潔凈區(qū)壓差的設(shè)計(jì)控制原理與措施

潔凈區(qū)“壓差”的控制一、什么是“壓差”區(qū)大家都知道，〃人往高處走，水往低處流”，大自然中的空氣也是隨風(fēng)實(shí)動(dòng)際上這種流體的運(yùn)動(dòng)，都離不開〃壓差”的作用。區(qū)在潔凈區(qū)內(nèi)，各個(gè)房間相對于室外大氣的壓力差，我們稱之為“絕對壓差”。因每個(gè)相鄰房間、相鄰區(qū)域的壓力差，我們稱之為〃相對壓差”，簡稱〃壓差”。因我們假設(shè)A房間的絕對壓差為P1，B房間的絕對壓差為P2，那么A-B之間的壓差為^P=P2-P1因有時(shí)候因?yàn)檎Z言習(xí)慣，我們會(huì)把“絕對壓差”和“相對壓差”都簡稱“壓差”比如我們說“xx房間的壓差”，指的就是房間對室外的〃絕對壓差”，比如我們說“xx房間和xx房間的壓差”指的就是兩個(gè)房間的〃相對壓差”。二“壓差”的作用因因?yàn)榭諝饪偸菑慕^對壓差高的地方流向絕對壓差低的地方，所以，我們必須保證潔凈度越高的房間絕對壓差越高，潔凈度越低的房間絕對壓差越低，這樣，當(dāng)潔凈室在正常工作或房間的密閉性受到破壞時(shí)（比如開門），空氣都能從潔凈度高的區(qū)域流向潔凈度低的區(qū)域，使高潔凈級別的房間的潔凈度不受到低級別房間的空氣的污染和干擾。因因?yàn)檫@種污染和交叉污染是無形的，被很多人所忽視的，同時(shí)，這種污染是非常嚴(yán)重的、不可逆轉(zhuǎn)的，一旦被污染，后患無窮。所以，我們把潔凈室的空氣污染列為僅次于人的污染”的“第二大污染源”。因有人說這種污染可以通過自凈來解決，但是自凈需要時(shí)間，瞬間如果污染到了房間的設(shè)備設(shè)施、甚至已經(jīng)污染到了物料，自凈是沒有任何作用的。區(qū)所以，保證壓差控制的必要性顯而易見。三、新版GMP對“壓差”的要求因應(yīng)當(dāng)根據(jù)藥品品種、生產(chǎn)操作要求及外部環(huán)境狀況等配置空調(diào)凈化系統(tǒng)，使生產(chǎn)區(qū)有效通風(fēng)，并有溫度、濕度控制和空氣凈化過濾，保證藥品的生產(chǎn)環(huán)境符合要求。區(qū)潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間、不同級別潔凈區(qū)之間的壓差應(yīng)當(dāng)不低于0帕斯卡必要時(shí)，相同潔凈度級別的不同功能區(qū)域（操作間）之間也應(yīng)當(dāng)保持適當(dāng)?shù)膲翰钐荻取^(qū)設(shè)置必要的氣鎖間和排風(fēng)；空氣潔凈度級別不同的區(qū)域應(yīng)當(dāng)有壓差控制。因應(yīng)當(dāng)降低未經(jīng)處理或未經(jīng)充分處理的空氣再次進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)導(dǎo)致污染的風(fēng)險(xiǎn)。、潔凈區(qū)各房間壓差的確定區(qū)下面是一家制藥企業(yè)的車間壓差平面圖。（參見第5頁）區(qū)室外大氣壓差為0區(qū)一般區(qū)更鞋間設(shè)計(jì)為5Pa，略高于室外，以前的法規(guī)似乎要求車間內(nèi)一月般區(qū)室外需大于10Pa，后來的法規(guī)上找不到了，就按照5Pa設(shè)計(jì)了。區(qū)法規(guī)要求潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)相對壓差大于10Pa，實(shí)際上應(yīng)該是〃緩沖間”對于一般區(qū)〃更鞋間”相對壓差大于10Pa，“緩沖間”才是真正意義上的3級區(qū)，緩沖、二更、一更、一般區(qū)更鞋間之間保證壓差梯度即可。區(qū)也有專家提出，二更就已經(jīng)是潔凈區(qū)了，法規(guī)要求更衣后段符合高級別潔凈的靜態(tài)要求，我個(gè)人認(rèn)為二更應(yīng)該也算是D級區(qū)吧，那么就要求二更和更鞋大于10Pa。其實(shí)一更也是送潔凈空氣、按照潔凈區(qū)來管理的了。因?yàn)榱吮ＷC各房間有明顯的壓差梯度，緩沖間“絕對壓力”設(shè)計(jì)為20Pa。因那么二更15Pa、一更10Pa，更鞋5Pa,這樣才算是一個(gè)合理的壓差梯度。區(qū)這家工廠的設(shè)計(jì)是D級走廊、緩沖、二更、一更、一般區(qū)更鞋間每一個(gè)房間間都安裝了壓差計(jì)，有些專家主張〃緩沖間”和〃更鞋間”之間安裝壓差計(jì)就可以了。區(qū)壓差計(jì)裝在更鞋間進(jìn)一更的門口，就是2根軟管，一根在緩沖間、一根在更間，顯示的就是。級潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差，大^0Pa就OK了，滿足法規(guī)要求。如果把二更當(dāng)做D級區(qū)，當(dāng)然也可以測二更與更鞋間之間的壓差。因不過通常我們的壓差設(shè)計(jì)都是足夠大的，D級走廊設(shè)計(jì)絕對壓差為25Pa。區(qū)D級區(qū)各房間對于走廊的相對壓差，根據(jù)工藝性質(zhì)設(shè)計(jì)，比如，夕卜包裝間污相對大一些，需對D級走廊保持負(fù)壓，那么外包裝間設(shè)計(jì)絕對壓差為15Pa。待檢成品暫存、清洗間，均設(shè)計(jì)為對走廊負(fù)壓。區(qū)洗瓶間對走廊微正壓。因這里有一個(gè)非常明顯的設(shè)計(jì)缺陷，洗瓶間和走廊之間沒有設(shè)計(jì)緩沖，這樣很利于隧道烘箱的各段之間的壓差自動(dòng)平衡的自動(dòng)化調(diào)節(jié)，因?yàn)殚_關(guān)門對隧道烘箱的壓差平衡的影響實(shí)在太大了。

區(qū)從D級走廊到C級走廊，依次絕對壓差為25Pa、30Pa、35Pa、40Pa、45Pa,設(shè)計(jì)理由同一般區(qū)進(jìn)入D級區(qū)，都是為了保證一個(gè)叫合理的壓差梯度，同時(shí)級走廊對D級走廊相對壓差大于20Pa，即使C級氣閘間對于C級更鞋也有15Pa，符合法規(guī)要求的大于10Pa的規(guī)定。區(qū)精制因?yàn)槭欠辣瑓^(qū)，所以，對C級走廊設(shè)計(jì)為負(fù)壓。因容器清洗、潔具間也設(shè)計(jì)為對C級走廊負(fù)壓。區(qū)同時(shí)，潔具間對容器清洗間也^Pa的負(fù)壓。所以容器清洗應(yīng)該設(shè)計(jì)為0Pa比較合適。區(qū)C級走廊進(jìn)入B級區(qū)走廊，絕對壓差依次為45Pa、55Pa、60Pa。實(shí)際在調(diào)試過程中，B級區(qū)的一更對于。級區(qū)走廊，還是要有一個(gè)微正壓。區(qū)B級區(qū)的各個(gè)功能房間，設(shè)計(jì)的絕對壓差為65Pa。區(qū)個(gè)人認(rèn)為，灌裝間和軋蓋間應(yīng)開分開設(shè)計(jì)，同時(shí)灌裝間穿級走廊增加一氣閘間比較合適，因?yàn)檫€有另外一個(gè)無菌操作間，以避免交叉污染。圖上的壓差標(biāo)識(shí)均為房間對室外的“絕對壓差”，且圖上標(biāo)識(shí)的為理論數(shù)圖上的壓差標(biāo)識(shí)均為房間對室外的“絕對壓差”，且圖上標(biāo)識(shí)的為理論數(shù)就是說實(shí)際每一級別之間的相對壓差都應(yīng)該大于10Pa，那么每個(gè)房間的絕對壓差就都應(yīng)該大于標(biāo)識(shí)值，如果每一級別都大于標(biāo)識(shí)值的話，實(shí)際上層層遞加，B級區(qū)走廊的壓差遠(yuǎn)不止60Pa，最高級別的潔凈功能房間，也遠(yuǎn)不止65Pa。區(qū)至此，各個(gè)房間的絕對壓差設(shè)計(jì)完成，壓差平面圖繪制完成。第頁共10頁五.潔凈區(qū)各房間保持壓差的原理原區(qū)上圖是一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)、回風(fēng)示意圖區(qū)室外新風(fēng)通過新風(fēng)濾網(wǎng)過濾后進(jìn)入空調(diào)箱，和回風(fēng)一起通過初效過濾器、表器、加熱器、中效過濾器、送風(fēng)主管道、送風(fēng)支管道、各房間的高效過濾器進(jìn)入各房間。五.潔凈區(qū)各房間保持壓差的原理原區(qū)上圖是一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)、回風(fēng)示意圖區(qū)每個(gè)高效過濾器上有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，可以調(diào)節(jié)各高效之間的風(fēng)量平衡，保證每房間的送風(fēng)的均勻性。區(qū)每一個(gè)房間的支風(fēng)管上安裝一臺(tái)定風(fēng)量閥，控制單個(gè)房間若干個(gè)的高效過濾器的送風(fēng)量，當(dāng)支風(fēng)管的定風(fēng)量閥調(diào)節(jié)余地足夠大時(shí)，一旦上游風(fēng)量有所波動(dòng)，定風(fēng)量閥會(huì)隨動(dòng)，保持支管的送風(fēng)量的穩(wěn)定性，也就保證了每個(gè)房間送風(fēng)量的穩(wěn)定性。。區(qū)當(dāng)空調(diào)箱的送風(fēng)量裕度足夠大時(shí)，隨著初效、中效的衰減。堵塞，總的送量會(huì)有減少的趨勢，如果總風(fēng)管上裝有風(fēng)量傳感器，風(fēng)量的降低會(huì)反饋給風(fēng)機(jī)，讓風(fēng)機(jī)會(huì)變頻自動(dòng)加大送風(fēng)量，達(dá)到自動(dòng)控制空調(diào)箱總送風(fēng)量的目的。區(qū)每個(gè)房間的送風(fēng)量=回風(fēng)量+泄漏量。區(qū)每個(gè)房間的送風(fēng)量能夠自動(dòng)保持穩(wěn)定的話，房間的絕對壓差應(yīng)該與回風(fēng)量、泄漏量有關(guān)。泄漏量與房間的密封性有關(guān)，也就是說，一個(gè)房間在關(guān)門的時(shí)候，相同的絕對壓差下泄漏量一定，回風(fēng)量越小，房間的絕對壓差越大，而房間的絕對壓差越大，漏風(fēng)量也將越大。因根據(jù)以上原理，調(diào)節(jié)房間絕對壓差的方法，就是減少回風(fēng)量，并盡可能保證間的密封性。因如果開門，風(fēng)量泄漏突然增大，絕對壓差將會(huì)突然降低，大量的風(fēng)會(huì)從I'門口lJj+露^出^去。因如果回風(fēng)量不減少，房間絕對壓差的降低，有可能會(huì)引起氣流倒灌。區(qū)所以，當(dāng)開門時(shí)，或者當(dāng)送風(fēng)量突然波動(dòng)、減少時(shí)，房間絕對壓差會(huì)有降低趨勢，每個(gè)房間的回風(fēng)管道上都裝有一個(gè)回風(fēng)VAV變風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，這個(gè)VAV是根據(jù)房間的絕對壓差來控制的。壓差降低時(shí)，VAV會(huì)關(guān)小，減少回風(fēng)量，使壓差保持穩(wěn)定，壓差升高時(shí)時(shí)，VAV會(huì)開大，增加回風(fēng)量，使壓差保持穩(wěn)定。區(qū)對于空調(diào)箱來說，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定，送風(fēng)量一定，回風(fēng)增加，新風(fēng)可以自動(dòng)減,回風(fēng)減少時(shí)，新風(fēng)會(huì)自動(dòng)增加。區(qū)當(dāng)新風(fēng)濾網(wǎng)堵塞時(shí)，新風(fēng)量不夠，就需要更多的回風(fēng)來滿足送風(fēng)量要求，那么回風(fēng)增大，就會(huì)造成房間的絕對壓差減少，而回風(fēng)VAV就會(huì)自動(dòng)關(guān)小，降低回風(fēng)，這兩個(gè)調(diào)節(jié)呈現(xiàn)相反方向的矛盾趨勢，當(dāng)故障程度超過了系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)范圍，系統(tǒng)就會(huì)打破平衡，房間的絕對壓差下降，造成氣流混亂。區(qū)對于每個(gè)房間來說，送風(fēng)量與回風(fēng)量的差值越大，房間的絕對壓差越大。區(qū)對于整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)來說，送風(fēng)量=回風(fēng)量+新風(fēng)量，也就是說新風(fēng)量越大，房間的絕對壓差越大。區(qū)所以潔凈區(qū)各潔凈室維持正壓差的壓差風(fēng)量，需要由室外新風(fēng)補(bǔ)充。六、保持壓差所采取的措施控量區(qū)一般的情況下，送風(fēng)系統(tǒng)采取定風(fēng)量的方式較多，即首先保證潔凈室送風(fēng)量對恒定，調(diào)節(jié)潔凈室回風(fēng)量或排風(fēng)量，從而控制潔凈室壓差風(fēng)量，維持潔凈室壓差值?？亓吭跐崈羰一?、排風(fēng)支管上安裝手動(dòng)對開多葉調(diào)節(jié)閥或蝶閥，調(diào)節(jié)回、排風(fēng)制室內(nèi)壓差。區(qū)在空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試時(shí)調(diào)好潔凈室內(nèi)壓差，在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，潔凈室內(nèi)壓差偏離設(shè)定值時(shí)，再調(diào)節(jié)就比較麻煩。區(qū)在潔凈室回（排）風(fēng)口，安裝阻尼層（如單層無紡布、不銹鋼濾網(wǎng)、鋁合金濾網(wǎng)、尼龍濾網(wǎng)等），能夠有效地保證潔凈室的正壓，但需經(jīng)常更換作為阻尼層的過濾網(wǎng)，以防潔凈室內(nèi)正壓過高。區(qū)在相鄰房間隔墻上安裝余壓閥，以控制正壓。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，可靠，缺點(diǎn)是余壓閥尺寸比較大，通風(fēng)量有限，不方便安裝，也不方便與風(fēng)管連接，。區(qū)在潔凈室回（排）風(fēng)支管調(diào)節(jié)閥閥軸上安裝電動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)，從而與相對應(yīng)的閥門配套組成電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。根據(jù)反饋的潔凈室壓差值，微調(diào)閥門開度，自動(dòng)調(diào)節(jié)潔凈室內(nèi)壓差恢復(fù)到設(shè)定值。此種方式用于控制潔凈室內(nèi)壓差比較可靠、精確，在工程實(shí)踐中應(yīng)用較多，該系統(tǒng)可安裝在需要顯示壓差的潔凈室或典型潔凈室的回（排）風(fēng)支管調(diào)節(jié)閥上。區(qū)在潔凈室送風(fēng)支管、回（排）風(fēng)支管上安裝文丘里風(fēng)量控制閥。文丘里閥有三種類型——定風(fēng)量閥，可提供穩(wěn)定的氣流量；雙穩(wěn)態(tài)閥，可提供兩種不同的氣流量，即最大、最小流量；變風(fēng)量閥，可通過對指令低于1秒鐘的響應(yīng)和流量反饋信號閉環(huán)控制空氣流量。區(qū)文丘里閥具有不受風(fēng)管壓力變化影響、反應(yīng)迅速（小于1秒鐘）、調(diào)節(jié)精確等特點(diǎn)，但設(shè)備比較昂貴，適合用在系統(tǒng)壓差控制必須是高精度、高可靠性的場合。區(qū)通過使用定風(fēng)量閥、雙穩(wěn)態(tài)閥可以嚴(yán)格控制潔凈室送風(fēng)量、排風(fēng)量，從而形穩(wěn)定的壓差風(fēng)量，控制潔凈室的壓差穩(wěn)定。區(qū)使用送風(fēng)變風(fēng)量閥對房間進(jìn)行調(diào)控，使送風(fēng)管閥流量追蹤排風(fēng)管閥流量，可形成穩(wěn)定的壓差風(fēng)量，控制潔凈室壓差穩(wěn)定。區(qū)使用送風(fēng)定風(fēng)量閥、回風(fēng)變風(fēng)量閥對房間進(jìn)行調(diào)控，使回風(fēng)閥跟蹤房間壓差變化，并自動(dòng)調(diào)整房間壓差，可形成穩(wěn)定的壓差風(fēng)量，控制潔凈室壓差穩(wěn)定。七、壓差控制方式的選擇1、有些企業(yè)送風(fēng)、回風(fēng)都使用定風(fēng)量閥，送風(fēng)、回風(fēng)都比較穩(wěn)定，那么對于開門、關(guān)門、人員、物料的進(jìn)、出對壓差的的擾動(dòng)，消除能力幾乎為0，不能很好地保證壓差的動(dòng)態(tài)情況下的穩(wěn)定性。2、有些企業(yè)送風(fēng)、回風(fēng)都使用變風(fēng)量閥，結(jié)果經(jīng)常出現(xiàn)調(diào)節(jié)紊亂的現(xiàn)象，若干參數(shù)如果都在變化，自控系統(tǒng)無所適從，不知道該聽誰的指揮了。3、所以，一般采用送風(fēng)定風(fēng)量、回風(fēng)變風(fēng)量，是一種相對比較好的控制方式。八、如何維持良好的壓差穩(wěn)定性1、定期更換新風(fēng)濾網(wǎng)，以減少新風(fēng)濾網(wǎng)堵塞造成的壓差降低。2、定期更換初效、中效過濾器，以減少送風(fēng)量