غطاء التدفق العمودي: نظرة عامة فنية شاملة

أغطاء تدفق الصفائح العمودي (VLFH)، يشار إليه أيضًا باسم مقعد نظيف لتدفق الصفائح العمودي أو محطة عمل تدفق الهواء الصفائحي العمودي، وهو قطعة معدات حاسمة مصممة لتوفير مساحة عمل خالية من الجسيمات (مصنفة). يحقق ذلك عن طريق توجيه الهواء المصفى بواسطة HEPA في نمط تدفق عمودي سلس وصفائحي عبر منطقة العمل بأكملها. الغرض الأساسي هو حماية المنتج أو العملية داخل الخزانة من التلوث المحمول بالهواء، مثل الغبار والهباء الجوي والكائنات الدقيقة. إنه عنصر أساسي في الصناعات التي يكون فيها مستوى عالٍ من النظافة أمرًا بالغ الأهمية.

يعتمد مبدأ التشغيل لغطاء تدفق الصفائح العمودي على تدفق الهواء الصفائحي أحادي الاتجاه. يتم سحب هواء المحيط من البيئة المحيطة من خلال مرشح أولي يقع في الجزء العلوي أو الخلفي من الوحدة بواسطة منفاخ طرد مركزي. يزيل هذا المرشح الأولي المواد الجسيمية الأكبر حجمًا، مما يحمي سلامة المرشح الرئيسي. ثم يتم إجبار الهواء تحت ضغط إيجابي من خلال مرشح هواء الجسيمات عالي الكفاءة (HEPA)، والذي تم اعتماده لإزالة ما لا يقل عن 99.99٪ من الجسيمات المحمولة بالهواء بقطر 0.3 ميكرومتر (µm). ينزل هذا الهواء فائق النظافة والمعقم عموديًا في تدفق صفائحي غير مضطرب، ويكتسح الملوثات المحمولة بالهواء بعيدًا عن سطح العمل ويستنفدها نحو مقدمة أو جوانب منضدة العمل، مما يخلق بيئة نظيفة باستمرار للعمليات الحساسة.

يخدم VLFH وظيفتين أساسيتين:

1. حماية المنتج:الدور الأساسي هو حماية المواد أو المنتجات الموضوعة داخل منطقة العمل من التلوث الخارجي. هذا ضروري للعمليات التي تكون عرضة للغاية لتداخل الجسيمات، مثل تجميع الإلكترونيات الدقيقة، وإعداد الوسائط المعقمة، أو التعامل مع عينات كيميائية حساسة.
2. تنظيم مساحة العمل:يوفر بيئة مخصصة ونظيفة وجيدة الإضاءة لأداء المهام الهامة، مما يساعد على الحفاظ على سلامة الإجراءات وقابليتها للتكرار.

من الضروري ملاحظة أن غطاء تدفق الصفائح القياسي مصمم لحماية المنتج فقط ولا يوفر حماية شخصية من المواد الخطرة. بالنسبة للتطبيقات التي تتضمن أبخرة خطرة أو مخاطر بيولوجية، يجب استخدام خزانة أمان بيولوجي من الفئة الأولى أو الفئة الثانية (BSC).

تم تصميم بناء VLFH من أجل المتانة والنظافة والوظائف.

1. هيكل الخزانة الرئيسي:عادة ما يتم بناؤه من الفولاذ المدلفن على البارد مع طلاء إيبوكسي متين مطلي بالمسحوق (المينا المخبوز) أو من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أو 316 عالي الجودة. يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة فائقة للتآكل وهو إلزامي لتطبيقات GMP وعلوم الحياة.
2. سطح العمل:عادة ما يكون مصنوعًا من قطعة واحدة من الفولاذ المقاوم للصدأ، وغالبًا ما يكون له حواف خلفية وجانبية مقوسة لتسهيل التنظيف. تتميز بعض الطرز بسطح عمل مثقوب للعادم السفلي.
3. الألواح الجانبية والخلفية:مصنوعة من الفولاذ أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو في بعض الأحيان زجاج مقسى مقوى لتوفير أقصى قدر من الرؤية.
4. نظام الترشيح:يتكون من مرشح أولي (عادة ما يكون بكفاءة 25-30٪) ومرشح HEPA أو ULPA (هواء اختراق منخفض للغاية) رئيسي. تم تصميم غلاف المرشح ليكون محكمًا.
5. مجموعة المنفاخ/المحرك:يتم استخدام منفاخ طرد مركزي متغير السرعة لتوفير حجم وسرعة الهواء المطلوبة مع السماح بالتعديل للتعويض عن تحميل المرشح.
6. الإضاءة:يتم دمج مصباح فلورسنت أو LED محكم الإغلاق ومقاوم للغبار في المظلة لإضاءة سطح العمل دون توليد حرارة كبيرة.

يمكن تصنيف أغطية تدفق الصفائح العمودية بناءً على حجمها ومستوى النظافة التي توفرها، وعادة ما تتوافق مع تصنيفات ISO 14644-1 (على سبيل المثال، ISO Class 5، أي ما يعادل Class 100 بموجب المعيار الفيدرالي الأمريكي السابق 209E). يتم تحديد المعلمات الفنية الرئيسية في الجدول أدناه.

تعتبر أغطية تدفق الصفائح العمودية ضرورية عبر مجموعة واسعة من الصناعات التي تتطلب بيئة خاضعة للرقابة:

• هندسة وإنشاء غرف الأبحاث:تستخدم كمحطات إضافية داخل غرف الأبحاث المصنفة أعلى لمهام معينة.
• الهندسة الطبية والصيدلانية:تحضير أكياس الوريد (IV) المعقمة، وتركيب المستحضرات الصيدلانية، وتجميع الأجهزة والزرعات الطبية المعقمة.
• هندسة المختبرات والمعدات:تحضير لوحة الوسائط المعقمة، وأعمال زراعة الأنسجة، والتعامل مع المكونات الإلكترونية الحساسة (مثل رقائق أشباه الموصلات، ومحركات الأقراص).
• التكنولوجيا الحيوية وعلوم الحياة:إعداد تفاعل البوليميراز المتسلسل، وتسلسل الحمض النووي، وإجراءات البيولوجيا الجزيئية الأخرى حيث يجب تجنب تلوث الهباء الجوي.
• التكنولوجيا البيئية:تحليل عينات الهواء والماء دون خطر التلوث المتبادل.
• هندسة الفضاء الدقيقة:تجميع المكونات البصرية والميكانيكية الدقيقة.

يعد التركيب والتشغيل المناسبان أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على سلامة المنطقة النظيفة.

1. موقع التثبيت:يجب وضع الوحدة في منطقة نظيفة ومنخفضة الحركة بعيدًا عن المسودات والأبواب وفتحات تكييف الهواء لتقليل تعطيل ستارة تدفق الهواء الصفائحي.
2. الشهادة:عند التثبيت وبعد كل تغيير للمرشح، يجب أن يتم اعتماد الخزانة من قبل فني مؤهل للتحقق من أنها تلبي مواصفات الأداء (سرعة الهواء والتوحيد واختبار سلامة مرشح HEPA عبر اختبار DOP/PAO) وفقًا لـ ISO 14644-3 وملحقات GMP ذات الصلة.
3. بروتوكول التشغيل:يجب على المشغلين اتباع تقنيات التعقيم الصارمة. يجب مسح جميع المواد التي يتم إدخالها في الخزانة بمطهر مناسب (مثل كحول الأيزوبروبيل بنسبة 70٪). يجب إجراء العمل على بعد 6 بوصات على الأقل من الشبكة الأمامية، ويجب أن تكون حركة الذراعين والمواد ضئيلة ومتوازية لتدفق الهواء لمنع الاضطراب.
4. ما قبل التشغيل:يجب تشغيل المنفاخ والأشعة فوق البنفسجية (إذا كانت مجهزة) لمدة 15-30 دقيقة على الأقل لتطهير وتعقيم منطقة العمل قبل البدء في العمل. يجب إيقاف تشغيل مصابيح الأشعة فوق البنفسجية أثناء الإشغال.

جدول الصيانة المنضبط ضروري لضمان الأداء والنظافة المستمرين.

1. يومياً:امسح سطح العمل والجدران الداخلية والزجاج الأمامي بقطعة قماش معقمة وخالية من النسالة ومحلول مطهر مناسب. تحقق وسجل قراءة ضغط مقياس الضغط إذا كانت الوحدة مزودة بواحدة.
2. أسبوعياً/شهرياً:نظف الأسطح الخارجية للخزانة. افحص المرشح الأولي ونظفه أو استبدله إذا كان مسدودًا. يوصى باختبار سلامة مرشح HEPA كل 12 شهرًا أو حسب متطلبات إجراءات التشغيل القياسية الداخلية.
3. دورية (عادة كل 12-24 شهرًا):استبدل مرشح HEPA عندما تنخفض سرعة الهواء عن الحدود المقبولة (حتى بعد تعديل محرك المنفاخ) أو عندما يفشل اختبار السلامة. يجب أن يتم تنفيذ هذه المهمة بواسطة متخصص معتمد.
4. المعايرة:قم بمعايرة مستشعر السرعة ومقياس الضغط (إذا كان موجودًا) سنويًا لضمان قراءات دقيقة.
5. حفظ السجلات:احتفظ بدفتر سجل شامل لجميع أنشطة التنظيف والصيانة وتغيير المرشحات والشهادات لضمان الامتثال للمراجعة لـ GMP و ISO والمعايير التنظيمية الأخرى.