اتاق تمیز و بررسی ضرورت ایجاد آن

ایجاد یک شرایط بدون آلودگی ذره ای و میکروبی یکی از ضروریات صنایع مدرن می باشد، بدون ایجاد محیط تمیز محصولات تولیدی آلوده گشته که ممکن است دچار عیب فنی شوند و یا برای افراد خطراتی را به بوجود آورند.

ایجاد یک شرایط بدون آلودگی ذره ای و میکروبی یکی از ضروریات صنایع مدرن می باشد، بدون ایجاد محیط تمیز محصولات تولیدی آلوده گشته که ممکن است دچار عیب فنی شوند و یا برای افراد خطراتی را به بوجود آورند.

در سالهای اخیر افزایش قابل توجهی در استفاده از اتاق تمیز بوجود آمده است . در حال حاضر از اتاق های تمیز جهت تولید قطعات کامپیوتری ، اتومبیل ، هواپیما ، ماهواره ،تلویزیون و بسیاری از قطعات الکترونیکی و مکانیکی و همچنین صنایع تولید دارو، تجهیزات پزشکی و صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.

افزایش استفاده از اتاق تمیز تقاضایی را جهت اطلاعات در مورد اتاق تمیز بوجود آورد که این اطلاعات علاوه بر اتاق تمیز برای آموزش پرسنل از ضروریات می باشد . فناوری اتاق تمیز می تواند به سه قسمت عمده تقسیم شود :

1- طراحی                2- تست                      3- بهره برداری

در مرحله اول اتاق تمیز طراحی شده و ساخته می شود در مرحله بعدی آنچه که ساخته و طراحی شده مورد تست و ارزیابی قرار می گیرد و سرانجام مورد بهره برداری واقع شده تا آلودگی را به حداقل برساند. برای بررسی صفر تا صد اتاق تمیز به اتاق تمیز اکیاس در لینک زیر مراجعه کنید.

https://www.ekeasgroup.com/%D8%A7%D8%AA%D8%A7%D9%82-%D8%AA%D9%85%DB%8C%D8%B2-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA/

اتاق تمیز چیست ؟

واضح است که یک کلین روم محیطی است که تمیز باشد . بر اساس استاندارد ایزو 1-14644 اینگونه تعریف می شود اتاقی که در آن غلظت ذرات هوا برد کنترل شده است و با هدف حداقل کردن ورود و تولید ذرات و همچنین کاهش ذرات درون اتاق طراحی و ساخته می شود علاوه براین در صورت نیاز دما، رطوبت و فشار کنترل شده می باشد طبق تعریف استاندارد 14644 اتاق تمیز اتاقی است که ورود ، تولید و ماند ذرات در آن حداقل می باشد .برای حصول این مورد نیاز به ورود هوای فیلتر شده به مقدار زیادی می باشد. از این هوای فیلر شده جهت از بین بردن ذرات و کاهش آن همچنین پراکنده کردن باکتری ها از کارکنان و دستگاههای داخل اتاق تمیز استفاده می شود .علاوه براین اتاق تمیز تحت فشار قرار گرفته و از جریان هوای آلوده به اتاق تمیز ممانعت می کند. همچنین cleanroom از موادی ساخته می شود که از خود ذراتی آزاد نمی کند و به راحتی تمیز می شود.

پرسنل اتاق تمیز از لباسهایی استفاده می کننده که پخش ذرات و میکرواورگانیسم ها را از بدن آنها به حداقل می رساند .در اتاق های تمیز علاوه بر ذرات می توان دما، رطوبت ، صدا ،نور و حتی لرزش را کنترل نمود. برای مطالعه اینکه اتاق توزین یا نمونه برداری چیست به اتاق تمیز اکیاس مراجعه کنید.

نیاز به اتاق تمیز

اتاق تمیز یک پدیده مدرن می باشد اگرچه ریشه ی طراحی اتاق تمیز به بیش از صدسال پیش برمی گردد و ریشه در کنترل ویروسها در بیمارستانها دارد احتیاج به محیط تمیز برای صنایع یکی از ضروریات جوامع مدرن می باشد .

از آنجایی که افراد دستگاه های تولیدی و سازه ساختمانها آلودگی تولید می کند cleanroom برای محصولات حساس مورد نیاز می باشد .

همانطور که در ادامه مطرح خواهد شد افراد و دستگاههای تولید میلیونها ذره از خود تولید می  کنند. اتاق تمیز از پخش این ذرات جلوگیری کرده و محیط تمیزی را برای تولید مواد حساس بوجود می آورد .

همانطور که در جدول دیده می شود کاربرد اتاق تمیز به دو گروه عمده تقسیم بندی می شود.

در بالای جدول صنایعی قرار دارند که آلودگی ذره ای باعث ایجاد خرابی در محصول گردد و یا عمر مفید آن محصول را کاهش دهد یکی از صنایع پر استفاده از اتاق تمیز صنایع نیمه هادی ها می باشند که پردازنده های مورد استفاده در کامپیوتر ها ، اتومبیل ها و سایر دستگاهها را تولید می کند.

قسمت پایین جدول 1_1 آن دسته از تولیداتی را نشان می دهد که باید از هر گونه میکروارگانیزم تهی باشد.

صنایع مرتبط با سلامتی یکی از کاربران اصلی اتاق تمیز می باشد. چرا که هیچ یک از میکروارگانیسم ها نباید وارد  بدن انسان شوند . اتاقهای عمل بیمارستانی نیز از فناوری اتاق تمیز جهت کاهش عوامل ویروس استفاده می کنند.

انواع اتاق تمیز

اتاقهای تمیز از نظر نوع سیستم تهویه به دو نوع عمده تقسیم بندی می شوند : اتاقهای تمیز یکسویه و اتاقهای تمیز غیر یکسویه (آشفته یا جریان درهم) اتاقهای تمیز با جریان یکسویه به نام اتاقهای تمیز با جریان لامینار یا جریان آرام شناخته می شوند . اتاقهای تمیز یکسویه از هوای بیشتری نسبت به اتاقهای تمیز با جریان غیر یکسویه استفاده می کننده و تمیزی بیشتری نیز بوجود می آورند.

این هوای تمیز پس از مخلوط شدن با هوای اتاق ذرات  هوا برد آلوده کننده را از طریق درچه های خروجی تعبیه شده در پایین دیوارها از اتاق خارج می کند. میزان تعویض هوا در این نوع از اتاقهای تمیز مساوی یا بزرگتر از 20 مرتبه در ساعت می باشد . در این روش آلودگی تولید شده توسط افراد و دستگاهها به واسطه اختلاط هوای ورودی با هوای داخل اتاق تمیز دقیق شده و سپس از اتاق خارج می شود.

برای خرید تجهیزات استیل اتاق تمیز به اتاق تمیز اکیاس در لینک زیر مراجعه کنید.

جریان هوا در سیستم یکسویه با سرعت در حدود 0.4 متر بر ثانیه (80 فوت بر دقیقه) از سقف وارد اتاق شده و از کف اتاق خارج می شود . در این سیستم نسبت به سیستم تهویه غیر یکسویه حجم هوای بیشتری وارد می شود و از آن جایی که هوا در یک جریان مستقیم سرعت حذف و کاهش آلودگی ها بالاتر می باشد.

دستگاهای تولید هوای تمیز مانند ایزولاتورها و میزهای لامینار در هر دو نوع اتاق تمیز با جریان یکسویه و غیر یکسویه مورد استفاده قرار می گیرند از این دستگاهها برای ایجاد هوای فیلتر شده به صورت موضعی استفاده می شود .

فناوری اتاق تمیز چیست؟

همانطور که در جدول 6_1 دیده می شود cleanroom می تواند به سه قسمت مختلف تقسیم بندی می شود:

(جدول 6_1 قسمت های مختلف فناوری اتاق تمیز و ارتباط آنها با یکدیگر)

در مرحله اول اتاق تمیز طراحی و ساخته می شود جهت طراحی و ساخت صحیح باید به موارد زیر توجه شود :

1_ استاندارد های طراحی     2_ نقشه ی طراحی و مواد مورد استفاده     3_ نحوه نگه داری  اتاق تمیز

در مرحله دوم بعد از ساخت و شروع به کار cleanroom می بایست آنرا تست کرد در طی زمانیکه اتاق تمیز مورد استفاده قرار می گیرد نیز باید به طور پیوسته مورد پایش و تست قرار بگیرد تا از عملکرد آن مطابق با استاندارد ها اطمینان حاصل شود سرانجام ضروری است تا اتاق تمیز به درستی مورد بهره برداری قرار می گیرد تا محصولات آلوده نشوند جهت بهربرداری صحیح از اتاق تمیز باید به مواردی همچون ، ورود افراد و مواد اولیه ، لباس مورد استفاده افراد و مقررات کلین روم و همچنین تمیز سازی اتاق تمیز توجه نمود .

سیستم سرمایش ، گرمایش و تهویه مطبوع (HVAC) می تواند به طور موثری بر نوع ماده داروئی تولید شده اثر گذار باشد به نحوی که محصول تولیدی ایمن بوده و خاصیت درمانی قابل قبولی برای بیماران داشته باشد .

طراحی این سیستم ها نیاز به ترکیبی از اصول خوب ساخت (GMP) و اصول خوب مهندسی(GEP) جهت کمک به ایجاد محیطی ایمن و بهداشتی ، حفاظت شده و قابل کنترل دارد . سیستم گرمایش و تهویه مطبوع اتاق تمیز(HVAC) می تواند بخش بزرگی از مصرف انرژی را به خود اختصاص دهد به همین دلیل سیستم HVAC  اتاق تمیز باید پایدار بوده و مطابق با حساسیت های مدیریت اتاق تمیز باشد این راهنما توضیحی است در مورد نشریات  GMP,HVAC که شامل نیاز ها و الزامات کنترل HVAC و مانیتورینگ آن با هدف تولید مواد داروئی ، زیست داروئی و تجهیزات پزشکی از مواد اولیه تا محصول به صورت ایمن ، مقاوم ، با درجه خلوص بالا و با کیفیت می باشد.

برای حصول این اهداف تیم راهبری کمک به تشکیل کمیته علوم مرتبط به سلامتی با یک زمان یکسان و درک حساسیت HVAC نموده است و راهنمایی جهت معیارهای پذیرش صنایع بوده و همچنین منبعی برای اطلاعات سیستم های HVAC به همراه ضمائمی از راهنماهای ISPE  می باشد این راهنما برای کلیه افراد با نگاه ویژه به قوانین سازمان غذا داروی ایالت متحده آمریکا و EMEA اروپا قابل استفاده می باشد .

برای ساخت اتاق تمیز و طراحی آن به اتاق تمیز اکیاس مراجعه کنید.

اقدامات ارائه شده در این راهنما حاصل تجمیع علم و تجربه نویسندگان ، ویرایش کنندگان و صاحب نظران عضو در کمیته HVAC ISPE/ می باشد. در حال حاضر هیچ مرجعی کامل و جامعی که کلیه سیستم HVAC را بررسی نمایند وجود ندارد این راهنما نیز نمی تواند کلیه حالات HVAC  را بررسی نماید.

در طول این راهنما اهمیت و نقش سیستم HVAC در حفاظت از محصول ، پرسنل و محیط مورد بررسی قرار خواهد گرفت

این راهنما شامل ضمایم و نمونه های کاربردی در صنعت می باشد که می تواند توسط خواننده مورد استفاده قرار بگیرد .

پیش زمینه

سیستم گرمایش و تهویه مطبوع HVAC یک سیستم بحرانی (حساس) بوده که می تواند بر روی توانائی و توانمندی تجهیزات داروئی با هدف تولید مواد داروئی ایمن و خاصیت درمانی قابل قبول اثر گذار باشد -سیستم های کنترل محیطی که به طور مناسبی طراحی ، ساخته ، نصب و نگه داری شوند می توانند بر روی کیفیت محصول اثر گذار بوده و اعتبار محصول را افزایش دهند و همچنین هزینه های اولیه و هزینه های بهره برداری را کاهش دهند.

طراحی سیستم های HVAC برای صنایع دارویی الزامات ویژه ای می طلبد چرا که در این صنایع نیاز به محیطی ایمن و تمیز می باشد . سیستم HVAC می تواند بخش عمده مصرف انرژی را به خود اختصاص می دهد همچنین جهت طراحی و اجرای این سیستم نیاز به ترکیبی از اصول خوب مهندسی و اصول خوب ساخت می باشد.

هدف

این راهنما مکمل راهنمای تجهیزات منتشر ازسوی ISPE می باشد (مرجع 13 ، ضمیمه 12) که اطلاعات جزئی تر و دقیق تر و توصیه هایی را جهت اجرای سیستم HVAC در صنایع داروئی در اختیار قرار می دهد.

این راهنما تاکیدی بر اهمیت و نقش عملکرد سیستم HVAC در حفاظت محیط ، پرسنل و محصول دارد .فیلتراسیون هوا، اختلاف فشار ، جریان هوا و میزان تعویض هوا ، با جزئیات مربوط در این راهنما جهت کنترل ذرات هوا برد مورد بررسی قرار گرفته است .

اطلاعات موجود در این راهنما از تجمیع علمی تجربه ی نویسندگان و صاحب نظران عضو کمیته ی ISPE  HVAC  گردآوری شده است.

اصول خوب مهندسی باید جهت تعیین اینکه کدام توصیه در شرایط موجود کاربرد به کار گرفته شود.

این راهنما جهت توصیه ها ، استاندارد ها به انتشارات زیر مراجعه می کند :

• سازمان جهانی بهداشت (WHO)
• کنفرانس بین المللی هما هنگسازی (ICH)
• سازمان بین المللی استاندارد (ISO)
• موسسه علوم و فنون محیطی (IEST)
• آژانس داروئی اروپا (EMEA)
• سازمان غذا داروی آمریکا (FDA)
• مجمع بازرسی (ممیزی) داروئی و ممیزی PICS
• جامع مهندسین گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع آمریکا (ASHRAE)
• جامع بین المللی مهندسین داروسازی (ISPE)
• جامع بین المللی تست و مواد آمریکا (ASTM)
• موسسه مهندسین خبره خدمات ساختمانی (CLBSE,UK )
• شورای صنایع بهداشتی آمریکا
• جامع ابزار دقیق و اتوماسیون (ISA)
• انجمن بین المللی پیمانکاران تهویه مطبوع و ( Sheet metal آمریکای شمالی SMACNA )
• انجمن پیمانکاران تهویه مطبوع و گرمایش (HVAC UK)

کنترل آلودگی در اتاق تمیز

• سیستم HVAC در صنایع داروئی می بایست ذرات هوابرد را کنترل کرده و درجه خلوص خصوصیات و کیفیت محصول را تضمین نماید .
• آلودگی اتاق عموما با فیلتراسیون هوای ورودی کنترل می گردد سیستم فیلتراسیون می بایست از ورود ذرات ناخواسته به درون اتاق جلوگیری به عمل آورده پس از آن با اختلاط هوای ورودی و هوای محیطی آلودگی موجود در محیط را دقیق نماید.

تاثیر دما و رطوبت بر کنترل آلودگی در اتاق تمیز

• پرسنل با احساس رضایت بیشتر (آسایش بیشتر)آلودگی کمتری تولید می نمایند – یک فرد در حالت نشسته (بی حرکت) 100000ذره در اندازه های 0.3µm و بزرگتر از 3µm در یک دقیقه ایجاد می کند . فردی که گرمش بوده و احساس آسایش ندارند چند میلیون ذره در اندازه های متفاوت شامل باکتری ها در یک دقیقه ایجاد می نماید . علاوه بر این شرایط محیطی در داخل محیط کار می تواند بر محصول اثر گذار باشد همچون رطوبت بالا که نرخ رشد باکتری و قارچ های سطحی را افزایش می دهد

ذرات زنده و غیر زنده در اتاق تمیز

• اکثر ذرات هوا برد غیر زنده می باشد . کمتر از 1% از ذرات هوا برد زنده می باشند همچون باکتری ها و ویروس ها که قابلیت رشد و تاکثیر دارند . ذرات زنده توسط ذرات غیر زنده حمل می گردند بنابراین کنترل تعداد ذرات غیر زنده تعداد ذرات زنده را نیز کنترل می نماید

طبقه بندی فضا (محیط) در کلین روم

• اندازه گیری غلظت کل ذرات هوا برد و آلودگی میکروبی موجود در هوا نقطه کلیدی در شرایط محیط برای تولید محصولات داروئی و به ویژه محصولات استریل و همچنین ماده موثره ی برخی از API های زیست دارو ها می باشد . اندازه ی حداکثر مقادیر مورد نظر نظام طبقه بندی فضا را تشکیل می دهد.
• چندین سیستم طبقه بندی مشابه نیز وجود دارد اما توافقی کلی برروی یک نوع طبقه بندی در حال حاضر وجود ندارد. در این راهنما از واژه ی درجه (برگرفته از استاندارد EMEA ) با پیروی از شماره بندی ایزو استفاده گردیده است . بنابراین درجه 7 مانند ایزو 7 (10.000 ذره با 0.5 میکرون در 1 فوت مکعب یا 352000 ذره 0.5 میکرونی در 1 متر مکعب می باشد ) تنها در زمانی استفاده می شود که بار میکروبی 10 و ازای هر متر مکعب باشد. در مقایسه درجه 7 شبیه به درجه B استاندارد اروپائی (EMEA) می باشد با این تفاوت که درجه بندی اروپائی (A,B,C,D ) محدودیت هایی در حالت at rest نیز در نظر گرفته اند. این اصطلاحات توسط ISPE به عنوان پلی برای فضاهای خالی استاندارد های مختلف توسعه و تدوین پیدا کرده است.

حفظ درجه تمیزی (حفظ طبقه بندی) اتاق تمیز

طراحان ممکن است بر طبق قوانین کلی نرخ تهویه را با توجه به کلاس یک فضا در نظر بگیرند طراحان آگاه از قوانین کلی تنها برای طراحی مفهومی استفاده نموده و در نظر دارند که با بررسی بیشتر فرآیند میزان تعویض بر هوا تغییر می کند.

ارتباط بین نرخ تعویض هوا بر ساعت ، نرخ تهویه ، غلظت ذرات در هوا و نرخ ریکاوری از حالت "درحال استفاده" به حالت " درحال توقف" می بایست مورد توجه قرار بگیرد. اگرچه نرخ تعویض هوا پارامتر فهم در طراحی سیستم HVAC داروئی می باشد . اما بیشتر به توانایی اتاق به بازگشت از حالت از آشفتگی مربوط می شود تا به طبقه بندی کلاس . تعیین نرخ تعویض هوا به صورت دلخواه و موردی با توجه به طبقه بندی (کلاس) ممکن است کم یا خیلی زیاد در نظر گرفته شود . تنظیم نرخ تعویض هوا به صورت دلخواهی معمولا با توجه به اندازه اتاق و جریان صورت می گیرد .اما به طور مستقیم ارتباطی به تعداد ذرات در اتاق ندارد

نرخ تولید ذرات کلین روم

نرخ تولید ذرات (PGR)را می توان برای یک فرآیند محاسبه نمود برای محاسبه  PGR باید تعداد ذرات در حالت پایا و تعداد ذرات از ورودی هوا مشخص باشد مقدار محاسبه شده نرخ تولید ذرات برای یک دستگاه می تواند برای همان دستگاه در یک اتاق جدید دیگر مورد استفاده قرار بگیرد .

هنگامی که از داده های تجربی جهت پیمایش ذرات هوابرد استفاده می شود باید دقت گردد که ذرات محصول به عنوان یک آلوده کننده در نظر گرفته نمی شود . این موضوع در عملیات پر کردن پودر های آستپیک که تعداد ذرات ممکن است در اثر فرایند پر شدن بالا باشند جالب توجه باشد.تعداد بالا این ذرات نشان از طراحی ناصحیح کلین روم نمی باشد و مرتبط با نوع فرآیند است .

اگرچه تجهیزات تعداد زیادی ذره در دقیقه از خود تولید می کنند ، اما منبع اصلی آلودگی های زنده (ارگانیسم ها ) پرسنل می باشند. افزایش کنترل ها نسبت به میزان ذرات آزاد شده از پرسنل باعث افزایش کنترل تعداد ذرات زنده ارگانیسم ها در اتاق می گردد