Transcript Rena rumför industri, utveckling och överlevnad

VVS I OLIKA MILJÖER
Rena rum för industri,
utveckling och överlevnad
Renrum används bland annat i operationssalar, inom elektronikindustri, nanoteknik,
läkemedelsindustri och livsmedelsindustri. Ett gemensamt drag är att de har
slussar in till allt renare områden.
D
en process som ska ske i ett
renrum avgör hur rent det
behöver vara. Dels finns
brukarens krav, dels en
mängd myndighetskrav (regelverk) och
branschkrav. De olika renrummen har
sina speciella förutsättningar och krav
men generellt kan man säga att renrum,
som alltid har ett övertryck mot omgivningen, innefattar olika typer av fysiska
slussar och/eller luftslussar så att man
successivt slussas in i allt högre grad av
renhet.
Sjukhus
Renhetskraven för sjukhus finns i regelverk. Thorax och ortopedi innebär
nästan alltid att man sätter in ett främmande implantat i kroppen och då är infektionsrisken extra stor. Här måste man
kunna torka av alla ytor för att desinfektera och reducera bakteriehalten genom
att ta bort partiklar i luften. Bakteriefri
luft i operationssalen är lika viktigt som
sterila instrument.
På 1970-talet använde man antibiotika
före och efter operationer för att undvika infektioner. Idag använder man ett
speciellt renluftstak över operationsbordet under operationen, ett UDAF-tak (uni
direction air flow), ofta kallat LAF-tak (foto
sidan 16). Operationstaket renar luften
över bordet genom inblåsningssystem.
YIT har utvecklat ett LAF-tak (OPTICEIL® -2000) där man använder samma
princip som inom elektronikindustrin,
som har högre renhetskrav än sjukhus.
OPTICEIL® -2000 är ett LAF-tak som eliminerar luftburna bakterier (figur 1). Taket har ett ultrarent laminärt flöde och
är moduluppbyggt vilket gör det flexibelt
och lätt att montera. Taket är zonindelat
så att luftflödet är högre i mitten; det
innebär att man bland annat slipper ha
nedhängande skärmar runt operations18
VVS-FORUM < VVS I VÅR MILJÖ > OKTOBER 2009
1
taket. Parallellströmningens lufthastighet
är cirka 0,4 meter per
sekund för att få god
skyddsverkan. Taket
klarar också kraftiga
störningar, till exempel
dörrar som öppnas utFigur 1. Principen för ett operationstak med olika luftzoner innebär
bland annat att inga nedhängande skärmar behövs.
ILLUSTRATION: YIT
anför takets räckvidd.
Belysningen i LAF-taket
fram helt nya egenskaper och material.
är så kallat tear drop light. Lamporna är
Nanotekniken kräver generellt samma
utformade som droppar för att minska
renhetsklass som mikroelektronik, och
virvlar vid exempelvis uppdukning av
renrummen utformas på liknande sätt.
instrument inför en operation.
Kravet på renhet löses genom att det
Det finns uttalade krav på bakteriehalfi nns en sluss in till själva avdelningen
ten i luften som mäts med jämna mellansom är byggd som en lång korridor. Ju
rum. Den mäts i CFU (colony forming units)
längre in i lokalen man kommer desto
per kubikmeter luft, som är det obserrenare är det, eftersom lokalen är uppverade antalet bildade bakteriekolonier.
byggd i olika luftzoner. Mellan zonerna
Temperaturen vid ett operationsbord
fi nns medieområden. I medieområdena
måste kunna variera från 18 till 25 graär det förberett för att kunna koppla
der beroende på vilken typ av operation
på olika typer av maskiner. Här fi nns
som utförs; det ställer krav på luftflöde,
tryckluft, renvatten, processgaser (ett
fukt, kyla och värme.
tjugotal olika), frånluft (för syra och
lösningsmedel), processkyla, el och daElektronikindustri
torer.
Elektronikindustri är bland annat halvDen öppna lösningen för renrum
ledarindustri, fordonsindustri, flyginduger större flexibilitet för olika typer av
stri och rymdindustri. Här krävs oftast
verksamhet (figur 2 och 3). Här har
en högre renhetsklass än för sjukhus och
man monterbara väggar som kan flyttas
läkemedelsindustri. Kraven på flexibivid förändringar i processen. Här finns
litet är också höga för framtida förändockså installationsgolv som är byggt så
ringar i processerna. Inom elektronik är
att luften ska kunna går rakt ner i golvet
det främst själva partiklarna man vill
så att det inte bildas några luftvirvlar
ha bort. Fukt, statisk elektricitet och
(figur 4).
vibrationer är andra kritiska faktorer.
För extra flexibilitet kan cirkulationen
Säkerhetssystemen är dessutom mycket
ske med så kallad fan filter unit (FFU) som
viktiga eftersom det finns mycket farliga
sitter i taket, en integrerad enhet med
gaser.
fläkt och HEPA/ULPA-filter (figur 6 och
Inom nanoteknik utnyttjas fysika7). Detta möjliggör ett flexibelt sätt att
liska egenskaper som inte fi nns i makroskapa renhet och olika zoner eftersom
teknik. Effekter som uppstår i nanotekfilter och fläktar kan flyttas, tas bort elnik, så kallade kvanteffekter, vill man
ler kompletteras. Dessa är dessutom mer
försöka nyttja i makroskala. Genom
energisnåla.
att arbeta med nanoteknik kan man få
VVS I OLIKA MILJÖER
2
3
Ordförklaringar
Figur 2. Det finns olika lösningar med öppna renrum. Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap vid Chalmers (MC2) bedriver forskning och utbildning med inriktning mot framtida
elektronik, fotonik, bio- och nanosystem. På MC2 finns ett 1 240 kvadratmeter stort renrum för
nano- och mikrofabrikation med den senaste tekniken i utrustning. Detta är uppbyggt som ett så
kallat ”ballroom”. Det innebär helt öppna avdelningar utan några bås. Renhetsgraden styrs av
luftslussar. Figur 3. Ett Bay chase cleanroom är uppbyggt som en lång korridor med ”fingrar” eller bås som sticker ut. I vissa av dessa ”fingrar” genomförs själva processerna och däremellan
placeras olika medier.
4
5
Figur 4. Renrum med installationsgolv, ett upphöjt golv som är byggt så att luften ska kunna gå
rakt ner i golvet vilket ger en uniform strömning, det vill säga inga luftvirvlar bildas. Figur 5. Renrum med vanligt golv.
6
ISO. Internationella standardiseringsorganisationen.
ISO 14644-1. En ISO-norm som omfattar
klassificering av luftrenhet i renrum och liknande. Klassificeringen specificeras och genomförs uteslutande i form av halter av luftburna partiklar.
Makro. Ett vetenskapligt prefix för att beteckna något som stort eller långt.
Mikro. Ett prefix som betyder 10-6, det vill säga
miljondel. Betecknas med den grekiska bokstaven μ (my).
Nano. Ett prefix som betyder 10-9, alltså miljarddel.
Nanoteknik. Teknik med en storlek mätbar i
nanometer (nm), det vill säga 10-9 meter. Kan
användas inom elektronik och materialteknik,
men även inom kemiska och biologiska tilllämpningar.
Tekniska kommittén TK 527. Renhet i operationsrum SIS/TK 527 är ett standardiseringsprojekt som arbetar med svenska riktlinjer för
en operationsrumsmiljö med kontrollerad
renhet. Målet är att förebygga infektioner efter
kirurgiska ingrepp.
8
7
Fläktfilterenhet
Returluftskylare
Renrum
Serviceutrymme
Figur 6 och 7. YIT Clean Room har en egenutvecklad fan filter unit (FFU) i storlekarna 1 200 x 600
och 1 200 x 1 200 millimeter.
Läkemedelsindustri
När det gäller läkemedelsindustri finns det
en mängd myndighetskrav att ta hänsyn
till. All produktion måste följa föreskrifter
som finns angivna i GMP eller cGMP (Current Good Manufacturing Practice; ”current” signalerar till tillverkaren att personal och system måste vara uppdaterad).
Detta är ett regelverk som styr tillverkning
och packning av läkemedel. Läkemedelsföretag måste bevisa att man har uppfyllt
de regler som gäller i varje steg av sin produktion innan produkten kan levereras
till marknaden och slutanvändaren.
I cGMP delar man upp läkemedelsproduktion i olika områden:
> Organisation och personal
> Byggnader och rum
> Produktion och processkontroll
Tillverkning av läkemedel innebär att
en mängd parametrar måste valideras.
En del av valideringen är faserna DQ, IQ
och OQ där:
DQ – visar att man löst kravet i designen
IQ – visar att man har levererat och installerat som det är tänkt
OQ – mäter och bevisar att det fungerar
Varje rum måste vara slutet med en
sluss med dubbla dörrar där ena dörren
stängs när den andra öppnas. I den här
typen av rum är luftomsättningen generellt lägre än för elektronikindustrin.
Figur 8. Ett rum i läkemedelsindustri har släta
blanka ytor för att lätt kunna torkas av. Bland annat har rummet infällda lampor och minimalt
med onödiga ytor som kan samla partiklar. FOTO: YIT
Varje rum har däremot högre krav på
täthet samt tryckstyrning av de enskilda
rummen. Det sker också en kontinuerlig
övervakning som är separat från styrningen. Man övervakar tryck och partikelhalt, men även temperatur och fukt.
Anders Grönblad, YIT Sverige AB
[email protected]
Tomas Hörman, YIT Sverige AB
[email protected]
VVS-FORUM < VVS I VÅR MILJÖ > OKTOBER 2009
19