testada regularmente. O ar fornecido deve passar por filtragem em três estágios, e os filtros de ar terminais devem utilizar filtros HEPA. Utilize equipamentos de troca de calor e umidade primários, intermediários e de fluxo de ar. A sala limpa deve ter uma pressão positiva ≥10Pa no espaço circundante. Existe pressão positiva, mas não há exigência de calibração. Os funcionários que entram devem trocar de calçados especiais e vestir roupas estéreis, além de passar por um chuveiro de ar. O fluxo de pessoas e de equipamentos deve ser separado.

Partículas em suspensão: geralmente se refere a partículas sólidas e líquidas suspensas no ar, com tamanho variando de 0,1 a 5 μm. Limpeza: utilizada para caracterizar o tamanho e a quantidade de partículas presentes no ar por unidade de volume, sendo o padrão para determinar o nível de limpeza do ambiente.

Anfiteatro: Uma sala de transição instalada na entrada e na saída de uma sala limpa para bloquear o fluxo de ar contaminado e controlar a diferença de pressão proveniente do exterior ou de salas adjacentes.

Chuveiro de ar: Um tipo de câmara de descompressão que utiliza ventiladores, filtros e sistemas de controle para direcionar o ar ao redor das pessoas que entram no ambiente. É uma das maneiras eficazes de reduzir a poluição externa.

Roupas de trabalho limpas: Roupas limpas com baixa geração de poeira são usadas para minimizar as partículas geradas pelos trabalhadores.

Filtro de ar HEPA: Um filtro de ar com eficiência de captura superior a 99,9% para partículas com diâmetro igual ou superior a 0,3 μm e resistência ao fluxo de ar inferior a 250 Pa no volume de ar nominal.

Filtro de ar Ultra-HEPA: Um filtro de ar com eficiência de captura superior a 99,999% para partículas com diâmetro de 0,1 a 0,2 μm e resistência ao fluxo de ar inferior a 280 Pa no volume de ar nominal.

Sala limpa: Composta por um sistema central de ar condicionado e purificação do ar, a sala limpa é o coração do sistema de purificação, trabalhando em conjunto para garantir a normalidade de diversos parâmetros. Controle de temperatura e umidade: A sala limpa é um requisito ambiental das Boas Práticas de Fabricação (BPF) para empresas farmacêuticas, e o sistema de ar condicionado (HVAC) para salas limpas é a garantia fundamental para alcançar a purificação adequada. O sistema central de ar condicionado para salas limpas pode ser dividido em duas categorias: Sistema de ar condicionado DC: o ar externo, tratado e que atende aos requisitos do espaço, é injetado na sala e, em seguida, todo o ar é expelido. Também chamado de sistema de exaustão total, é utilizado em salas limpas com requisitos de processo especiais. A área geradora de poeira no quarto andar de uma sala limpa existente pertence a este tipo, como a sala de secagem de granulação, a área de enchimento de comprimidos, a área de revestimento e a área de trituração e pesagem. Como a sala limpa produz muita poeira, utiliza-se um sistema de ar condicionado DC. Sistema de ar condicionado de recirculação: ou seja, o ar fornecido à sala limpa é uma mistura de ar fresco externo tratado e ar de retorno da sala limpa. O volume de ar fresco externo é geralmente calculado como 30% do volume total de ar na sala limpa e deve também suprir a necessidade de compensar o ar exaurido da sala. A recirculação divide-se em ar de retorno primário e ar de retorno secundário. A diferença entre ar de retorno primário e ar de retorno secundário é a seguinte: no sistema de ar condicionado da sala limpa, o ar de retorno primário refere-se ao ar de retorno interno que é primeiro misturado com ar fresco, depois tratado por um resfriador de superfície (ou câmara de aspersão de água) para atingir o ponto de orvalho, e então aquecido por um aquecedor primário para atingir o estado de fornecimento de ar (para sistemas de temperatura e umidade constantes). O método de ar de retorno secundário consiste em misturar o ar de retorno primário com o ar fresco e tratá-lo por um resfriador de superfície (ou câmara de aspersão de água) para atingir o ponto de orvalho, e então misturá-lo com o ar de retorno interno. O estado de fornecimento de ar interno pode ser alcançado controlando-se a taxa de mistura (principalmente em sistemas de desumidificação).

Pressão positiva: Normalmente, as salas limpas precisam manter pressão positiva para evitar a entrada de contaminantes externos e favorecer a remoção da poeira interna. O valor da pressão positiva geralmente segue dois parâmetros: 1) A diferença de pressão entre salas limpas de diferentes níveis e entre áreas limpas e não limpas não deve ser inferior a 5 Pa; 2) A diferença de pressão entre salas limpas internas e externas não deve ser inferior a 10 Pa, geralmente entre 10 e 20 Pa. (1 Pa = 1 N/m²) De acordo com a "Especificação de Projeto de Salas Limpas", a seleção de materiais para a estrutura de manutenção da sala limpa deve atender aos requisitos de isolamento térmico, isolamento contra incêndio, resistência à umidade e baixa geração de poeira. Além disso, os requisitos de temperatura e umidade, o controle da diferença de pressão, o fluxo e a vazão de ar, a entrada e saída de pessoas e o tratamento de purificação do ar são organizados e integrados para formar um sistema de sala limpa.

1. Requisitos de temperatura e umidade

A temperatura e a umidade relativa da sala limpa devem ser compatíveis com os requisitos de produção do produto, garantindo o ambiente de produção adequado e o conforto do operador. Quando não houver requisitos especiais para a produção do produto, a faixa de temperatura da sala limpa pode ser controlada entre 18 e 26 °C e a umidade relativa entre 45 e 65%. Considerando o rigoroso controle da contaminação microbiana na área central de operação asséptica, existem requisitos especiais para o vestuário dos operadores nessa área. Portanto, a temperatura e a umidade relativa da sala limpa podem ser determinadas de acordo com os requisitos específicos do processo e do produto.

1. Controle da diferença de pressão

Para evitar que a limpeza da sala limpa seja contaminada pela sala adjacente, o fluxo de ar ao longo das frestas do edifício (frestas de portas, penetrações em paredes, dutos, etc.) na direção especificada pode reduzir a circulação de partículas nocivas. O método para controlar a direção do fluxo de ar consiste em controlar a pressão do espaço adjacente. As Boas Práticas de Fabricação (BPF) exigem que uma diferença de pressão (DP) mensurável seja mantida entre a sala limpa e o espaço adjacente com menor nível de limpeza. O valor de DP entre diferentes níveis de ar nas BPF da China é estipulado como sendo de no mínimo 10 Pa, e a diferença de pressão positiva ou negativa deve ser mantida de acordo com os requisitos do processo.

1. O padrão de fluxo de ar e o volume de ar fornecido são essenciais para garantir a prevenção da poluição e da contaminação cruzada em áreas limpas. Um fluxo de ar adequado visa distribuir ou difundir o ar da sala limpa de forma rápida e uniforme por toda a área, minimizando correntes de ar e pontos mortos, diluindo a poeira e as bactérias provenientes da poluição interna e removendo-as de forma rápida e eficaz. Isso reduz a probabilidade de contaminação dos produtos por poeira e bactérias e mantém a limpeza necessária no ambiente. Como a tecnologia de salas limpas controla a concentração de partículas em suspensão na atmosfera e o volume de ar fornecido à sala limpa é muito maior do que o necessário em salas climatizadas comuns, seu padrão de fluxo de ar difere significativamente. O padrão de fluxo de ar se divide principalmente em três categorias:
2. Fluxo unidirecional: fluxo de ar com linhas de corrente paralelas em uma única direção e velocidade do vento constante na seção transversal; (Existem dois tipos: fluxo unidirecional vertical e fluxo unidirecional horizontal.)
3. Fluxo não unidirecional: refere-se ao fluxo de ar que não se enquadra na definição de fluxo unidirecional.

3. Fluxo misto: fluxo de ar composto por fluxo unidirecional e fluxo não unidirecional. Geralmente, o fluxo unidirecional flui suavemente do lado de suprimento de ar interno para o lado de retorno de ar correspondente, e a limpeza pode atingir a classe 100. A limpeza de salas limpas com fluxo não unidirecional varia entre a classe 1.000 e a classe 100.000, e a limpeza de salas limpas com fluxo misto pode atingir a classe 100 em algumas áreas. Em um sistema de fluxo horizontal, o ar flui de uma parede para outra. Em um sistema de fluxo vertical, o ar flui do teto para o chão. A condição de ventilação de uma sala limpa geralmente pode ser expressa de forma mais intuitiva pela "frequência de renovação do ar": "renovação do ar" é o volume de ar que entra no espaço por hora dividido pelo volume do espaço. Devido aos diferentes volumes de ar limpo fornecidos à sala limpa, a limpeza do ambiente também varia. De acordo com cálculos teóricos e experiência prática, a frequência geral de ventilação, como estimativa preliminar do volume de ar fornecido para salas limpas, é a seguinte: 1) Para classe 100.000, a frequência de ventilação é geralmente superior a 15 vezes por hora; 2) Para classe 10.000, a frequência de ventilação é geralmente superior a 25 vezes por hora; 3) Para classe 1.000, a frequência de ventilação é geralmente superior a 50 vezes por hora; 4) Para classe 100, o volume de ar fornecido é calculado com base na velocidade do vento na seção transversal de 0,2 a 0,45 m/s. O dimensionamento adequado do volume de ar é fundamental para garantir a limpeza da área limpa. Embora o aumento da frequência de ventilação seja benéfico para a limpeza, o excesso de ar resulta em desperdício de energia. Nível de limpeza do ar, número máximo permitido de partículas de poeira (estáticas), número máximo permitido de microrganismos (estáticos), frequência de ventilação (por hora).

4. Entrada e saída de pessoas e objetos

Para salas limpas, os dispositivos de intertravamento geralmente são instalados na entrada e na saída para bloquear o fluxo de ar contaminado externo e controlar a diferença de pressão. Uma sala de transição é então instalada. Essas salas com dispositivos de intertravamento controlam o espaço de entrada e saída por meio de várias portas, e também oferecem locais para vestir/despir roupas limpas, desinfecção, purificação e outras operações. Os intertravamentos eletrônicos e as antecâmaras são comuns.

Pass-box: A entrada e saída de materiais em salas limpas inclui o pass-box, entre outros componentes. Esses dispositivos atuam como barreiras na transferência de materiais entre a área limpa e a área não limpa. Suas duas portas não podem ser abertas simultaneamente, o que garante que o ar externo não entre ou saia da sala durante a entrega dos itens. Além disso, o pass-box equipado com lâmpada ultravioleta não só mantém a pressão positiva estável na sala, prevenindo a contaminação e atendendo aos requisitos das Boas Práticas de Fabricação (BPF), como também realiza a esterilização e desinfecção.

Cabine de descontaminação: A cabine de descontaminação serve como passagem para entrada e saída de mercadorias na sala limpa, funcionando também como uma câmara de descontaminação fechada. Para reduzir a grande quantidade de partículas de poeira trazidas pelas mercadorias, o fluxo de ar limpo, filtrado por um filtro HEPA, é pulverizado em todas as direções por um bocal rotativo, removendo as partículas de poeira de forma eficaz e rápida. Caso haja uma cabine de descontaminação, é imprescindível que o ar seja soprado e limpo de acordo com as normas antes da entrada na sala limpa. Além disso, as especificações e os requisitos de uso da cabine de descontaminação devem ser rigorosamente seguidos.

1. Tratamento de purificação do ar e suas características

A tecnologia de purificação do ar é uma tecnologia abrangente para criar um ambiente com ar limpo e garantir e melhorar a qualidade do produto. Consiste principalmente em filtrar as partículas do ar para obter ar limpo, que então flui na mesma direção e a uma velocidade uniforme, paralelamente ou verticalmente, removendo as partículas ao redor, atingindo assim o objetivo de purificação do ar. O sistema de ar condicionado de uma sala limpa deve ser um sistema de purificação com tratamento de filtragem em três estágios: filtro primário, filtro intermediário e filtro HEPA. Isso garante que o ar que entra na sala seja ar limpo e capaz de diluir o ar poluído presente. O filtro primário é adequado principalmente para a filtragem primária de sistemas de ar condicionado e ventilação, bem como para a filtragem do ar de retorno em salas limpas. O filtro é composto de fibras artificiais e ferro galvanizado. Ele intercepta eficazmente as partículas de poeira sem oferecer muita resistência ao fluxo de ar. As fibras entrelaçadas aleatoriamente formam inúmeras barreiras às partículas, e o amplo espaço entre as fibras permite que o fluxo de ar passe suavemente, protegendo os filtros subsequentes do sistema e o próprio sistema. Existem duas situações para o fluxo de ar estéril em ambientes internos: uma é laminar (ou seja, todas as partículas em suspensão no ambiente são mantidas na camada laminar); a outra é não laminar (ou seja, o fluxo de ar interno é turbulento). Na maioria das salas limpas, o fluxo de ar interno é não laminar (turbulento), o que não só pode misturar rapidamente as partículas em suspensão presentes no ar, como também fazer com que as partículas estacionárias no ambiente voltem a se movimentar, podendo inclusive causar a estagnação de parte do ar.

6. Prevenção de incêndios e evacuação de oficinas limpas

1) O nível de resistência ao fogo das oficinas limpas não deve ser inferior ao nível 2;

2) O risco de incêndio em oficinas de produção em ambientes controlados deve ser classificado e implementado de acordo com a norma nacional vigente "Código de Prevenção de Incêndios em Projetos de Edifícios".

3) Os painéis do teto e das paredes da sala limpa devem ser não combustíveis, e materiais compósitos orgânicos não devem ser utilizados. O limite de resistência ao fogo do teto não deve ser inferior a 0,4h, e o limite de resistência ao fogo do teto do corredor de evacuação não deve ser inferior a 1,0h.

4) Em um edifício fabril completo localizado em uma zona de risco de incêndio, devem ser instaladas divisórias de materiais não combustíveis entre as áreas de produção limpa e as áreas de produção geral. O limite de resistência ao fogo da parede divisória e do seu respectivo teto não deve ser inferior a 1 hora. Materiais à prova de fogo ou resistentes ao fogo devem ser utilizados para preencher hermeticamente as tubulações que atravessam a parede ou o teto;

5) As saídas de emergência devem ser dispersas, não devendo existir percursos tortuosos desde o local de produção até à saída de emergência, e devem ser colocadas sinalizações de evacuação bem visíveis.

6) A porta de evacuação de segurança que liga a área limpa à área não limpa e a área limpa ao exterior deve abrir no sentido da evacuação. A porta de evacuação de segurança não deve ser uma porta suspensa, porta especial, porta de correr lateral ou porta automática elétrica. A parede externa da oficina limpa e a área limpa no mesmo piso devem ser equipadas com portas e janelas para permitir o acesso dos bombeiros à área limpa da oficina, e uma saída de emergência específica deve ser instalada na parte apropriada da parede externa.

Definição de oficina GMP: GMP é a abreviação de Boas Práticas de Fabricação. Seu principal objetivo é estabelecer requisitos obrigatórios para a racionalidade do processo produtivo da empresa, a aplicabilidade dos equipamentos de produção e a precisão e padronização das operações de produção. A certificação GMP refere-se ao processo no qual o governo e os órgãos competentes organizam inspeções em todos os aspectos da empresa, como pessoal, treinamento, instalações fabris, ambiente de produção, condições sanitárias, gestão de materiais, gestão da produção, gestão da qualidade e gestão de vendas, para avaliar se atendem aos requisitos regulamentares. A GMP exige que os fabricantes de produtos possuam bons equipamentos de produção, processos de produção racionais, gestão da qualidade impecável e sistemas de teste rigorosos para garantir que a qualidade do produto final atenda aos requisitos das normas. A produção de alguns produtos deve ser realizada em oficinas com certificação GMP. A implementação da GMP, a melhoria da qualidade do produto e o aprimoramento dos conceitos de serviço são a base e a fonte de desenvolvimento de pequenas e médias empresas em condições de economia de mercado. Poluição em salas limpas e seu controle: Definição de poluição: Poluição refere-se a todas as substâncias indesejáveis. Seja material ou energia, desde que não seja um componente do produto, não é necessário que exista e afete o desempenho do mesmo. Existem quatro fontes básicas de poluição: 1. Instalações (teto, piso, parede); 2. Ferramentas, equipamentos; 3. Pessoal; 4. Produtos. Nota: A micropoluição pode ser medida em micrômetros, ou seja: 1000 μm = 1 mm. Normalmente, só conseguimos ver partículas de poeira com tamanho superior a 50 μm, e partículas com tamanho inferior a 50 μm só podem ser vistas com um microscópio. A contaminação microbiana em salas limpas provém principalmente de dois aspectos: contaminação pelo corpo humano e contaminação do sistema de ferramentas da oficina. Em condições fisiológicas normais, o corpo humano está sempre descamando células, a maioria das quais carrega bactérias. Como o ar ressuspende um grande número de partículas de poeira, ele fornece suporte e condições de vida para bactérias, sendo assim a atmosfera a principal fonte de bactérias. O ser humano é a maior fonte de poluição. Quando as pessoas falam e se movimentam, liberam uma grande quantidade de partículas de poeira, que aderem à superfície do produto e o contaminam. Embora os funcionários que trabalham em salas limpas usem roupas limpas, estas não impedem completamente a dispersão de partículas. Muitas das partículas maiores se depositam rapidamente na superfície do objeto devido à gravidade, e outras partículas menores se depositam com o movimento do fluxo de ar. Somente quando as partículas pequenas atingem uma certa concentração e se aglomeram é que se tornam visíveis a olho nu. Para reduzir a contaminação das salas limpas pelos funcionários, é fundamental que sigam rigorosamente os procedimentos de entrada e saída. O primeiro passo, antes de entrar na sala limpa, é tirar o jaleco na sala do primeiro turno, calçar os chinelos padrão e, em seguida, trocar de calçado na sala do segundo turno. Antes de entrar na sala do segundo turno, lave e seque as mãos na sala de transição. Seque bem as mãos, tanto a frente quanto o verso, até que estejam completamente secas. Após entrar na sala do segundo turno, troque os chinelos do primeiro turno, vista roupas de trabalho esterilizadas e, por fim, calce os sapatos de descontaminação específicos para o segundo turno. Existem três pontos-chave ao usar roupas de trabalho limpas: A. Vista-se de forma adequada e não deixe o cabelo à mostra; B. A máscara deve cobrir o nariz; C. Limpe a poeira das roupas de trabalho limpas antes de entrar na área limpa. Na gestão da produção, além de alguns fatores objetivos, ainda existem muitos funcionários que não entram na área limpa conforme exigido e os materiais não são manuseados com o devido cuidado. Portanto, os fabricantes de produtos devem exigir rigorosamente dos operadores de produção e cultivar a conscientização sobre limpeza entre os funcionários da produção. Contaminação humana - bactérias:

1. Poluição gerada por pessoas: (1) Pele: Os humanos geralmente trocam de pele completamente a cada quatro dias, e perdem cerca de 1.000 pedaços de pele por minuto (tamanho médio de 30*60*3 micrômetros). (2) Cabelo: O cabelo humano (diâmetro de cerca de 50 a 100 micrômetros) cai constantemente. (3) Saliva: Contém sódio, enzimas, sal, potássio, cloreto e partículas de alimentos. (4) Roupas do dia a dia: Partículas, fibras, sílica, celulose, diversos produtos químicos e bactérias. (5) Os humanos geram 10.000 partículas maiores que 0,3 micrômetros por minuto quando estão parados ou sentados.

2. A análise de dados de testes estrangeiros mostra que: (1) Em uma sala limpa, quando os trabalhadores usam roupas estéreis: a quantidade de bactérias emitidas quando estão parados é geralmente de 10 a 300/min. A quantidade de bactérias emitidas quando o corpo humano está em atividade é geralmente de 150 a 1000/min. A quantidade de bactérias emitidas quando uma pessoa caminha rapidamente é de 900 a 2500/min/pessoa. (2) Uma tosse geralmente emite de 70 a 700/min/pessoa. (3) Um espirro geralmente emite de 4000 a 62000/min/pessoa. (4) A quantidade de bactérias emitidas ao usar roupas comuns é de 3300 a 62000/min/pessoa. (5) A quantidade de bactérias emitidas sem máscara é de 1:7 a 1:14 em comparação com a quantidade emitida com máscara.