Thiết kế và xây dựng
Chế độ áp suất phòng xếp tầng được ứng dụng trong phòng sạch nhiều thập kỷ nhằm ngăn ngừa sự lây nhiễm chéo của các quá trình khác nhau. Nhưng Harald Flechl chuyên gia tư vấn của ISPE nói rằng các phòng sạch chật hẹp ngày nay phải bị rò rỉ để đảm bảo quy định về áp suất trong phòng – Vậy tại sao chúng ta nên xây dựng các phòng sạch kín?
Để ngăn ngừa ô nhiễm chéo từ các khu vực lân cận, một số hướng dẫn đề cập đến áp suất phòng dương khoảng 5 – 20 Pascals (Pa) như một yếu tố cần thiết cho luồng không khí từ độ sạch cao hơn đến khu vực có độ sạch thấp hơn trong điều kiện tĩnh. Đối với các đơn vị sản xuất dược phẩm chế độ áp suất tầng và áp suất phòng được xem là yếu tố cần thiết trong việc ngăn ngừa sự ô nhiễm từ các khu vực bên ngoài lân cận.
Trên thực tế áp suất phòng chỉ phụ thuộc vào lưu lượng dòng khí rò rỉ và kích thước của khu vực rò rỉ trong vỏ phòng (Xem bảng 1).
Hướng luồng không khí bên trong phòng sạch, lượng khí cấp và khí thải đều không ảnh hưởng đến áp suất trong phòng. Ngoài ra, quan niệm áp suất phòng này có thể cung cấp luồng không khí đến khu vực kém sạch hơn thông qua các cửa mở là không đúng. Theo vật lý học thì điều này hoàn toàn sai, việc mở cửa gây ra xung áp suất tạm thời sau đó tạo ra sự cân bằng áp suất của các phòng bên cạnh. Nếu cửa vẫn mở thì vận tốc không khí sẽ phụ thuộc vào sự cân bằng của nguồn cấp và thải khí của các phòng liền kề.
Điều áp và sự di chuyển của hạt
Vào đầu những năm 1950, việc xây dựng các phòng sản xuất “không bụi” đầu tiên đã tạo ra các tiêu chuẩn ban đầu cho các “phòng sạch” theo kiến thức và khả năng kỹ thuật của HVAC điều áp vào thời điểm đó.
Lưu lượng gió lớn sẽ đi qua bộ lọc HEPA (Không khí hạt hiệu quả cao) có thể ngăn phòng khỏi một lượng bụi. Thời điểm đó, khả năng chống thấm của tường và trần nhà chưa được chú ý đến vì vậy quyết định áp dụng quá áp nhẹ được đặt ngẫu nhiên thành giá trị 0,05 wg (inch của thước đo nước; bằng 12,5 Pa) để ngăn chặn sự di chuyển của các hạt từ các khu vực khác.
Điều này chỉ đơn giản dựa trên kinh nghiệm, không có căn cứ hoặc khoa học nên cho phép cửa mở dễ dàng, ngăn tường và trần nhà không bị hỏng do áp lực quá lớn lên bề mặt.
Các nghiên cứu và báo cáo so sánh đã chỉ ra rằng tương tự như việc cân bằng áp suất thẩm thấu, sự di chuyển của các hạt từ phòng liền kề với nồng độ hạt cao hơn có thể xảy ra ở 0 Pa qua các lỗ rò rỉ (Ví dụ: Khe cửa).
Sự di chuyển thẩm thấu này được định lượng bằng 0,011% nồng độ hạt cấp cao hơn đối với kích thước hạt bằng hoặc lớn hơn 0,5 μm. Việc tăng áp suất trong phòng lên 5 Pa làm giảm chỉ số xuống 0,005%. Việc tăng lên 10, 15 hoặc thậm chí 20 Pa không cho thấy giá trị này thay đổi đáng kể. Sự di chuyển hạt 0,5 μm ở 0 Pa từ cấp phòng sạch C (giới hạn hạt 3.520.000 trên m3) sang cấp phòng sạch lân cận B (giới hạn hạt 352.000 trên m3) dẫn đến tỷ lệ di chuyển là 30,011% với giá trị 390 mỗi m3.
Với phòng quá áp 5 Pa, sự di chuyển này sẽ giảm một nửa xuống còn khoảng 200 mỗi m3. Giá trị này khó có thể đo được bằng máy đếm hạt laze thường được sử dụng với độ không đảm bảo đo ± 20% số hạt đếm được ở kích thước ≥0,5 μm. So sánh những giá trị di chuyển này, sự ô nhiễm từ nhân viên làm việc với việc xử lý hạt lên đến 100.000 hạt 0,5 μm cho thấy nguy cơ nhiễm chéo do di chuyển hạt ở áp suất 0 Pa là một con số không đáng kể.
Một quan niệm sai lầm rằng áp suất phòng có thể cung cấp luồng không khí đến một khu vực kém sạch hơn bằng cách chảy qua các cửa mở.
Khía cạnh quan trọng hơn là pha loãng hiệu quả và xả các hạt được tạo ra bằng không khí cung cấp được lọc thích hợp như trong hình 2.
Việc xác định vị trí tốt nhất cho lưới cấp khí và thoát khí là điều cần thiết để đảm bảo hiệu quả luồng không khí tốt và tránh các ngõ cụt do luồng không khí bị đình trệ và nồng độ hạt tải cao hơn. Điều này có thể đã được hỗ trợ trong giai đoạn thiết kế bằng mô phỏng động lực học chất lỏng tính toán (CFD) với tính năng theo dõi hạt để đạt được luồng không khí trong phòng được thiết kế tốt.
Trạng thái phòng sạch có thể đạt được và đảm bảo bằng luồng không khí hiệu quả với sự di chuyển hạt được thực thi từ các khu vực lân cận ngay cả trong trường hợp này.
Áp suất phòng trong phòng sạch
Phòng sạch được xây dựng bằng bảng điều khiển sử dụng các mối nối kín có độ khít rất cao. Nếu tất cả các khe hở giữa tường và trần được bít kín, giá trị đo được từ không khí thoát qua các lỗ rò rỉ ở áp suất phòng +50 Pa (n50) sẽ xấp xỉ 0,2 – 0,5 giá trị của công suất phòng.
- Liên hệ qua hotline: HOTLINE: 091.321.2412
- Nhấp vào nút “Liên Hệ Ngay” bên dưới, điền các thông tin để chúng tôi liên hệ lại với bạn sớm nhất.
- Chat trực tiếp qua website, Tân Thành M&E sẽ phản hồi ngay.
