Švarios patalpos pramonėje – projektavimo ir technologijų jungtis

Kad patalpos būtų švarios ir sterilios, nepakanka jų prikimšti technologinės įrangos. Daug svarbesnis pirmasis – kokybiško projektavimo – etapas, užtikrinantis ne tik keliamus švarumo reikalavimus produktui ar procesui, bet ir tai, kad suprojektuotos sistemos taptų patikimos, lengvai prižiūrimos, tvarios ir saugios.

DĖMESYS – PROJEKTAVIMO KOKYBEI

Projektavimo stadija visuomet prasideda nuo užsakovo (statytojo) užduoties. Kadangi skirtingose pramonės srityse (farmacijos, biotechnologijų, elektronikos ir pan.) vyrauja nevienodos gamybos technologijos, reikalavimai produktams ir jų aplinkai, todėl ir pačios švarios patalpos gali turėti skirtingų reikalavimų ir projektavimo niuansų. Pavyzdžiui, jeigu elektronikos srityje mikrobiologijos lygis ore ir paviršiuose nėra kontroliuojamas, tai biotechnologijų ar farmacijos pramonėje šis rodiklis – svarbiausias. Taigi, tokiais atvejais būtina užtikrinti kuo mažesnę riziką.

Projektavimo etape labai svarbi technologinė užduotis, nes tik nuo jos išbaigtumo priklauso viso projekto sudėtingumas, dydis, kaina ir eksploatacijos per visą objekto gyvavimo ciklą sąnaudos. Užduotyje dažniausiai būna aprašyti tokie reikalavimai kaip patalpų koncepcinis išdėstymas, atsižvelgiant į produkto migraciją nuo jo gamybos proceso pradžios iki galutinės stadijos, personalo migracija, patalpų paskirtis ir jų švarumo klasė. Patalpų viršslėgiai ir tinkamų viršslėgio kaskadų tarp patalpų išdėstymas (tokiu būdu yra kontroliuojama oro judėjimo kryptis). Patalpų mikroklimato reikalavimai (temperatūra, santykinė drėgmė), nes kai kurie produktai gali būti jautrūs temperatūrai ir drėgmei. Reikalingos inžinerinės komunikacijos ir kiti reikalavimai (pavyzdžiui, apšvieta, paviršių medžiagų tipai, monitorinami patalpų mikroklimato parametrai arba įrangos parametrai, pastato valdymo sistemos (PVS) reikalavimai ir pan.).

Kai kuriais atvejais svarbi švarių patalpų lokacija pastate: pavyzdžiui, biotechnologijų pramonėje dažniausiai vieni procesai ir produktai negali būti arti kitokių procesų ar produktų, nes jie gali vienas kitą užteršti. Tuomet patalpos būna įrengiamos kaip įmanoma toliau viena nuo kitos, o joms vėdinti naudojami skirtingi įrenginiai, atsižvelgiama į kitus inžinerinius sprendimus, siekiant kiek įmanoma sumažinti riziką.

Beje, Lietuvoje nėra populiarios modulinės švarios patalpos, nes čia reikia palaikyti visus mikroklimato parametrus, viršslėgius, galiausiai Lietuvoje įrengiamos švarios patalpos ilgalaikei eksploatacijai. Patrauklios modulinių švarių patalpų ypatybės galėtų būti mažesnė kaina, nesudėtingas įrengimas ir perkėlimas.

DAŽNIAUSIAS PASIRINKIMAS – NERŪDIJANTYSIS PLIENAS

Lengviausiai valomos tuščios patalpos, kur visi paviršiai lengvai prieinami, todėl švariausios patalpos tos, kuriose mažiausiai daiktų ir lygiausi paviršiai. Švariose patalpose stengiamasi kuo daugiau stačių kampų suapvalinti, kad būtų galima lengviau prieiti prie reikiamų vietų ir jas išvalyti ar dezinfekuoti, o visos smulkios jungtys įprastai hermetizuojamos (patalpose kiek įmanoma mažiau projektuojama atvirų inžinerinių sistemų, esamų inžinerinių sistemų susikirtimo su pertvara vietos turi būti užsandarinamos).

Tokie sprendimai sumažina tikimybę mikroorganizmams augti smulkiuose plyšiuose, sykiu padidina patalpų sandarumą. Visi patalpų paviršiai turi būti atsparūs cheminėms medžiagoms, kurios yra naudojamos patalpoms valyti ir dezinfekuoti. Biotechnologijų ar farmacijos pramonėje baldai ir jų paviršiai dažniausiai gaminami iš nerūdijančiojo plieno.

Projektuojant darbo paviršius, dažniausiai atsižvelgiama į pramonės šaką. Farmacijos ar biotechnologijų pramonėje vyrauja nerūdijančiojo plieno baldai dėl jų antibakterinių ypatybių. Čia paviršiai turi būti kuo lygesni ir turėti kuo mažiau sunkiai prieinamų vietų juos valyti ar dezinfekuoti. Elektronikos ar lazerių pramonėje darbo paviršiai dažniausiai gaminami iš MDP plokščių, tačiau vietose, kur yra bandomi lazeriai, galioja kiti reikalavimai, nes tam tikros medžiagos, pavyzdžiui, plastikas, veikiamas lazerių, gali išsilydyti.

SKIRSTOMOS Į DEVYNIAS KLASES

Švarios patalpos į klases dalijamos pagal didžiausią leistiną ore esančių dalelių koncentraciją (viename kubiniame metre oro. Ore esančių dalelių dydis atitinkamai lygus 0,5 μm, 5,0 μm arba didesnis.). Pagal ISO 14644-1:2015 standartą skiriamos devynios švarių patalpų klasės (ISO 1, ISO 2, ISO 5 ir t. t.). Griežčiausi oro švarumo reikalavimai keliami ISO 1 klasės patalpoms. ISO 5 ir aukštesnei klasei priskiriamoms patalpoms rekomenduojama įrengti vienakrypčio oro judėjimo sistemas (laminarinis oro srautas, kurio kryptis būna vertikali arba horizontali).

Beje, nors ore esančių dalelių skaičius yra pagrindinis kriterijus nustatant švarios patalpos klasę, tačiau norimam oro grynumui patalpoje pasiekti reikia atlikti nemažai „namų darbų“: įrengti lengvai valomas sandarias patalpas, užtikrinti reikiamą oro apykaitą patalpose, įrengti oro filtravimo, valymo ar dezinfekavimo priemones (pavyzdžiui, papildomų filtrų vėdinimo įrenginyje, HEPA filtrų švariose patalpose, UV lempas). Įrengti oro paskirstymo sistemas (tiekimas ar ištraukimas) taip, kad šios efektyviausiai pašalintų švariose patalpose atsirandančią oro taršą (žmonės, gamybos procesai, švariose patalpose naudojama įranga). Palaikyti reikiamus oro slėgio skirtumus tarp atskirų patalpų, t. y. užtikrinti tinkamas oro srautų kryptis švariose patalpose: oras turi judėti iš švaresnių zonų labiau užterštų link. Užtikrinti reikiamus mikroklimato parametrus patalpose (oro temperatūra, santykinė drėgmė).

Švarios patalpos sertifikuojamos keliais etapais: tikrinama, ar švarių patalpų projektas atitinka užsakovo sudarytą užduotį įrengti švarias patalpas, ar sumontuota įranga (sistemos) atitinka patvirtintą projektą, nuotolinė PVS, reguliuojanti pagrindinių inžinerinių sistemų darbą švariose patalpose. Atliekami matavimai švariose patalpose: tiekiamo ar ištraukiamo oro kiekis, oro slėgių skirtumai (viršslėgiai) tarp švarių patalpų, HEPA filtrų sandarumo ar užterštumo patikra, oro judėjimo krypčių ar patalpos išsivalymo spartos tikrinimas, ore esančių dalelių patikra, bakterijų augimo matavimai (ore arba ant paviršių). Atliekami ir kiti matavimai: oro temperatūros, santykinės drėgmės, triukšmo, apšvietimo.

Atlikus švarių patalpų sertifikavimą, periodiškai atliekama veikiančių inžinerinių sistemų ir svarbiausių oro parametrų patikra pagal su užsakovu suderintą darbų grafiką.

Švarios patalpos įrengiamos, kai norima dirbti kontroliuojamoje aplinkoje, kur būtų užtikrintas pageidaujamas oro švarumas. Švarios patalpos gali būti įrengiamos įvairios paskirties laboratorijoms. Tokios patalpos aktualiausios biotechnologijų, elektronikos pramonei, IT sričiai, farmacijos pramonei, gydymo įstaigoms (operacinėms), optikos prietaisų gamybai, nanotechnologijų pramonei.

VĖDINIMO ĮTAKA PATALPŲ KOKYBEI

Vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemos – viena svarbiausių švarių patalpų sudedamųjų dalių, nes be tinkamos oro apykaitos ir oro filtravimo sistemos neįmanoma pasiekti švarioms patalpoms keliamų reikalavimų. Oro paruošimo (šildymo, vėsinimo, drėkinimo) sistemos negali būti taršos šaltinis, todėl į švarias patalpas tiekiamas jau apdorotas reikiamų parametrų oras. Tiekiamas ar ištraukiamas oras paruošiamas vėdinimo agregatuose. Vėdinimo įranga užtikrina reikiamą oro apykaitą, tiekia filtruotą orą, ištraukia vietinių taršos šaltinių paveiktą orą, palaiko nustatytus oro temperatūros, santykinės drėgmės parametrus švariose patalpose.

Dėl santykinai didelių oro srautų (palyginti su įprastinėmis vėdinimo sistemomis) dažnai švarių patalpų vėdinimo įranga dirba su daliniu oro pamaišymu, t. y. šviežio lauko oro srautas sudaro 15–30 proc., o likusi dalis – iš patalpų ištraukiamas filtruotas oro srautas. Taip mažinamos energijos sąnaudos oro paruošimo procesams. Esant palankioms lauko oro sąlygoms (tinkama oro temperatūra ir drėgnis orui tiekti tiesiai į patalpas) oro pamaišymo santykis gali būti keičiamas.

Kai švariose patalpose dirbama su potencialiai žmogui kenksmingais produktais, orui ištraukti naudojamos atskiros sistemos – traukos spintos. Šiuo atveju ištraukiamas oras negali tiesiogiai maišytis su į patalpas tiekiamu oro srautu.

PATALPŲ ŠVARUMAS PRIKLAUSO NUO:

• darbuotojų aprangos ir jų darbo kultūros (procedūrų laikymosi);
• patalpų ir šliuzų išdėstymo;
• vėdinimo sistemos (oro apykaita, viršslėgių palaikymas tarp patalpų, filtrai ir skirstytuvų išdėstymas);
• valymo ir dezinfekavimo paslaugų kokybės;
• papildomų priemonių, pavyzdžiui, UV lempų;
• vykstančių gamybos procesų;
• patalpose esančių paviršių ir įrenginių medžiagiškumo, nes kai kurios medžiagos ar įrenginiai gali
• patys savaime generuoti daleles;
• patalpose esančių komunikacijų, pavyzdžiui, nuotekų, suspausto oro ir pan. Jie taip pat gali būti taršos šaltiniai.