Przenośny system dystrybucji VHP: wentylatory, kanały wentylacyjne czy wiele urządzeń?

Nie ma jednego rozwiązania, które sprawdzałoby się we wszystkich pomieszczeniach. Wybór między wentylatorami recyrkulacyjnymi, tymczasowymi przewodami wentylacyjnymi a wieloma generatorami zależy od geometrii obszaru poddawanego obróbce: otwarte przestrzenie z niewielką liczbą przeszkód zazwyczaj wymagają jedynie wymieszania powietrza, oddzielone strefy za zamkniętymi drzwiami lub przepustnicami wymagają połączenia kanałowego lub własnego źródła pary, a w przypadku długich lub rozgałęzionych układów lepszym rozwiązaniem jest skrócenie ścieżki dystrybucji niż rozprowadzanie pary na większą odległość z jednego punktu. Przenośna dystrybucja VHP polega na przemyślanym rozmieszczeniu generatorów, przepływie powietrza i wszelkich tymczasowych połączeń w taki sposób, aby opary dotarły do każdej zaznaczonej powierzchni w obszarze objętym zabiegiem, a skuteczność takiego rozwiązania zależy wyłącznie od wyników cyklu potwierdzających jego skuteczność.

Określić miejsca, w których prawdopodobieństwo narażenia na słabe stężenia oparów jest największe

Współczynnik mapowaniaCo należy zaznaczyć na mapie kopertowej zabiegówW jaki sposób wpływa to na przegląd dystrybucji
Zakres leczeniaCała objętość przeznaczona do leczeniaOkreśla obszar, który należy uwzględnić w ustaleniach dotyczących dystrybucji oraz w dokumentacji cyklu
Bariery przepływu powietrzaCzynniki, które mogą zakłócać przepływ paryOznacza miejsca, w których może wystąpić niewielkie narażenie na opary
Tomiki powiązanePomieszczenia połączone z główną przestrzenią terapeutycznąPokazuje, gdzie ścieżki dystrybucji wykraczają poza granice jednej otwartej objętości
Zamknięte drzwi lub przepustniceZamknięte granice w obrębie wykreślonej obwiedniWskazuje wyodrębnione obszary, których nie należy traktować jako część niezakłóconej przestrzeni otwartej
Przewidywane punkty trudno dostępneLokalizacje, w których spodziewana jest niewielka ekspozycjaStanowi podstawę do wyboru lokalizacji punktów monitorowania i wskaźników na etapie opracowywania cyklu

Przed ustawieniem jakiegokolwiek sprzętu należy narysować obszar poddawany zabiegowi i zaznaczyć w nim wszystkie elementy, które mogą zakłócić lub zmienić kierunek przepływu pary. Mapa ta stanowi dokument roboczy dla całego porównania: określa objętość, którą należy objąć zabiegiem, pokazuje, gdzie powietrze może swobodnie krążyć, a gdzie nie, oraz wymienia punkty, do których dotarcie będzie najtrudniejsze.

Cztery elementy na mapie mają największy wpływ na podjętą decyzję. Bariery przepływu powietrza — przegrody, powierzchnie urządzeń, ławki, regały, ułożone w stosy materiały — tworzą za sobą i pod sobą obszary zastoju powietrza. Połączone przestrzenie, takie jak przedpokoje, komory przelotowe, otwarte przestrzenie pod sufitem lub przestrzenie międzyscienne, rozszerzają obrys poza pojedynczą przestrzeń znajdującą się przed nami. Zamknięte drzwi i przepustnice wyznaczają granice, które nie będą w ogóle poddawane obróbce, chyba że para zostanie celowo skierowana na drugą stronę; przestrzeń za zamkniętą przepustnicą nie stanowi części otwartej przestrzeni, niezależnie od tego, jak niewielka jest odległość w linii prostej. Na koniec należy odnotować punkty, w których przewiduje się słabe narażenie na działanie pary, ponieważ to właśnie ta prognoza decyduje później o wyborze lokalizacji punktów monitorowania i wskaźników.

Częstym błędem na tym etapie jest traktowanie pomieszczenia jako wielkości objętościowej, a nie jako kształtu. Nominalna objętość pomieszczenia dostarcza informacji na temat wydajności generatora, ale nie mówi nic o tym, czy para dociera do podłogi za szczelnie zamkniętą szafą, czy też do drugiego końca połączonego przedpokoju. Obliczenia objętości i mapa geometryczna powinny stanowić dwa odrębne zadania; odpowiadają one na różne pytania i mogą zawieść na różne sposoby.

Porównaj wentylatory recyrkulacyjne, przewody tymczasowe i układy wielomodułowe

Opcja dystrybucjiObsługiwana funkcjaPytanie dotyczące aranżacjiGranica dowodów
Wentylatory recyrkulacyjnePomóż w mieszaniu pary w otwartych przestrzeniachCzy proces obróbki wymaga głównie mieszania w otwartej przestrzeni?Samo użycie wentylatora nie stanowi dowodu na narażenie w odległych lub trudno dostępnych miejscach
Kanały tymczasowePrzepuść parę przez oddzielne strefyCzy geometria wymaga połączenia frezowanego między strefami?Trasę kanałową należy jeszcze ocenić w oparciu o rzeczywiste dane dotyczące pomieszczenia i cyklu pracy
Wiele jednostekSkrócenie ścieżek dystrybucjiCzy krótsze trasy lepiej uwzględniałyby wykreśloną geometrię i przeszkody?Sama liczba jednostek i nominalna kubatura pomieszczenia nie wystarczają do określenia zasięgu

Te trzy rozwiązania służą do rozwiązywania różnych problemów fizycznych, a różnicę między nimi warto jasno przedstawić przed dokonaniem wyboru. Wentylatory recyrkulacyjne zwiększają przepływ powietrza w przestrzeni, w której istnieje już nieprzerwana droga przepływu, poprawiając wymieszanie i ograniczając stratyfikację; nie tworzą one drogi przepływu tam, gdzie blokuje ją jakaś przeszkoda. Tymczasowe przewody wentylacyjne tworzą drogę przepływu — transportują parę z wylotu generatora do strefy, do której nie dociera powietrze z pomieszczenia, lub zasysają stamtąd powietrze powrotne. Dodatkowe generatory nie pełnią żadnej z tych funkcji: zmniejszają one odległość, jaką musi pokonać każdy pojedynczy strumień pary, co ma znaczenie, gdy obwód jest długi, rozgałęziony lub podzielony na kilka przestrzeni o podobnej wielkości.

To rozróżnienie stanowi przydatną zasadę wyjściową. W przypadku pojedynczego otwartego pomieszczenia z niewielkimi przeszkodami należy zacząć od jednego urządzenie o odpowiedniej wielkości oraz wentylatory rozmieszczone tak, aby zapewnić cyrkulację powietrza w miejscach, gdzie dochodzi do jego zastoju. Gdy obudowa obejmuje przestrzeń za zamkniętymi drzwiami lub przepustnicą, które muszą pozostawać zamknięte podczas cyklu pracy, rozwiązaniem tego problemu jest odpowiedni układ kanałów wentylacyjnych. Gdy obudowa składa się z kilku pomieszczeń lub gdy odległość w linii prostej od pojedynczego generatora do najdalej położonej powierzchni objętej mapowaniem jest na tyle duża, że konieczne byłoby agresywne rozmieszczenie wentylatorów w celu zrekompensowania tego, skrócenie trasy za pomocą drugiego lub trzeciego urządzenia jest zazwyczaj lepszym rozwiązaniem inżynieryjnym niż przedłużanie jednej linii.

Każda opcja ma również swoje ograniczenia co do tego, co udowadnia. Działający wentylator w pomieszczeniu świadczy o tym, że powietrze się porusza, a nie o tym, że stężenie pary na odległej półce osiągnęło poziom zakładany w cyklu. Podłączenie kanałowe dowodzi jedynie istnienia ścieżki przepływu, a nie tego, że strefa na drugim końcu była narażona na działanie powietrza w takim samym stopniu jak strefa przy generatorze. Trzy urządzenia w pomieszczeniu dowodzą, że zwiększono wydajność, a nie tego, że wydajność ta osiągnęła wyznaczone punkty krytyczne. W każdym przypadku taki układ stanowi hipotezę dotyczącą dystrybucji, a opracowanie cyklu w oparciu o rzeczywiste warunki panujące w pomieszczeniu pozwala ją potwierdzić lub skorygować.

Rozwiązania mieszane są czymś normalnym i nie należy ich traktować jako kompromisu. W dużym apartamencie można zastosować jedno urządzenie z wentylatorami w głównej części pomieszczenia i krótkim przewodem prowadzącym do połączonego przedpokoju lub dwa urządzenia bez żadnych przewodów. W przypadku każdej strefy należy odpowiedzieć na to samo pytanie: czy ta część obudowy budynku wymaga mieszania powietrza, połączenia przewodowego, czy też własnego źródła w pobliżu?

Uwzględnienie drzwi, klap, połączonych przestrzeni oraz dużych przeszkód

Geometria wpływa na cykl bardziej niż jakakolwiek inna zmienna związana z obiektem, ponieważ decyduje o tym, czy para przemieszcza się jako dobrze wymieszana masa powietrza, czy też jako strumień omijający niektóre części pomieszczenia. Najbardziej wyraźnym przykładem są drzwi i przepustnice. Zamknięte drzwi dzielą jedną przestrzeń na dwie części, a strona, po której nie ma źródła pary ani połączenia kanałowego, po prostu nie jest objęta wentylacją. Jeśli drzwi muszą być zamknięte w celu regulacji ciśnienia lub zapewnienia szczelności obiektu, strefa za nimi wymaga instalacji kanałów wentylacyjnych lub własnego urządzenia; jeśli można je pozostawić otwarte, obie przestrzenie zachowują się jak jedna całość, a kwestia wyboru wentylatora dotyczy obu z nich.

Objętości połączone zachowują się odwrotnie i łatwiej je przeoczyć. Otwarta przestrzeń pod sufitem, wspólna komora powrotna, kanał kablowy lub komora przelotowa pozostawiona w pozycji otwartej – wszystkie one zwiększają objętość i powierzchnię, które cykl musi uwzględnić, a często dodają je w geometrii, której nikt nie uwzględnił w modelu. Należy wyraźnie zdecydować dla każdej połączonej przestrzeni, czy znajduje się ona wewnątrz obwiedni i będzie podlegać obróbce, czy też poza nią i zostanie odizolowana – oraz upewnić się, że metoda izolacji jest taka, która sprawdza się przez cały cykl, w tym podczas wentylacji.

Duże przeszkody wpływają zarówno na dopływ oparów, jak i na wentylację. Wysokie regały, modułowe instalacje technologiczne, komory bezpieczeństwa biologicznego oraz ułożone w stosy pojemniki transportowe tworzą zacienione powierzchnie, do których opary docierają z opóźnieniem i z których opuszczają je z opóźnieniem. Te same cienie mają wpływ na fazę napowietrzania, więc układ, który rozwiązuje problem dystrybucji poprzez uwięzienie oparów w martwym kącie, raczej przeniósł problem, niż go wyeliminował. W przypadku gdy zawartość pomieszczenia zmienia się między kolejnymi kampaniami, należy zwrócić uwagę na konfigurację załadunku na mapie, ponieważ cykl opracowany dla jednego układu przeszkód niekoniecznie ma zastosowanie w przypadku innego układu.

Umieść czujniki i wskaźniki wzdłuż wybranej ścieżki dystrybucji

Miejsca pomiarowe wybiera się na podstawie mapy, a nie ze względu na wygodę. Należy wybrać punkty, w których przewiduje się słabe narażenie na działanie pary — za przeszkodami, na końcu kanału wentylacyjnego, w rogu połączonej przestrzeni, nisko przy podłodze, gdzie gromadzi się chłodniejsze powietrze — i umieścić tam fizyczne urządzenia pomiarowe oraz wskaźniki biologiczne, a także co najmniej jeden punkt reprezentujący łatwo dostępną większą część pomieszczenia w celach porównawczych. Kontrast między tymi dwiema klasami punktów pozwala stwierdzić, czy układ zapewnia rozprowadzanie pary, czy też jedynie wypełnia przestrzeń wokół generatora.

Załącznik 1 do unijnych wytycznych GMP (2022), która reguluje produkcję sterylnych produktów leczniczych, wymaga, aby cykle biodekontaminacji były walidowane i kontrolowane, a pomiary fizyczne poparte odpowiednimi wskaźnikami biologicznymi umieszczonymi w właściwych miejscach. W przypadku cyklu w pomieszczeniu z urządzeniami przenośnymi pojęcie “właściwe” zależy od zmapowanej geometrii pomieszczenia oraz od wybranego układu dystrybucji powietrza; przesunięcie wentylatora lub zmiana przebiegu kanału wentylacyjnego powoduje zmianę lokalizacji właściwych punktów i powinno skłonić do ponownego przeanalizowania rozmieszczenia wskaźników.

Traktuj wyniki opracowywania cyklu jako wskazówki dotyczące przemieszczania sprzętu, a nie tylko jako rejestr zaliczeń i niezaliczeń. Jeśli przewidywany punkt krytyczny wykazuje słabszą ekspozycję niż pozycja odniesienia, należy zmienić układ — zmienić położenie lub dodać wentylator, przesunąć generator, przedłużyć lub zmienić przebieg kanału, dodać urządzenie — i powtórzyć proces, zamiast podnosić wartość zadaną i liczyć na to, że średnia temperatura w pomieszczeniu się wyrówna. To, czy dany zestaw wyników jest akceptowalny, zależy od zatwierdzonej procedury projektowej i wyznaczonej osoby zatwierdzającej, a nie od samego układu dystrybucji.

Włączenie powtarzalnych połączeń instalacyjnych i napowietrzających do procesu kwalifikacji

Współczynnik konfiguracjiCo należy porównać w poszczególnych wariantachWykorzystanie decyzji w sprawie kwalifikacji
Powtarzalność konfiguracjiCzy możliwe jest odtworzenie rozmieszczenia urządzeń oraz wybranego układu wentylatorów, kanałów lub wielu jednostekOpowiada się za rozwiązaniem, które można spójnie wdrożyć w celu spełnienia kryteriów kwalifikacyjnych
Przejścia kabli lub przewodów w ścianachOtwory niezbędne dla każdego układuUwidacznia niezbędne różnice w trasowaniu i połączeniach przed wyborem układu
Przeszkody stwarzające ryzyko potknięcia sięTrasy kabli i kanałów utworzone w ramach konfiguracjiWskazuje problemy związane z rozmieszczeniem lub trasowaniem, które wymagają rozwiązania w wybranym układzie
Przyłącza napowietrzającePołączenia wymagane w wybranym układzieSprawdza, czy w powtarzalnej, zatwierdzonej konfiguracji uwzględniono przyłącza napowietrzające

Układ dystrybucji, którego nie da się odtworzyć w ten sam sposób przy kolejnej okazji, nie spełnia wymagań, dlatego przy porównaniu należy uwzględnić nie tylko aspekty fizyczne dystrybucji, ale także czynniki związane z praktyczną konfiguracją. Każdy potencjalny układ należy oceniać pod kątem tego, czy operator pracujący na podstawie udokumentowanego schematu może umieścić generator, wentylatory, kanały wentylacyjne i czujniki w tych samych pozycjach przy każdym uruchomieniu, przy czym pozycje te powinny być określone względem stałych elementów pomieszczenia, a nie względem ruchomego sprzętu.

Przejściom należy poświęcić uwagę już na wczesnym etapie. Kable zasilające, przewody czujników i trasy kanałów muszą gdzieś przekraczać granicę przegrody zewnętrznej, a każde takie przejście stanowi miejsce, w którym uszczelnienie może dopuścić do wycieku pary z obszaru poddanego obróbce lub wpuszczenia nieprzetworzonego powietrza. Rozwiązanie wymagające jednego krótkiego kanału przechodzącego przez dedykowany otwór jest łatwiejsze do wykonania i uszczelnienia niż takie, które wymaga trzech prowizorycznych przejść przez szczelinę w drzwiach. Trasy kabli i kanałów stanowią również zagrożenie potknięciem się na podłodze pomieszczenia, do którego operatorzy ponownie wejdą po zakończeniu napowietrzania, dlatego należy ustalić ich przebieg już na etapie projektowania, zamiast pozostawiać to osobie zajmującej się przygotowaniami o drugiej w nocy.

Przyłącza napowietrzające stanowią część tego samego zestawu. Ścieżka usuwania nadtlenku na końcu cyklu — czy to w ramach własnej funkcji napowietrzania urządzenia, czy poprzez podłączenie do systemu wentylacyjnego obiektu, czy też za pomocą układu katalitycznego — musi być skonfigurowana równie spójnie jak ścieżka dystrybucji, a obszary zacienione zaznaczone na mapie geometrycznej to właśnie te miejsca, w których opary resztkowe będą utrzymywać się najdłużej. Należy wspólnie zakwalifikować cały układ, rozkład i wentylację, tak aby udokumentowana konfiguracja obejmowała pomieszczenie od momentu pojawienia się pierwszych oparów aż do punktu, w którym zgodnie z procedurą projektu dozwolone jest ponowne wejście.

Wybierz układ, który można uzasadnić dowodami z cyklu

Należy wybrać konfigurację, którą można uzasadnić pomiarami przeprowadzonymi w rzeczywistym pomieszczeniu, przy rzeczywistym obciążeniu, z rzeczywistymi drzwiami i klapami w pozycjach cyklu pracy. Liczba wentylatorów, długość kanałów wentylacyjnych oraz liczba przenośnych generatorów VHP to jedynie opis konfiguracji, a nie dowód na zasięg; tym, co uzasadnia ten wybór, są spójne wyniki wskaźników fizycznych i biologicznych w wyznaczonych, trudno dostępnych punktach, uzyskane podczas wielokrotnych przebiegów powtarzalnej konfiguracji.

Jeśli dwa warianty konfiguracji dostarczają równie przekonujących dowodów, należy wybrać ten prostszy — mniej przejść, mniej tras kabli i kanałów na poziomie podłogi, mniej punktów, które operator musi oceniać na oko. Prostota nie jest tu kwestią estetyki; to właśnie ona sprawia, że konfiguracja kwalifikacyjna i rutynowa pozostają identyczne przez lata użytkowania. Jeśli żaden wariant nie dostarcza jeszcze takich dowodów, brakującą zmienną jest zazwyczaj rzeczywiste zachowanie rozkładu w danym pomieszczeniu, a dostarczyć ją może jedynie przeprowadzenie cyklu testowego w tym pomieszczeniu.

Aby przeprowadzić owocną rozmowę z dostawcą na temat przenośny generator VHP oraz schemat rozmieszczenia instalacji – należy przygotować mapę obszaru objętego zabiegiem, zawierającą informacje o objętościach, przeszkodach, połączonych przestrzeniach oraz stanie położenia poszczególnych drzwi i przepustnic w trakcie cyklu; relacje ciśnieniowe w pomieszczeniu oraz informację, czy muszą one być utrzymywane podczas cyklu; konfiguracje obciążenia, które cykl musi uwzględniać; dostępną moc oraz wszelkie istniejące przyłącza lub przejścia; ścieżkę wentylacji, z której zamierza się skorzystać; a także format dokumentacji kwalifikacyjnej wymagany w zatwierdzonej procedurze. Te czynniki decydują o rozmieszczeniu znacznie bardziej wiarygodnie niż sama wartość objętości pomieszczenia.

Często zadawane pytania

Q: Czy moc znamionowa przenośnego generatora VHP gwarantuje pokrycie całego zakresu zabiegów?
A: Nie. Zasięg zależy od rzeczywistej geometrii, przeszkód w przepływie powietrza, połączonych przestrzeni, zamkniętych drzwi lub przepustnic oraz dużych przeszkód, dlatego należy określić docelowy obszar działania i ocenić przewidywane miejsca o słabej ekspozycji na podstawie danych z cyklu.

Q: Kiedy warto rozważyć zastosowanie wentylatorów, tymczasowych przewodów wentylacyjnych lub kilku przenośnych urządzeń VHP?
A: Wentylatory należy rozważać jako rozwiązanie do wymieszania powietrza w otwartej przestrzeni, tymczasowe przewody wentylacyjne jako rozwiązanie do kierowania strumienia powietrza między oddzielnymi strefami, a wiele urządzeń jako rozwiązanie do skrócenia dróg dystrybucji. Należy porównać te funkcje z planem pomieszczenia i przeszkodami, a następnie wybrać układ, który znajduje potwierdzenie w wynikach symulacji cyklu pracy.

Q: Gdzie należy umieścić czujniki i wskaźniki biologiczne na etapie opracowywania cyklu?
A: Należy zacząć od miejsc, które według prognoz będą najtrudniej dostępne, w tym punktów położonych za barierami przepływu powietrza lub wzdłuż rozległych ścieżek dystrybucji. Aby sprawdzić wybraną konfigurację, należy wykorzystać odpowiednie wskaźniki i pomiary fizyczne w właściwych lokalizacjach, zamiast rozmieszczać je wyłącznie na podstawie nominalnej kubatury pomieszczenia.

Q: Jakie szczegóły dotyczące struktury należy ustalić przed zatwierdzeniem umowy dystrybucyjnej?
A: Należy odnotować powtarzalne położenia urządzeń oraz wybrany układ wentylatorów, kanałów lub zespołów wielokomorowych, w tym przejścia kabli lub kanałów, przebiegi instalacji, które mogą stwarzać ryzyko potknięcia się, oraz przyłącza wentylacyjne. Szczegóły te muszą być powtarzalne przy każdym montażu zatwierdzonej konfiguracji.

Q: Co należy zrobić, jeśli wyniki cyklu wskażą miejsce o słabej ekspozycji?
A: Przeanalizuj ponownie układ rozkładu i rozmieszczenie urządzeń, kierując się położeniem i geometrią pomieszczenia. Dostosuj odpowiednie parametry mieszania, połączenia trasowane lub długość ścieżki, a następnie oceń zmienioną konfigurację na podstawie wyników cyklu, zamiast zakładać, że zwiększona moc znamionowa rozwiązała problem.

Picture of Barry Liu

Barry Liu

Cześć, nazywam się Barry Liu i jestem inżynierem ds. sprzedaży w firmie QUALIA. Od 2010 roku zajmuję się laboratoryjnym sprzętem do zapewnienia bezpieczeństwa biologicznego i przeprowadziłem ponad 200 certyfikacji komór bezpieczeństwa biologicznego na miejscu u klientów. Piszę o ocenie filtracji izolacyjnej, generatorach parowego nadtlenku wodoru (VHP) i walidacji cykli oraz systemach odkażania ścieków.

Powiązane wiadomości

Przewijanie do góry

Skontaktuj się z nami teraz

Skontaktuj się z nami bezpośrednio: [email protected]