暖通|洁净厂房的工艺设计

Process design of clean workshop

洁净厂房的工艺设计

    洁净厂房工艺设计是先导工序，所以对洁净厂房工艺设计的基本要求是：在满足产品生产要求的前提下，合理进行洁净厂房工艺布局，合理确定各种公用动力设施的技术条件和要求等生产条件，做到能量消耗少、运行费用低、生产效率高和建设投资少；合理进行人流路线、物料运输和仓储设施的配置和布置，满足电子产品洁净生产要求和产品生产工艺要求；工艺设计应合理选择生产设备的自动化水平和物料运输的自动化水平，在经济、实用、安全可靠的条件下提高生产效率

01

工艺布局

Process layout

     洁净厂房的工艺布局应综合各方面的因素，并重点考虑生产工艺、人员操作、设备维修、物料运输、未来发展等方面的要求。工艺布局的核心是满足产品生产工艺要求，在此前提下根据所选择的洁净室气流型式，在有利于工艺设备的安装维修、物料运输和提高效率、降低造价等，合理进行洁净厂房的工艺布置。

     在单向流洁净室（区）布置时，对于洁净室（区）中的生产工艺设备的布置、操作程序的安排和人流流动、物流传输等可能对单向气流造成的物理障碍，应采用措施避免发生紊流或交叉污染。图17是表示设备、人员等对单向气流的干扰和改进措施，左侧图示为物理障碍产生的干扰；右侧图a）是采取调整工艺设备布置，改善气流流动；b）是改进设备构造、外形，改善气流；c）是改变人员的操作行为，改善气流；d）改进气流流动方式，确保产品生产区域的洁净度要求。

人员进出、材料出入、产品运送及设备、工具搬运的频繁交错、不但会彼此干扰、易发生混杂、降低生产效率，并可能会使洁净室（区）的空气洁净度受到影响和气流受到破坏。因此，在工艺布局时，应充分考虑人员、无聊设备，有各自的出入口。人员入口处的净化设施包括单人吹淋室、多人吹淋室、通道式吹淋室、气闸室等，具体选用何种形式，需根据洁净室（区）的空气洁净度级别、人员数量、未来发展需求等确定。

      物料净化设施包括货物吹淋室、气闸室、压缩空气吹扫头等，一般可根据物料种类、包装方式和洁净室（区）的空气洁净等级等确定。

      在国家标准《电子工业洁净厂房设计规范》GB 50472中有关工艺布局的条文主要有：

5.2.1 洁净厂房的工艺布置应按产品生产工艺流程、洁净室的气流流型、工艺设备的安装和维修、物料运输等要求确定。

      在单向流洁净室内进行生产工艺设备、操作程序、人员路线和物料传输布置时，应采取避免发生气流干扰和交叉污染的措施。

5.2.2 工艺布局应避免人流和物流之间的混杂和交叉，宜分别设置人员入口、物料入口和设备出入口，并应在各自的入口处设置相应的净化设备。

5.2.3 在满足生产工艺和微振控制、噪声控制等要求的前提下，空气洁净度严格的洁净室（区）宜靠近空调机房布置；空气洁净度等级相同的工序或工作室宜集中布置。

      在国家标准《医药工厂洁净厂房设计规范》GB 50457中有关工艺布局方面的规定主要有：

5.1.2 工艺布局应防止人流、物流之间的交叉污染，并应符合下列基本要求：

    1 应分别设置人员和物料进出生产区域的出入口。对在生产过程中易造成污染的物料应设置专用出入口。

    2 应分别设置人员和物料进入医药洁净室（区）前的净化用室和设施。

    3 医药洁净室（区）内工艺设备和设施的设置，应符合 生产工艺要求。生产和储存的区域不得用作非本区域内工作人员的通道。

    4 输送人员和物料的电梯宜分开设置。电梯不宜设置在医药洁净室内，需设置在医药洁净区的电梯，应采用确保医药洁净区空气洁净度等级要求的措施。

    5 医药工业洁净厂房内物料传递路线宜短。

5.1.5 医药工业洁净厂房内，宜靠近生产区设置与生产规模相适应的原辅物料、半成品和成品存放区域。存放区域内宜设置待验区和合格品区，也可采取控制物料待检和合格状态的措施。不合格品应设置专区存放。

5.1.6 青霉素等高致敏性药品的生产厂房应独立设置。避孕药品、卡介苗、结核菌素的生产厂房必须与其他药品的生产厂房分开设置。

5.1.7 下列药品生产区之间，必须分开设置：

    1 β一内酰胺结构类药品生产区与其他生产区

    2 中药材的前处理、提取和浓缩等生产区与其制剂生产区。

    3 动物脏器、组织的洗涤和处理等生产区与其制剂生产区

    4 含不同核素的放射性药品的生产区。

5.1.8 下列生物制品的原料和成品，不得同时在同一生产区内加工和灌装：

    1 生产用菌毒种与非生产用菌毒种。

    2 生产用细胞与非生产用细胞

    3 强毒制品与非强毒制品

    4 死毒制品与活毒制品

    5 脱毒前制品与脱毒后制品

    6 活疫苗与灭活疫苗

    7 不同种类的人血液制品

    8 不同种类的预防制品

      药品生产质量的影响原因是多方面的，其中最主要的是生产过程的污染和交叉污染，以及各种原因造成的人为差错，因此，最大限度地降低对药品的污染和交叉污染，客服人为差错是GMP的基本要素，也是医药工业洁净厂房设计的重点。在工艺布局中合理安排人流、物流，是防止生产过程中人流、物流之间交叉污染的有效措施。然而根据药品生产的特点，要在工艺布局中将人流、物流决然分开或者设置专用通道都是不现实的。我国GMP从原则上要求“厂房应按生产工艺流程及所要求的空气洁净级别进行合理布局”，为防止人流、物流交叉污染，对工艺布局提出基本要求是：①人员和物料进出生产区域的通道的出入口应分门而入，以避免人员和物料在出入口的频繁接触而发生交叉污染；对极易造成污染的原辅物料活性炭等，生产过程中产生的废气物如碎玻璃瓶、生物制品生产中排除的污物等，宜就近设置专用出入口。②人员和物料进入医药洁净室（区）前，应分别在各自的净化用室中进行净化处理，有利于防止人员和物料的交叉污染。③医药洁净室（区）内只应设置必要的工艺设备和设施，以减少无关人员和不必要的设备、设施对药品的污染，确保室内空气洁净度等级；工艺布局中要防止生产、储存的区域，如制剂生产区设置的半封闭式中间库，被非本区域工作人员当做通道，使药品受到污染④由于电梯及其通道井道无法达到洁净要求，因此多层厂房中的电梯不应设在医药洁净室内。需设置在医药洁净区的电梯，应由确保医药洁净区空气洁净度等级的措施，如在电梯前设置气闸室，防止电梯运行和开启时未净化的空气直接进入医药洁净区；也可采取其他有效的措施。⑤医药工业洁净厂房内物料传递路线要短捷；不宜弯绕曲折，以免传输过程物料受到污染和交叉污染。

     为减少物料从厂区仓库到洁净厂房在运输途中的污染，医药工业洁净厂房内宜设置物料储存区。物料应按规定的使用期限储存，无规定使用期限的，其储存一般不超过3年。储存面积应根据生产规模、存放周期计算。储存区内物料按待验、合格和不合格物料区分管理或采取能控制物料状态的其他措施，其中不合格的物料应设置专区存放，并有易于识别的明显标志。对有温湿度或其他特殊要求的物料应按规定条件储存，储存区宜靠近生产区域，短捷的运输路线有利于防止物料在传输过程中的混杂和污染，因生产需要在生产区域内设置的物料存放区，主要用于存放半成品、中间体和待验品。物料存放周期不宜太长，以免物料堆积过多，占地面积太大。检验周期长的待验品，从管理上可办理手续暂存医药工业洁净厂房储存区。存放区位置的确定以满足生产为主，宜减少在走廊上的运输路线。存放区可采用集中或分散的方式，视各生产企业管理模式而定。对于集中存放区（又称中间站），从布局上应避免成为无关人员的通道。

      鉴于青霉素等高致敏性药品的特殊性，国内外GMP对它的生产、管理都有严格规定，美国CGMP要求有关制造、处理及包装青霉素的操作均应在与其他人用药品隔离的设施中进行；欧盟GMP（1997）提出“为使由于交叉污染引起的严重药品事故的危险性减至最低限度，一些特殊药品如致敏性物质（如青霉素类）、生物制品（如活微生物制品）的生产应采用专用的独立设施”；我国GMP规定“生产青霉素类高致敏性药品必须使用独立的厂房与设施”。避孕药品、卡介苗、结核菌素等特殊药品的生产，对操作人员和生产环境也存在一定风险。我国GMP规定，这些特殊药品的生产厂房应与其他生产厂房严格分开。与青霉素等高致敏性药品生产厂房不同，这些药品的生产厂房并不强调必须是独立的建筑物。因此，设计时这些药品的生产科在同一个建筑物内与其他医药生产厂房以实墙分割成互不关联的生产厂房，其人员、物料出入，所有生产设施如净化空调系统、工艺用水系统，以及其他公用工程系统，均与其他医药生产厂房严格分开。当然，也可以安排在各自独立的建筑物内，在总图布置上与其他医药生产厂房分开。

      中药生产的原料是中药材，生物制品生产的原料是动物脏器或组织，它们都必须经过一系列加工才能成为制剂的原料。由于中药材的前处理、提取、浓缩、以及动物脏器、组织的洗涤或处理，要使用大量的有机溶媒、酸、碱，而且会产生大量的废气、废渣和异味，对制剂生产带来严重影响，因此要把前后俩种决然不同的生产方式严格分开，以免污染成品质量；含不同核素的放射性药品有着不同的性能和作用，生产过程不得相互干扰，它们的生产区也应各自分开。“规范”中要求在生产区域上的严格分开，是指要有各自独立的生产区，相应的人员净化用室、物料净化用室，以及生产区域独立的净化空调系统。但进入同一建筑物的人员总更衣区、物料仓储区以及生产区域外的人员、物料走廊等仍可合用。

02

人员净化

Personnel purification

        人员进入洁净室会把外部污染物带入室内，且人员本身就是一个重要的污染源，不同衣着、不同动作时人体产尘量是不同的，表11中数据可见身着普通服装的人走动时的产尘量可达约（≥0.5μm）300x10⁴pc/min.P。有关资料介绍，洁净室中的灰尘来源分析见表12，来源于人员因素的占35%。但在连续性、自动化生产过程，如在微电子工厂的硅片污染源的统计资料表明：随着硅晶片生产过程的自动化、连续性和各项先进设备采用，工作人员产尘在洁净室微粒污染比率中所占比率逐渐减少，见表13。对洁净室空气抽样分析也发现，主要的污染物有人的皮肤微屑、衣服织物的纤维与室外大气中同样性质的微粒。由此可见，要获得生产环境所需要的空气洁净度，人员净化是十分必要的。

（1）人员净化程序

      对人员的净化要求随所生产的产品对环境洁净度要求不同有所不同，在工作人员进入洁净室前必须按照规定的程序进行人身净化，人员净化应循序渐进，应有一个合理的程序，在人员净化过程中，应避免已清洁的部分再被脏的部分所污染。

（2） 人员净化用室及生活用室

      人员净化用室，应包括雨具存放、换鞋、管理、存外衣、更洁净工作服等房间。厕所、盥洗室、淋浴室、休息室等生活用室以及空气吹淋室、气闸室、工作服洗涤和干燥间等其它用室，可根据需要设置。

      所有进入洁净室的人员必须在换鞋处净鞋或换鞋，净鞋的目的在于保护人员净化用室入口处不致受到严重污染，洁净室人员入口前均根据具体情况设置擦鞋、水洗净鞋、粘鞋垫、换鞋、套鞋等净鞋措施。为了保护人员净化用室的清洁，最彻底的办法是在更衣前将外用鞋脱去，换上清洁鞋或鞋套。现有洁净厂房工作人员都执行更衣前换鞋的制度，其中不少洁净厂房对换鞋方式作了各不相同的周密考虑，如换鞋设施的布置考虑了外用鞋与清洁鞋接触的地面有明确的区分；跨越鞋柜式换鞋，清洁平台上换鞋等都有很好的效果。

      外出服在家庭生活及户外活动中积有大量微尘和不洁物，服装本身也会散发纤维屑，更衣室将外出服及随身携带的其它物品存放于专用的存衣柜内，避免外出服污染洁净工作服。在人员净化用室设计时，应将存外衣和更洁净工作服应分别设置。

      手是交叉污染的媒介，人员在接触工作服之前洗手十分必要。操作中直接用手接触洁净零件、材料的人眼可以戴洁净手套或在洁净室内洗手。

      洗净的手不可用普通毛巾擦抹，最好的办法是热风吹干，电热自动烘手器就是一种较好的选择，因此，洁净厂房的人员净化用室和生活用室设计时，盥洗室应设洗手和烘干设施。

      洁净区设置厕所不仅容易使洁净室受到污染，还会影响洁净室（区）的压差控制，所以最好不要再洁净厂房的人员净化用室的范围内设厕所，如果确实有人员净化用室内设置时，应设在盥洗室之前，厕所前增设前室，供入厕前更衣、换鞋用，同时室内应连续排风，以免臭气、湿气进入洁净区。

      人员净化用室和生活用室的建筑面积可根据洁净室的空气洁净度等级、工作人员的数量和具体洁净室的人净等房间的布置情况等因素确定，一般可按洁净室（区）设计人数平均每人2m²-4m²计算。当洁净室设计人数较多时，面积指标趋近于下限值，人数较少时指标趋近上限值。

      关于人员净化用室和生活用室的空气洁净度等级要求，原则上应由外至内逐步提高，室内可送入经过过滤的净化空气。据了解，国内现有洁净厂房，一些洁净工作服更衣室够不上洁净度等级，也没有为洁净工作服配置有洁净送风的衣柜；还有些洁净厂房虽然没有对洁净工作服更衣室提出空气及进度要求，但室内采用空气高效过滤器送风系统或将洁净室（区）内的净化空气部分地引入更衣室。对于洁净工作服洗涤室的空气洁净等级的要求，由于洁净服洗涤室实际上包括洗涤、干燥和整衣等操作，干燥、整衣过程对洁净服的洁净程度和可能的污染影响很大，为确保工作人员穿着的洁净工作服不会对洁净室内环境带来污染物，国内外设计的洁净工作服洗涤室大都趋向于全室或布局（如整衣部分）应对空气环境度等级要求。

     （3）人员净化用室的布置

      人员净化用室和生活用室通常设在洁净厂房的人员入口处，俩部分房间可布置在一起统一安排，遵循空气洁净度等级的要求，由外至内逐步提高和人员净化循序渐进的原则。净鞋措施应设在人员净化用室的入口处；存外衣和更换洁净服应分别设置，外衣存放柜应按设计人数每人设柜，洁净工作服宜集中挂入带有空气吹淋的洁净柜内；空气吹淋室应布置在紧领洁净室（区）的人员入口处，即穿过空气吹淋室就进入到洁净室（区），通常空气吹淋室是与洁净工作服更衣室紧领布置；当设气闸室时，气闸室应布置在洁净室（区）人员入口处，气闸室的俩道门不应同时开启，设连锁装置进行控制。人员净化用室和生活用室的平面图例见图18、图19。

在国家标准《电子工业洁净厂房设计规范》GB 50472中有关人员净化的主要条文有；

5.3.1 人员净化用室和设施应根据洁净室的规模、空气洁净度等级设置，并应设置生活用室。

      人员净化用室宜按图5.3.1的人员净化程序进行布置。

5.3.2 人员净化用室，应根据换鞋（净鞋）、更外衣、更洁净工作服等的需要设置。雨具存放、厕所、盥洗室、淋浴室、休息室等生活用房和空气吹淋室、气闸室、洁净工作服洗涤间及干燥间等其它用室，可根据需要设置。

5.3.4 人员净化用室和生活用房，应符合下列规定：

    1 净鞋设施应设在洁净室入口处；

    2 更换外衣和更换洁净工作服用室不应设置在同一房内；

    3 外衣存放柜应按洁净室（区）内设计人数配置；

    4 应设置存放洁净工作服，且带有空气净化的存衣设施；

    5 应设置感应式洗手和烘干设施；

    6 厕所宜设在进入人员净化用室之前，需设在人员净化用室内时，应设置前室。

     在国家标准《医药工业洁净厂房设计规范》GB 50457中有关人员净化的主要条文有：

    1 人员净化用室应根据产品生产工艺和空气洁净度等级要求设置。不同空气洁净度等级的医药洁净室（区）的人员净化用宜分别设置。空气洁净度等级相同的无菌洁净室（区）和非无菌洁净室（区），其人员净化用室应分别设置。

    2 人员净化用室应设置换鞋、存外衣、盥洗、消毒、更换洁净工作服、气闸等设施。

    3 厕所、淋浴室、休息室等生活用室可根据需要设置，但不得对医药洁净室（区）产生不良影响。

5.2.2 人员净化用室和生活用室的设计，应符合下列要求：

    1 人员净化用室入口处，应设置净鞋设施。

    2 存外衣和更换洁净服的设施应分别设置

    3 外衣存衣柜应按设计人数每人一柜设置。

    4 人员净化用室的空气净化要求，应符合本规范第9.2.11条的规定。

    5 盥洗室应设置洗手和消毒设施。

    6 厕所和浴室不得设置在医药洁净区域内，宜设置在人员净化用室外。需设置在人员净化用室内的厕所应有前室。

    7 医药洁净区域的入口处应设置气闸室；气闸室的出入门应采取防止同时被开启的措施

    8 青霉素等高致敏性药品、某些甾体药品、高活性药品及有毒害药品的人员净化用室，应采取防止有毒有害物质被人体带出人员净化用室的措施。

5.2.4 医药洁净室（区）的人员净化程序宜按下图布置。

在医药工业洁净厂房的各类污染源中，人是洁净室内最大的污染源。一是人在新陈代谢过程中会释放或分泌污染物；二是人体表面、衣服能沾染、黏附和携带污染物；三是人在洁净室内的各种动作会产生大量微粒和微生物。要确保生产环境所需要的空气洁净度等级，对进入医药洁净室（区）的人员净化，限制人员携带和产生微粒和微生物是十分重要。为避免人员之间的污染和交叉污染，本规范要求不同空气洁净度等级医药洁净室（区）的人员净化用室宜分别设置；空气洁净度等级相同的无菌洁净室（区）和非无菌洁净室（区）的人员净化用室应分别设置。以非最终灭菌无菌冻干粉注射剂为例，在生产工序中，玻瓶的洗涤、干燥、灭菌，胶塞的前处理等环境空气洁净度等级为100000级，药物除菌过滤前的称重、药液配置等环境空气洁净度等级为10000级（室内为非无菌），除菌药液的接收、灌装、半加塞、冻干等操作室为无菌洁净室，环境空气洁净度等级也是10000级。对该产品的生产区应分别设置出入100000级洁净室（区）、非无菌10000洁净室（区）和无菌洁净室（10000级）等三套人员净化用室，才能满足不同环境工作人员的净化要求。

    换鞋、存外衣、更洁净工作服是人员净化的基本程序。通过换鞋：脱外衣、洗手消毒、更换洁净工作服，以去除人体、外衣表面沾染、黏附和携带的污染物。更衣后人员经气闸室进入医药洁净室（区）。气闸室是控制人员出入医药洁净室（区）时气流和压差的设施。厕所、浴室、休息室等生活用室应视车间所在地区的自然条件、车间规模及工艺特征等具体情况，根据需要设置。例如：车间规模较大、人员集中或操作强度大的医药洁净室（区）宜设休息室。

     进入人员净化用室前净鞋的目的是保持入口处的清洁，不致受到外出鞋的严重污染。净鞋的方法很多，有擦鞋、水洗净鞋、粘鞋垫、换鞋、套鞋等。为了保护人员净化用室的清洁，最彻底的办法是在更衣前将外出鞋脱去，换上清洁鞋或鞋套。最常用的有跨越鞋柜式换鞋，清洁平台上换鞋等，都有很好的效果。

     外出服在家庭生活及户外活动中积有大量微尘和细菌，服装本身也会散发纤维屑，将外出服及随身携带的其他物品存放于更衣室专用的存衣柜内，避免外出服污染洁净工作服。关于存衣柜的数量，考虑到国内洁净厂房的管理方式和习惯，外出服一般由个人闭锁使用，所以按在册人数每人一柜式必要的。洁净工作服柜一般也可按每人衣柜设计，或集中将洁净工作服存放于设有流通洁净空气的洁净柜中，这样对保持洁净工作服的净化效果更好。

     洁净区内设置厕所和浴室不仅容易使洁净室受到污染，还会影响洁净区的压差控制。本规范规定医药洁净区内不得设厕所和浴室，需要设在人员净化用室内的厕所应有前室缓冲，防止供人员如厕穿用的鞋套、外套。

     青霉素等高致敏性药品、某些甾体药品、高活性药品、有毒害药品等特殊药品的生产过程中，操作人员的洁净工作服上会不同程度沾染、吸附这些药品的微粒，为防止有毒害微粒通过更衣程序被人体携带外出，以上药品生产区人员在退出人员净化用室前，根据药品特点应分别采取阻止有害微粒外带措施。

     目前，国内新建或改建的医药工业洁净厂房，人员净化程序一般一分为俩部，即总更衣和净化更衣。人员进入工厂，先在总更衣区脱下户外穿着的鞋子或套以鞋套，通过换鞋凳进入更衣区，将换下的外出服及携带的物品存入更衣箱，换上工厂统一工作服及工作鞋、帽进入一般生产区。需要进入医药洁净区的人员再通过不同空气洁净度等级洁净区的人员净化用室，更换相应的洁净工作服。总更衣区可设置厕所、浴室及休息室等。

     人员进入医药洁净室（区）前按规定程序更衣的目的是为了防止由于人的因素使室内空气含尘、含菌量增加，因此最大限度地阻留人体脱落物是更衣的关键。实践证明，阻留效果的关键是：

（1）工作服的材质，是否起尘、吸尘；

（2）工作服的样式，是否配置齐全、包盖全面；

（3）工作服的穿戴方式，是否穿戴完整、穿戴程序合理等。

     我国GMP规定“工作服的选材、式样及穿戴方式应与生产操作和空气洁净度级别要求相适应，并不得混用。洁净工作服的质地应光滑、不产生静电、不脱落纤维和颗粒性物质。无菌工作服必须包盖全部头发、胡须及脚部，并能阻留人体脱落物”。为此，本规范结合近年来国内外医药工业洁净厂房人员净化程序的工程实践，在确保更衣实际效果的前提下，简化了人员更衣程序。把原先按非无菌洁净室（区）和无菌洁净室（区）设置的俩个人员净化程序统一为一个程序。因为进入无菌或非无菌洁净室（区），都经过换鞋、更外衣、洗手、更洁净工作服、手消毒、气闸室等同样程序，只是更换的洁净工作服和洗手消毒要求不同。至于洁净工作服的性质（是无菌还是非无菌）、式样（对人体的包盖程度）和穿戴方式（配置要求、穿戴程序）应根据产品生产工艺（无菌或非无菌）和洁净室（区）空气洁净度等级确定。

      再具体实施时，有总更衣要求的药品生产企业，作业人员在总更衣室更换工厂统一工作服、鞋帽。进入非无菌洁净室（区）时，其更换外衣（脱厂统一工作服）、洗手与更换洁净工作服、手消毒可在同一室内进行，外衣柜数量以最大班人数来定或采用挂衣钩即可；无总更衣要求的药品生产企业，人员进入非无菌洁净室（区）时，则更换外衣、洗手与穿洁净工作服、手消毒应分俩个房间进行，并且外衣柜的设置应按设计人数每人1柜。进入无菌洁净室（区）无轮企业是否有总更衣要求，人员都必须在更换外衣室脱外衣（厂统一工作服或外出服）、鞋（厂工作鞋或外出鞋），经洗手进入更换洁净工作服室，穿无菌洁净工作服。无菌服一般分内外俩套，内衣为长袖上衣、长裤，手消毒后穿上带帽的连体无菌服及无菌鞋，在经手消毒后带上无菌手套，以最大限度地阻断人体代谢及携带的污染物。

      当医药工业洁净厂房中有不同空气洁净度等级的洁净室（区）时，以往有些设计按进入洁净室（区）空气洁净度等级高低，采用递进式更衣程序，以适应不同空气洁净度等级洁净室（区）人员更衣需要。这样不但要求高洁净度洁净室（区）的人员多次脱衣、穿衣，使更衣流于形式，而且还要穿越与他们无关的低洁净度洁净室（区）的更衣区，容易造成对该区域的污染和交叉污染。对不同空气洁净度等级医药洁净室（区）的人员净化设施提出“宜”分别设置，是考虑到工程设计中可能存在的困难，但并不意味“递进式更衣程序”是不同空气洁净度等级洁净室人员净化程序的合理模式。 

03

物料净化

Material purification

          在现行国家标准《电子工业洁净厂房设计规范》（GB 50472）中，对物料净化有如下规定：

5.4.1 洁净室（区）内的设备和物料出入口，应独立设置，并应根据设备和物料的特征、性质、形状等设置净化用室及相应物净设施。

5.4.2 物料净化用室与洁净室（区）之间应设置气闸室或传递窗。

      电子工程洁净厂房内，为避免多种物料搬入洁净室时可能携带污染物影响洁净室（区）的空气洁净度，甚至影响电子产品质量，造成次品或废品的出现，因此在“规范”中规定了各种物料搬入洁净室（区）的基本规定。

     1）洁净室（区）的设备和物料出入口，应独立设置。此类出入口不得与人员出入口混同使用，避免污染物混杂、交叉。但对于洁净室规模较小，如建筑面积只有几十平方米的洁净室，设备和物料出入口是否应独立设置，应根据具体工程项目情况、物料状态、洁净室内人员数量等实事求是地确定。

     2）洁净室（区）应设有设备和物料净化用室，并在此房间内设有相应的物料净化设施，对搬入洁净室（区）的设备和物料进行净化处理。该物净用室的面积、空间尺寸和物料净化设施，应根据搬入物料的特征、性质、形状等确定，比如按物料的包装方式、物化性质的不同，可采取真空吸尘、压缩空气吹除、擦拭等不同方法进行物料净化处理等。

     3）洁净室（区）的物料净化用室与洁净室（区）之间应设置气闸室或传通窗。该规定不仅是确保物料的搬入不影响洁净室（区）的空气洁净度的变化；而且是保持物料出入口处，洁净室（区）与非洁净室（区）静压差的基本条件，也是物料出入口处，洁净室与非洁净室的分界和分隔。

在现行国家标准《医药工业洁净厂房设计规范》GB50457中，对物料净化有如下规定：

5.3.1 物料包装材料和其他物品出入口，应设置物料净化和设施。

5.3.2 物料包装材料和其他物品，除应满足本规范第S3条的规定外，尚应在出入口设置供物料、物品灭菌用的灭菌室和灭菌设施

5.3.3 物料清洁室或灭菌室与医药洁净室(区)之间，应设置气闸室或传递柜。 

     在医药工业洁净厂房中，为减少物料包装上污染物质对洁净室(区)的污染，进入医药法净室(区)的原辅物料，包装材料及其他物品等，必须在物料净化用室进行外表面清理或录外层的包装材料，经传递柜或放置在清洁托板上经气闸室进入医药洁净室(区)无菌洁净室是进行无菌操作的洁净室,求进入有物料和物品都必须保无菌状态，因此要有确保进入物料和物品无菌的措施。为阻隔医药洁净室(区)与物料清洁生灭菌室的气流，保药洁净室(区)压差，所它们之间的物料传递应通过气闸室或传递如使用双扉灭菌柜，由于灭菌柜可起到气闸作用，则可不另设气闸室。

      防止传递柜两边传递门同时被开启的措施，可根据医药洁净室(区)空气洁净度等级要求，买用连锁装置、灯光指示等方法。传送至无菌洁净室的传递柜，除上述要求外，还需设置交货装置、柜内净化消毒装置如高效空气过滤器、紫外灯等。

04

设备、工器具

Equipment, tools and instruments

      为实现在洁净室(区)内的生产设备和辅助生产设备的防尘、防污染，通常在工艺设计和选用设备、工器具时应符合有关要求，主要有:设备、工器具表面应做到光洁、易清洁、不积尘、不挥发化学物质。这里不能只理解为设备外表面，应该包括设备的所有可能与洁净室(区)生产环境接触的表面和可能与电子产品生产过程接触的表面，也包括这些表面的制作材料。某些电子产品与一些化学物质在制作过程中或在电子产品的使用过程中可能发生化学反应，影响其些电子产品的性能参数，所以要求设备表面不挥发化学物质;当然如果确认或已有实际应用经验表明某种材料即使含某种微量挥发化学物质，但对其所生产的电子产品不会产生有害影响时，可不受限制。在电子工厂洁净室(区)内常常按产品生产工艺要求配置有在生产运行中将会散发微粒或排热量大或排出有毒、可燃气体的设备，如半导体器件、集成电路生产中的扩散炉、外延炉、刻蚀机、离子注入设备、气相沉积设备等，此类设备一般均设有局部排风设施，即所称“防扩散措施”;有的设备还配带有专用尾气(排气)处理设备，对所排出的高浓度有害气体或有毒或可燃气体进行处理后，才能经过洁净厂房中设置的排气系统排出。

      为保护洁净室(区)内工作人员的身体健康，规范中规定了洁净室(区)内噪声容许值因此安装在洁净室(区)内的设备应选用符合要求的低噪声设备，但由于电子产品生产过程或设备设计、运行条件的限制，所选设备超过洁净室噪声容许值时，应根据具体工程项目的实际条件采取相应的隔声措施，如操作间隔声、隔声值班室、隔声罩、隔声屏等。

     洁净室(区)电子产品生产过程大都具有较严格的空气洁净度要求，所以对生产过程中存放、传送各种材料、中间产品或零部件使用的专用容器的设计、制作及其材料等均有严格的要求，但由于电子产品种类繁多，他们在生产过程的存放、传送条件和要求有较大差异，对于某些电子产品如集成电路的芯片生产用专用容器应遵循本“规范”的相关规定，并且由于芯批片的集成度的不同或运送的材料、中间产品的状态不同，专用容器中充填的氮气纯度要求也会有所不同;而对另一些电子产品生产过程用专用容器，只需按其生产工艺特点遵循本“规范”的相关规定。

     在国家标准《电子工业洁净厂房设计规范》GB50472 中，对设备、工器具有下列主要规定。55.1洁净室(区)内应采用具有防尘、防污染的生产设备和辅助生产设备，并应符合下列要求:

    1 表面应光洁、易清洁、不积尘、不挥发化学物质;

    2 设备的传动部件等应密封性能好，并应防止润滑油、冷却剂等的泄漏;

    3 对生产中发尘、排热量大或排出有毒、可燃气体的设备，应采取防扩散措施;4 设备的金属外壳应设置接地设施。

5.5.3 洁净室(区)内的设备宜选用低噪声产品。当所选设备超过洁净室噪声容许值时，应采取隔声措施。

5.5.4 洁净室(区)应设置对电子产品生产过程所使用的工器具进行净化处理的设施。

5.5.5 洁净室(区)内，电子产品生产过程中各种零、部件存放和传送，宜采用专用容器。用于存放和传送的专用容器，应符合下列规定:

   1 制作材料应光洁、不吸湿、不锈蚀、不散发污染物、防静电，并在空气中不应被氧化;

   2 应密封性能好;

   3 当存放物有严格的洁净度要求时，宜充填高纯度或干燥氮气;

   4 构造、外形应满足生产工艺要求，并应方便操作和运送。

在现行国家标准《医药工业洁净厂房设计规范》GBS0457中的第七章对设备作了21条规定，其中主要有：

7.1.1 医药洁净室(区)内应采用防尘和防微生物污染的制药设备和设施。

7.1.2 用于制剂生产的配料、混合、灭菌等主要设备和用于原料药精制、干燥、包装的设备，其容量宜与批量相适应。

7.1.6 当设备在不同空气净度等级医药洁净室（区）之间安装时，应采用密封隔断装置，当确定无法密封时，应格控制不同空气洁净度等级的医药洁净室(区)之间的压差

7.2.1 制药设备应结构简单、表面光洁和易于清洁。装有物料的制药设备应密闭。与物料直接触的设备内壁，应光滑和平整，并应易于清洗、耐消毒和耐腐蚀。

7.2.2 与物料直接接触的制药设备内表面，应采用不与物料反应、不释放微粒、不吸附物料的材料。生产无菌药品的设备、容器、工器具等应采用优质低碳不锈钢。

7.2.4 制药设备应经常清洗，需清洗和灭的零部件应易于拆装:不便移动的制药设备应设在位清洗设施，需灭菌的制药设备应设置在位灭菌设施。

7.2.5 药液过滤不得使用吸附药物组分和释放异物的装置。

7.2.12 特殊药品的生产设备，应符合下列规定:

    1 内酰结构类药，射性类药品，介苗、结核菌芽孢杆菌类等生物制品，血液或动物脏器、组织类制品等的生产设备必须专用。

    2 避免与其他药品交替使用同一设备应采取防护和清洁措施，并应进行设备清洁验证。

    3 难以清洁的特殊药品的生产设备宜专用。

     在医药工业洁净厂房中的制药设备直接接触药品，它的材料、结构、性能，与药品生产质量关系密切。因此，医药洁净室(区)应采用防尘、防微生物污染的设备和设施。国内外G都有专门章节对制药设备的选用、设计和维护作出明确规定。这些要求可归纳为:

(1)应满生产工艺和质量控制要求;

(2)应不污染药品和生产环境;

(3)应有利于清洗、消毒和灭菌;

(4)应适应验证需要。

     药品生产有“批号”概念。药品检验时按批取样，批号多，则取样量多，工作量大。不同药品生产的批号划分方法也不一样，如最终灭菌注射剂以同一配液罐一次所配量为一个批号，固体制剂以成形或分装前使用的同一台混合机为一个批号。因此，批号大小与设备有密切关系。用于制剂生产的配料、混合、灭菌等主要设备和用于原料药精制、干燥、包装的设备，其容量宜与批量相适应，以满足生产能力及其他技术、质量控制方面的要求，并能做到经济合理。

     在药品生产过程中，为防止生产物料在制药设备内的积聚，不易清洁，造成药品之间的污染和交叉污染，设备结构应简单。设备加工应采用正确的焊接、抛光、钝化工艺，否则会污染药物。焊缝和设备内壁应按规定要求抛光，抛光的目的在于使表面光洁，减少微生物在容器和管路内壁生成生物膜而污染药品，同时也有利于清洗、消毒或灭菌。内壁表面越光洁，达到同样清洗效果时所用的清洗时间就越少，达到同样消毒或灭菌效果时所用的杀灭时间也越少。接触纯化水、注射用水的设备、储罐和管路还需酸洗钝化，使其在表面形成抗氧化和抗腐蚀的氧化铬保护膜。医药洁净室(区)的设备还应密闭、避免敞口，以免混入异物污染药品，同时也可避免药品生产污染环境。

     药品质量关系人们的生命安全。设备、容器与药品直接接触，内表面材料与药品起反应、释放的微粒混入药品都会影响生产的药品安全、有效。对于不锈钢材料的选用，要根据介质产生腐蚀的情况、材料加工性能、药品工艺要求等因素综合考虑。生产无菌药品的设备、容器和工器具应选用含碳量低的316L不锈钢，包括:(1)注射用水及纯蒸汽系统的储罐和管路;(2)无菌制剂生产中接触药液、注射用水及纯蒸汽系统的储罐和管路;(3)需要蒸汽灭菌的设备、储罐和管路:(4)蒸汽加热干燥箱、带单向流的干燥箱等。

     鉴于药品生产的“批号”理念，对于可能积聚在设备、装置和系统中的污染物，每批药品生产完成后应及时清洗，定期消毒灭菌，这是防止药品污染和交叉污染的有效措施。对于不可移动或拆卸的设备是否具备CIP(在位清洗)和SIP(在位灭菌)装置，是鉴别该设备是否符合GMP的重要标志。

     药液过滤是去除杂质，纯化药物品质的重要措施，过滤介质的材质选择不当将直接影响药品质量。如过滤介质吸附药物组分就会降低药物有效成分，过滤介质释放异物则会污染药物，从而严重影响药品的有效性和安全性。

     根据药品生产特点,不同空气洁净度等级要求的连续生产线必须在不同空气洁净度等级的洁净室(区)安装时，如液体制剂的洗灌封联动线，在玻瓶洗涤、干燥灭菌设备(位于100000级房间)与药液灌封设备(位于10000级房间)之间的隔墙应有可靠的密封。有些连续生产线需要穿越不同空气洁净度等级的洁净室(区)，而穿越的墙洞又无法密封时，为防止不同空气洁净度等级的洁净室(区)之间空气污染，此时连续生产线穿墙处应采取措施(如空气洁净度等级高的房间气压高于空气洁净度等级低的房间)，防止空气洁净度等级低的空气流向空气洁净度等级高的房间。