Sistem bag-in-bag-out (BIBO) adalah alat penahanan yang sangat penting dalam manufaktur farmasi, fasilitas nuklir, dan laboratorium dengan kontainer tinggi. Ketika sistem ini gagal, operasi terhenti, jadwal mundur, dan muncul pertanyaan terkait regulasi. Panduan pemecahan masalah ini membahas mode kegagalan yang paling sering ditemui selama komisioning, kualifikasi, dan operasi rutin sistem filtrasi BIBO.

Catatan Ruang Lingkup: Panduan ini mendukung perencanaan teknik dan tidak menggantikan SOP, penilaian risiko, atau persyaratan peraturan yang berlaku di lokasi. Parameter kritis harus dikonfirmasi melalui protokol kualifikasi yang disetujui.

Perencanaan Pra-Instalasi

Persyaratan Tata Letak dan Akses

Mayoritas masalah pemecahan masalah BIBO berasal dari perencanaan yang tidak memadai selama fase desain. Jarak bebas servis minimum harus mencakup jarak bebas kerja depan ≥ 1,5 m, jarak bebas samping ≥ 0,6 m, dan jarak bebas di atas kepala ≥ 0,6 m untuk manipulasi kantong dan akses alat. Lebar lorong keluar sampah harus ≥ 1,2 m tanpa melewati kelas yang lebih bersih.

Catatan Kasus: Selama proyek farmasi tahun 2023 di Jerman, jarak bebas di atas kepala yang tidak memadai menghalangi manipulasi kantong yang tepat selama kualifikasi. Jarak bebas 0,4 m memerlukan modifikasi fasilitas, sehingga menunda validasi selama enam minggu. Verifikasi aliran udara pasca modifikasi memastikan parameter desain dipertahankan.

Utilitas dan Kualitas Daya

Kualitas daya secara langsung memengaruhi keandalan sistem BIBO. Distorsi harmonik dapat menyebabkan perilaku kontrol yang tidak menentu, terutama pada sistem kipas yang digerakkan oleh VFD. Kualitas daya harus diverifikasi melalui pengukuran; jika distorsi harmonik berdampak pada kontrol, tentukan isolasi atau penyaringan dan uji ulang sesuai dengan spesifikasi pabrikan.

Persyaratan utilitas penting meliputi:

• Sirkuit listrik khusus dengan trafo isolasi jika diperlukan
• Kualitas udara terkompresi sesuai standar ISA-7.0.01 untuk aktuator pneumatik
• Sirkuit daya pemanas segel dengan perlindungan gangguan tanah
• Sambungan daya darurat untuk sistem keselamatan jiwa

Penanganan Limbah dan Perencanaan Perubahan

Perhitungan frekuensi penggantian filter harus memperhitungkan kondisi pemuatan aktual, bukan nilai desain teoretis. Dokumentasikan klasifikasi limbah, persyaratan pengemasan, dan jalur pembuangan selama desain. Banyak fasilitas yang meremehkan volume dan klasifikasi limbah filter bekas, yang menyebabkan kemacetan penyimpanan dan pembuangan.

Masalah Instalasi dan Komisioning

Dukungan dan Penyegelan Struktural

Penyangga housing BIBO harus diverifikasi dengan faktor keamanan ≥ 1,5, termasuk beban dinamis dari pengoperasian kipas dan pemuatan filter. Kontinuitas paking memerlukan inspeksi visual dan pengujian fungsional sebelum penyalaan sistem.

Kegagalan penyegelan yang umum terjadi meliputi:

• Kompresi paking yang tidak memadai karena permukaan penyegelan yang melengkung
• Pemilihan bahan paking yang salah untuk siklus suhu
• Permukaan penyegelan yang rusak akibat penanganan yang tidak tepat selama pemasangan

Integrasi Saluran dan Port Uji

Sambungan saluran anti bocor sangat penting untuk menjaga tekanan negatif rumah. Fabrikasi saluran dan pengujian kebocoran harus mengikuti praktik SMACNA / ASME kecuali jika konstruksi tanpa kebocoran yang dilas ditentukan. Port uji harus dipasang di bagian hulu dan hilir untuk pengujian PAO / DEHS dan pengukuran tekanan diferensial.

Spesifikasi Kritis: Tekanan statis rumah BIBO biasanya mempertahankan -250 hingga -500 Pa untuk memastikan kebocoran ke dalam. Titik setel yang sebenarnya harus divalidasi terhadap desain unit tertentu dan persyaratan aliran udara.

Kontrol dan Integrasi BMS

Integrasi sistem kontrol memerlukan verifikasi IO yang komprehensif dan pengujian fungsional. Poin-poin pemantauan yang penting meliputi:

• Tekanan statis rumah dengan setpoint alarm
• Tekanan diferensial HEPA hulu/hilir
• Tekanan diferensial ruangan (biasanya 10-30 Pa antara area yang lebih bersih dan yang kurang bersih)
• Status kipas/VFD dan posisi peredam
• Pengunci pintu/pelabuhan dan izin mode penggantian tas

Perubahan sistem kontrol dikelola sesuai dengan panduan GAMP untuk penilaian kategori dan dampak, dengan bukti IQ/OQ yang terdokumentasi.

Optimalisasi Kinerja dan Diagnostik

Pemecahan Masalah Kontrol Tekanan

Ketidakstabilan tekanan perumahan adalah masalah operasional BIBO yang paling umum. Akar penyebab biasanya meliputi:

• Penyetelan loop kontrol yang tidak memadai
• Peredam yang terlalu kecil atau terlalu besar
• Kebocoran saluran yang melebihi asumsi desain
• Gangguan antara kontrol tekanan ruangan dan kontrol rumah BIBO

Pendekatan Diagnostik: Mengukur laju aliran udara aktual dan membandingkannya dengan nilai desain. Tekanan diferensial filter HEPA untuk filter bersih biasanya berkisar antara 250-450 Pa pada aliran terukur, dengan ambang batas akhir masa pakai biasanya 600-1000 Pa. Setel pra-alarm pada 80-90% dari nilai akhir masa pakai.

Verifikasi dan Keseimbangan Aliran Udara

Tekanan ruangan dan rumah harus tetap berada dalam titik setel di berbagai kondisi beban. Aliran udara harus berada dalam desain ± 10% kecuali jika dibenarkan melalui penilaian risiko. Gunakan instrumen yang dikalibrasi dengan sertifikat kalibrasi yang dapat dilacak ISO 17025.

Pengujian Kinerja Filter dan Kebocoran

Pengujian kebocoran harus dilakukan sesuai metode pemindaian filter yang terpasang yang dirujuk dalam ISO 14644-3 dan EN 1822 untuk tingkat HEPA yang ditentukan. Filter H13 memerlukan efisiensi ≥ 99,95% pada MPPS, sedangkan filter H14 memerlukan efisiensi ≥ 99,995%.

Protokol Pengujian: Melakukan tantangan aerosol hulu dengan pemindaian hilir menggunakan fotometer yang dikalibrasi untuk aerosol uji tertentu. Dokumentasikan kecepatan pemindaian, jarak probe, dan kriteria penerimaan sebelum pengujian dimulai.

Kegagalan Operasional Umum

Kerusakan Sistem Segel

Sistem segel gel dan segel pneumatik memerlukan pendekatan pemecahan masalah yang spesifik:

Masalah Segel Gel:

• Volume gel yang tidak mencukupi atau konsistensi gel yang menurun
• Kegagalan elemen pemanas mencegah fluiditas gel yang tepat
• Pergeseran sensor suhu yang memengaruhi akurasi kontrol

Masalah Segel Pneumatik:

• Masalah kualitas udara yang menyebabkan kerusakan aktuator
• Pergeseran pengatur tekanan yang mempengaruhi kekuatan segel
• Degradasi membran atau cincin-O pada aktuator

Kegagalan Sistem Interlock

Kegagalan interlock pengaman dapat mencegah pengoperasian normal atau menciptakan kondisi yang tidak aman. Verifikasi logika interlock melalui pengujian yang disaksikan:

• Sakelar posisi pintu dan kunci magnetik
• Alarm diferensial tekanan dan urutan pematian kipas
• Integrasi alarm kebakaran dan mode ventilasi darurat
• Fungsi pengesampingan manual dan sakelar tombol

Daftar Periksa Kriteria Penerimaan

Verifikasi Mekanis

• [] Kapasitas dukungan diverifikasi dengan faktor keamanan ≥ 1,5
• [] Kontinuitas paking dikonfirmasi melalui pengujian visual dan fungsional
• [] Sambungan saluran anti bocor sesuai kelas yang ditentukan
• [ ] Jarak bebas akses memenuhi persyaratan minimum

Listrik dan Kontrol

• [ ] Pemeriksaan IO dilengkapi dengan verifikasi yang disaksikan
• [] Logika alarm diuji termasuk fungsi penguncian dan pengaturan ulang
• [] Pengoperasian dalam kondisi aman dikonfirmasi selama simulasi kehilangan daya
• [] Fungsional pencatatan peristiwa dengan catatan yang dicap waktu

Pengujian Kinerja

• [] Tekanan housing dalam kisaran -250 hingga -500 Pa (atau sesuai desain)
• [] Perbedaan tekanan ruangan 10-30 Pa (atau per desain)
• [Laju aliran udara dalam desain ± 10%
• [] Efisiensi HEPA memenuhi spesifikasi H13/H14

Kesiapan Operasional

• [ ] Prosedur bag-in/bag-out berhasil didemonstrasikan
• [ ] Operator menunjukkan kompetensi tentang SOP
• [] Suku cadang bertahap sesuai rencana perawatan
• [ ] Paket dokumentasi lengkap untuk kualifikasi

Pemeliharaan dan Keandalan

Irama Perawatan Pencegahan

Tugas Bulanan:

• Pemeriksaan fungsional pemanas segel dan aktuator
• Verifikasi sistem interlock
• Inspeksi visual gasket dan permukaan penyegelan

Tugas Triwulanan:

• Penggantian kantong kering dengan filter yang tidak terkontaminasi
• Verifikasi kalibrasi sensor tekanan
• Kontrol pencadangan logika dan tinjauan dokumentasi

Tugas Tahunan:

• Kalibrasi lengkap instrumentasi
• Pengujian interlock yang komprehensif
• Penilaian pembebanan filter dan perencanaan penggantian

Strategi Suku Cadang

Suku cadang penting harus mencakup komponen sistem segel, sensor tekanan, dan modul sistem kontrol. Waktu tunggu untuk komponen khusus dapat melebihi 12 minggu, terutama untuk sistem yang dikonfigurasi khusus.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

T: Apa yang menyebabkan tekanan housing BIBO berfluktuasi selama pengoperasian?
J: Penyebab umum termasuk ketidakstabilan loop kontrol, kebocoran saluran, atau gangguan dari sistem kontrol tekanan ruangan. Verifikasi parameter penyetelan kontrol dan ukur tingkat kebocoran aktual terhadap asumsi desain.

T: Seberapa sering filter HEPA harus diganti dalam sistem BIBO?
J: Interval penggantian tergantung pada kondisi pemuatan dan tren tekanan diferensial. Pantau tekanan diferensial secara terus menerus; ganti ketika mendekati ambang batas akhir masa pakai 80-90% atau sesuai prosedur perawatan yang telah divalidasi.

T: Dokumentasi apa yang diperlukan untuk kualifikasi BIBO farmasi?
J: Protokol IQ/OQ mengikuti panduan GAMP 5, termasuk spesifikasi peralatan, sertifikat kalibrasi, hasil uji fungsional, dan catatan pelatihan operator. Menyimpan dokumentasi kontrol perubahan untuk setiap modifikasi.

T: Dapatkah sistem BIBO beroperasi selama pemadaman listrik?
J: Sambungan daya darurat mungkin diperlukan untuk fungsi keselamatan jiwa. Pengoperasian yang aman dari kegagalan harus divalidasi selama commissioning, dengan prosedur pematian yang aman dan terdokumentasi untuk kehilangan daya yang berkepanjangan.

Pertimbangan Kepatuhan dan Peraturan

Sistem BIBO dalam manufaktur farmasi harus memenuhi persyaratan GMP termasuk kontrol kontaminasi, dokumentasi kualifikasi, dan standar integritas data. Lampiran GMP UE 1 memberikan panduan khusus untuk lingkungan manufaktur yang steril.

Protokol validasi harus menunjukkan kinerja yang konsisten dalam kondisi terburuk, termasuk skenario pemuatan filter maksimum dan aliran udara minimum. Prosedur kontrol perubahan harus menangani modifikasi perangkat keras dan pembaruan perangkat lunak untuk sistem kontrol.

Verifikasi kinerja secara teratur memastikan kepatuhan yang berkelanjutan dengan parameter yang divalidasi. Tren indikator kinerja utama membantu memprediksi kebutuhan pemeliharaan dan mencegah kegagalan yang tidak terduga selama operasi kritis.

Jika direncanakan, dipasang, dan dipelihara dengan benar, sistem BIBO menyediakan penahanan yang andal untuk proses manufaktur berisiko tinggi. Keberhasilan bergantung pada pemahaman menyeluruh tentang persyaratan sistem, praktik pemasangan yang tepat, dan pelaksanaan pemeliharaan yang disiplin. Setiap skenario pemecahan masalah memberikan peluang pembelajaran yang meningkatkan keandalan sistem secara keseluruhan dan kepercayaan operasional.