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以制藥潔凈車間凈化空調(diào)系統(tǒng)為研究對象，給出了系統(tǒng)風(fēng)量、壓差的調(diào)試方法以及潔凈度的測定方法。分析其調(diào)試與測定過程中出現(xiàn)的問題，結(jié)合生產(chǎn)工藝特殊性提出相應(yīng)的解決方案和建議，以期為相關(guān)生物制藥廠凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試等提供借鑒和參考。

藥品是用于預(yù)防、治療疾病的商品，其質(zhì)量直接關(guān)系到人體健康。一些藥品在生產(chǎn)過程中如果受到微生物、塵粒的污染或交叉污染，會(huì)引起很大的危害。1965～1966 年間瑞典曾發(fā)生甲狀腺藥片沙門桿菌污染事故，突發(fā)性沙門桿菌患者多達(dá) 206人[1]。而 SARS 病毒的氣溶膠傳播特性讓人們真正意識(shí)到空氣潔凈技術(shù)的重要性[2]，2002 年 11 月 6日首例嚴(yán)重急性呼吸綜合癥患者在廣東省中山市被發(fā)現(xiàn)，到 2003 年 8 月 7 日，疫情已經(jīng)擴(kuò)展到 34

個(gè)國家和地區(qū)，累計(jì)疑似病例 8437 例，916 人死亡，給許多國家和地區(qū)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[3]，也將國家生物安全領(lǐng)域研究和實(shí)驗(yàn)裝備領(lǐng)域研究提升到戰(zhàn)略高度（我國空調(diào)潔凈行業(yè)起步晚）[4]。生物制藥行業(yè)對生產(chǎn)環(huán)境中的潔凈度、風(fēng)速、各房間之間的壓差和溫濕度等均有嚴(yán)格的要求，凈化空調(diào)能否調(diào)節(jié)出達(dá)到生產(chǎn)要求的空氣參數(shù)是決定藥品質(zhì)量最關(guān)鍵的因素之一。本文就西安某生物制藥有限公司新建制藥廠房凈化空調(diào)調(diào)試中遇到的一些問題做出分析，并給出相應(yīng)的解決方法和建議，以期為制藥廠和其他凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試等提供依據(jù)。

1 項(xiàng)目背景與凈化空調(diào)系統(tǒng)概況

1.1 項(xiàng)目背景

該生物制藥廠是高純化口蹄疫滅活疫苗的定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)，生物安全水平將嚴(yán)格按照國內(nèi)動(dòng)物生物安全三級(jí)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)范設(shè)計(jì)和建設(shè)（根據(jù)感染性生物因子對個(gè)體和群體的危害程度和采取的防護(hù)措施，世界衛(wèi)生組織將其分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)[5]）。該制藥公司藥品生產(chǎn)車間主要包括口蹄疫生產(chǎn)車間、動(dòng)力中心、污水處理站以及周邊輔助用房。車間長約 150m，寬約 62m，建筑面積約 9000ｍ2，地上一層為綜合生產(chǎn)車間，二層為鋼制平臺(tái)，用來放置空調(diào)機(jī)組，凈化空調(diào)面積約為 6000ｍ2。整個(gè)生產(chǎn)車間的安裝材料均按照國家《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理

規(guī)范》[6]的要求選取，地面采用環(huán)氧樹脂自流坪，墻角均是圓弧角，墻體和吊頂均采用雙面玻鎂巖棉彩鋼板，正壓區(qū)門采用普通鋼制門，負(fù)壓區(qū)門采用不銹鋼氣密門，傳遞窗采用電子互鎖裝置。車間生產(chǎn)區(qū)內(nèi)緩沖、更衣、實(shí)驗(yàn)區(qū)走廊、滅菌后室、氣鎖、無菌間、微生物檢驗(yàn)、細(xì)胞制備間設(shè)計(jì)潔凈度等級(jí)為 B 級(jí)，氣鎖、前室、更潔凈衣、走廊、配液、配液預(yù)留房間設(shè)計(jì)潔凈度等級(jí)為 C 級(jí)，其余輔助用房潔凈度等級(jí)均設(shè)計(jì)為 D 級(jí)。內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

1.2 凈化空調(diào)系統(tǒng)概況

根據(jù) GMP（Good Manufacturing Practice）以及口蹄疫滅活疫苗生產(chǎn)車間內(nèi)各房間生產(chǎn)工藝的要求，為避免污染和交叉污染，藥品生產(chǎn)車間共設(shè)計(jì)了 18 個(gè)凈化空調(diào)系統(tǒng)。對于濃縮間、種毒間、離心間等負(fù)壓核心區(qū)域采用直流處理方案，即全新風(fēng)處理方案。對于灌裝間、乳化間、更衣間等正壓區(qū)域采用一次回風(fēng)處理方案。車間內(nèi)除清潔走廊和污物走廊外，生產(chǎn)車間的各功能房間均采用頂送下側(cè)回（排）風(fēng)的方式，回（排）風(fēng)口安裝在回風(fēng)夾墻上，氣流以不均勻的速度呈不平行流動(dòng)，不斷稀釋室內(nèi)空氣將污染物逐漸排出。本文選取種毒間、離心間、毒種制備間以及相關(guān)輔助房間中設(shè)置的AHU103 系統(tǒng)（系統(tǒng)流程示意圖如圖 1 所示）為例，分析討論其調(diào)試與測定過程中出現(xiàn)的問題與解決方法。需要注意的是凈化空調(diào)過濾器位置一定要按照規(guī)范要求放置，不可貪圖方便隨意放置，延安某藥廠的片劑車間空調(diào)系統(tǒng)的高效段沒有按規(guī)范設(shè)置在系統(tǒng)末端，而是設(shè)置在空調(diào)機(jī)組送風(fēng)機(jī)的正壓出風(fēng)段，導(dǎo)致片劑車間的高效過濾器更換頻繁[7]。

2 凈化空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)試與分析

2.1 風(fēng)量調(diào)試

2.1.1 系統(tǒng)風(fēng)量調(diào)試

開機(jī)調(diào)試前要檢查環(huán)路中閥門的開度以及安裝是否正確，保證手動(dòng)對開多葉調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)對開多葉調(diào)節(jié)閥、手動(dòng)生物密閉閥、電動(dòng)生物密閉閥、文丘里變/定風(fēng)量閥處于全開狀態(tài)。開機(jī)后空調(diào)機(jī)組先以低頻運(yùn)行，AHU103 系統(tǒng)送風(fēng)機(jī)頻率設(shè)為35Hz，排風(fēng)機(jī)設(shè)為 30Hz，目的是為了防止環(huán)路不通順，導(dǎo)致風(fēng)管變形，如止回閥安裝方向相反，導(dǎo)致空調(diào)機(jī)組受壓變形或者風(fēng)管變形。檢查環(huán)路通暢方法為：采用手持壓力表測量關(guān)鍵部位的壓力，如風(fēng)機(jī)出口段壓力或者風(fēng)量測定孔壓力或袋進(jìn)袋出送排風(fēng)壓力；然后升高風(fēng)機(jī)頻率滿足設(shè)計(jì)風(fēng)量，工程中在風(fēng)管（新、送、排）設(shè)有風(fēng)量測定孔，利用手持風(fēng)速儀測量新、送、排主風(fēng)道的風(fēng)量確定相應(yīng)的風(fēng)機(jī)頻率。

2.1.2 房間風(fēng)量調(diào)試

利用 TSI 風(fēng)量罩測量房間風(fēng)量，若發(fā)現(xiàn)所有房間風(fēng)量整體偏小或者偏大，可升頻或降頻來滿足風(fēng)量要求。每個(gè)房間的風(fēng)量主要依靠送風(fēng)支管上的手動(dòng)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，而在靠近干管前端部分的房間，如果上述方法滿足不了，可利用文丘里式定風(fēng)量閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，如房間設(shè)計(jì)風(fēng)量為 200m3/h，若實(shí)際送風(fēng)量達(dá)到 500m³/h，此時(shí)只使用手動(dòng)閥調(diào)節(jié)會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲，應(yīng)與文丘里式定風(fēng)量調(diào)節(jié)閥相結(jié)合，提高支管阻力，既滿足風(fēng)量要求又不會(huì)產(chǎn)生噪音。個(gè)別房間面積較大分口布置較多，其風(fēng)口布置如圖2（a）所示，在調(diào)試過程中會(huì)出現(xiàn)風(fēng)口 1 和 2 呈負(fù)壓氣流倒灌，而風(fēng)口 3 和 4 風(fēng)量很大，房間氣流組織不均勻，解決方法為：在風(fēng)管四通處加入導(dǎo)流片，并調(diào)節(jié)風(fēng)口閥門開度，如圖2（b）所示。

2.2 壓差調(diào)試

2.2.1 壓差調(diào)試原則

潔凈室應(yīng)根據(jù)功能需求保持一定的壓力。相鄰不同級(jí)別潔凈室靜壓差不少于 5Pa；潔凈室（區(qū)）與非潔凈室（區(qū)）靜壓差不少于 10Pa；潔凈室（區(qū)）與室外靜壓差不少于 15Pa[2]。在本工程中采用人工手持壓力表與數(shù)顯式壓力傳感器終端遠(yuǎn)程控制相結(jié)合的方式進(jìn)行壓差調(diào)試，在調(diào)試過程中按照大區(qū)域、大房間、小區(qū)域、小房間的順序進(jìn)行，調(diào)節(jié)房間壓力時(shí)主要靠調(diào)節(jié)房間的回、排風(fēng)的風(fēng)量，送風(fēng)量基本不再改變。

2.2.2 壓差調(diào)試問題與解決方法

AHU103 系統(tǒng)每個(gè)房間的送風(fēng)管上安裝文丘里式變風(fēng)量閥（反應(yīng)時(shí)間<1s），在房間的排風(fēng)管上安裝文丘里式定風(fēng)量閥，這兩種閥門的安裝，一方面可以在房間門窗開啟時(shí)以最快的速度調(diào)節(jié)文丘里式變風(fēng)量閥，保證壓差在設(shè)定時(shí)的狀態(tài)；另一方面，隨著空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行，空調(diào)機(jī)組以及風(fēng)管系統(tǒng)中的過濾器等局部構(gòu)件的阻力增加導(dǎo)致風(fēng)量減小，文丘里式變風(fēng)量閥能自動(dòng)控制閥門來調(diào)節(jié)風(fēng)量，確保房間壓差的穩(wěn)定性。但是這樣的安裝給調(diào)試增加了難度，因?yàn)樗惋L(fēng)管上的變風(fēng)量閥總會(huì)隨著排風(fēng)管上的定風(fēng)量閥的開度變化而變化，改變房間的送風(fēng)量。解決方法為：把變風(fēng)量閥設(shè)置成手動(dòng)模式，保持其閥門開度不變，送風(fēng)量恒定，逐漸調(diào)節(jié)房間的排風(fēng)定風(fēng)量閥，當(dāng)房間壓力接近房間設(shè)計(jì)值的±5Pa 時(shí)，再把送風(fēng)變風(fēng)量閥設(shè)回自動(dòng)模式。文丘里閥正常工作壓差范圍是 150Pa～750Pa，在此狀態(tài)下其反映調(diào)整時(shí)間小于 3s，若超出此壓差范圍，則文丘里閥形同虛設(shè)。解決方法為：利用手持壓力表測量文丘里閥兩端壓頭，若過大，可調(diào)小支路手動(dòng)對開多葉調(diào)節(jié)閥開度，增加支路阻力；若過大，可調(diào)大支路手動(dòng)對開多葉調(diào)節(jié)閥開度，減小支路阻力。

在壓差調(diào)試中還出現(xiàn)了排風(fēng)管內(nèi)負(fù)壓過大而導(dǎo)致排風(fēng)管變形的情況，該段排風(fēng)管位置如圖 3 所示。國外閥門開度方向是順時(shí)針為開，逆時(shí)針為關(guān)，國內(nèi)閥門開度方向與之相反。本工程生物密閉閥均為進(jìn)口產(chǎn)品，在自控接線時(shí)與閥門安裝方向相反，閥門開度與自控界面開度相反，在調(diào)試時(shí)閥門開度方向錯(cuò)誤導(dǎo)致風(fēng)機(jī)端負(fù)壓過大，風(fēng)管被壓扁或排風(fēng)機(jī)無力甚至房間呈現(xiàn)正壓（設(shè)定值為負(fù)壓）污染外部環(huán)境（這也是在風(fēng)量調(diào)節(jié)過程中，風(fēng)機(jī)首先要低頻運(yùn)行的原因）。解決辦法為：用手持壓力表測出袋進(jìn)袋出兩端壓差，若為正值且壓力很大則閥門 1實(shí)際處于關(guān)閉的狀態(tài)，此時(shí)調(diào)整閥門 1；若測定排風(fēng)主管壓力接近零，則閥門 2 或 3 實(shí)際處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)打開袋進(jìn)袋出調(diào)整閥門 2 或 3 的方向。

2.2.3 壓差調(diào)試建議

在反復(fù)的壓差調(diào)試過程中總結(jié)出一條經(jīng)驗(yàn)：排風(fēng)管上的文丘里定風(fēng)量閥是螺桿式，每次都需要配套的扳手進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，而與之相鄰的手動(dòng)生物安全密閉閥是手柄式，直接用手旋轉(zhuǎn)手柄即可調(diào)節(jié)閥門開度，十分方便，故在調(diào)節(jié)房間壓差過程中用手動(dòng)生物安全密閉閥代替文丘里定風(fēng)量閥（方法與文丘里相同），當(dāng)房間壓力接近房間設(shè)計(jì)值時(shí)再調(diào)節(jié)丘里定風(fēng)量閥直到接近房間設(shè)計(jì)值的±5Pa，當(dāng)系統(tǒng)房間壓力調(diào)節(jié)完成后，再將手動(dòng)生物安全密閉閥調(diào)至全開狀態(tài)。

3 凈化空調(diào)系統(tǒng)的測定

3.1 高效過濾器檢漏

《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》[8]規(guī)定高效過濾器檢漏需在風(fēng)量調(diào)試完成后進(jìn)行?？刹捎萌蕶z漏法或掃描檢漏法對高效過濾器進(jìn)行檢漏，全效率檢漏法可檢測高效過濾器的漏與不漏，要判斷是安裝邊框漏或過濾器本身漏，還需進(jìn)一步采取技術(shù)措施；掃描檢漏法不但可檢測出高效過濾器漏與不漏，還可檢測出泄漏點(diǎn)的基本位置，故掃描檢漏法更為科學(xué)。但由于具有掃描檢漏功能的高效過濾單元價(jià)格較為昂貴，限制了其在高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室高效過濾器檢漏的應(yīng)用[9]。在高效過濾器的檢測和驗(yàn)收階段，采取了全效率檢漏法并參照歐盟和美國的在位檢測技術(shù)，在高效過濾器旁安裝一套設(shè)施，通過 DOP 發(fā)塵手段，檢測高效過濾器性能和完整性。測試時(shí)使用一臺(tái) PAO 氣溶膠發(fā)生器，使過濾器上游的氣流中有均勻的 PAO 氣溶膠分布，連接光度計(jì)的取樣管至過濾器的上游，位置一般靠近過濾器，啟動(dòng)氣溶膠發(fā)生器和光度計(jì)，調(diào)整氣溶膠發(fā)生器，使上游濃度達(dá)到 10-30μg/L，設(shè)置過濾器上游的氣溶膠濃度為 100%，用光度計(jì)的取樣口掃描過濾器的表面和周邊密封，離過濾器約 2.5cm，以 2～5cm/s 的移動(dòng)速度進(jìn)行掃描，確保過濾器表面和密封處的泄漏率小于 0.01%。目前國內(nèi)對 DOP檢測技術(shù)在過濾器檢測方面的應(yīng)用還沒有強(qiáng)制要求[10]。檢測過程中通常會(huì)遇到兩種情況即濾芯泄漏或者邊框泄漏，解決方法為：更換濾芯或者在邊框四周打膠。在此建議高效過濾器應(yīng)盡量少采用干式密封安裝，可采用刀口非牛頓液體（俗稱果凍膠）液槽密封的高效過濾器或者高效過濾器與箱體之間采用凝膠液槽密封和壓緊的密封方式。

3.2 潔凈度檢測

在檢測潔凈度之前，要先檢查圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性。通常檢測穿墻洞、氣密門框、傳遞窗框、插座、網(wǎng)口、設(shè)備帶、頂板接縫、地軌、壁板拼縫等易泄漏的位置。檢測方法為房間發(fā)煙法：先調(diào)節(jié)房間的壓力整體對外界呈負(fù)壓并關(guān)閉房間燈光，然后利用手持噴霧機(jī)（檸檬酸噴霧）在易泄漏位置發(fā)煙，人員在房間里利用手電，對各個(gè)接縫、洞口進(jìn)行檢查。若發(fā)現(xiàn)位置泄漏解決方法為：一般材質(zhì)地方采用打膠處理（道康寧密封硅膠），金屬材質(zhì)則采取滿焊處理。目的在于滿足負(fù)壓區(qū)潔凈度要求。另外房間也要反復(fù)清掃，減少大顆粒物濃度。潔凈度測試是在靜態(tài)的環(huán)境下進(jìn)行，即設(shè)備不運(yùn)行，無工作人員。檢查所有空調(diào)設(shè)備均正常運(yùn)行，并且至少運(yùn)行 0.5 小時(shí)以上，關(guān)閉可能影響空氣潔凈度的設(shè)備（層流氣流模塊、生物安全柜等），并且在整個(gè)測試執(zhí)行過程中保持關(guān)閉狀態(tài)，潔凈室采樣高度位于離地面 0.8m 左右的高度或位于工作面高度，采樣管的長度不得大于 1.5m。最少布點(diǎn)數(shù)量按照式（1）計(jì)算：

再計(jì)算所有點(diǎn)平均值的平均值，標(biāo)準(zhǔn)偏差和標(biāo)準(zhǔn)誤差和置信度。其中取樣點(diǎn)數(shù)量與置信度分布關(guān)系見表 2。

當(dāng)采樣點(diǎn)數(shù)量不只一個(gè)且不到 10 個(gè)時(shí)，按照備注給出規(guī)程，以各點(diǎn)的平均粒子濃度計(jì)算總平均值，標(biāo)準(zhǔn)差和 95%置信上限，當(dāng)采樣點(diǎn)值有 1 個(gè)或多于 9 個(gè)時(shí)，無需計(jì)算 95%置信上限。本次采用內(nèi)置打印機(jī)的粒子計(jì)數(shù)器記錄，見圖 4，潔凈度等級(jí)判定見表 3，由于篇幅限制，本次選取有代表性房間的潔凈度測試數(shù)據(jù)，見表 4。

由表 4 可知潔具間、操作間、實(shí)驗(yàn)室在設(shè)定的換氣次數(shù)下，其潔凈度完全滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，為求節(jié)能可考慮適當(dāng)減少換氣次數(shù)。英國兩家公司的工程總部曾經(jīng)一起做過關(guān)于 GMP（good manufacturepractice，藥企優(yōu)良生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)）廠房 A，B，C，D級(jí)別區(qū)域的動(dòng)靜態(tài)潔凈度測試實(shí)驗(yàn)[11]，結(jié)果表明，針對靜態(tài) 10000 級(jí)別，動(dòng)態(tài) 100000 級(jí)別的 C 級(jí)別區(qū)域，10h-1 完全可以滿足要求（由于涉及到企業(yè)內(nèi)部文件控制，原始報(bào)告不能提供，但可以明確的是操作人員的潔凈服裝能夠嚴(yán)格按照不同級(jí)別區(qū)域的規(guī)定穿著時(shí)，10h^-1和 15h^-1 甚至 20h^-1 對于潔凈度的測試結(jié)果沒有太大不同）。

3.3 其他項(xiàng)目的測定

凈化空調(diào)系統(tǒng)除了上述的測定項(xiàng)目外還包括：空調(diào)機(jī)組運(yùn)行測試、空調(diào)機(jī)組運(yùn)行模式功能確認(rèn)、潔凈室溫濕度測定、潔凈室噪音測定、潔凈室照度測定、空調(diào)機(jī)組停機(jī)粒子數(shù)測定等，在這里就不一一分析說明了。

4 結(jié)論

（1）當(dāng)工程中采用進(jìn)口閥門時(shí)，在安裝和自控接線時(shí)要注意閥門的方向，防止接反。

（2）空調(diào)機(jī)組采用一用一備的形式，當(dāng)一個(gè)出現(xiàn)故障，啟動(dòng)另外一個(gè)確保系統(tǒng)恢復(fù)正常仍然需要幾分鐘甚至更長時(shí)間，制藥車間在短時(shí)間內(nèi)很可能被污染或者有害物質(zhì)擴(kuò)散，可采用熱備機(jī)組形式，即兩臺(tái)機(jī)組都低頻運(yùn)行。

（3）負(fù)壓區(qū)采用全新風(fēng)系統(tǒng)形式，運(yùn)行能耗很大，但考慮排風(fēng)中可能含有致病因子所以沒有設(shè)計(jì)熱回收裝置，建議可采用最適合高等生物安全實(shí)驗(yàn)室的液體循環(huán)式熱回收器。

（4）調(diào)試與檢測過程中很多問題是因?yàn)樵O(shè)計(jì)或者施工不合理造成的，所以在設(shè)計(jì)施工與調(diào)試過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行。

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