Sistemele Bag-in-Bag-out (BIBO) sunt instrumente critice de izolare în producția farmaceutică, în instalațiile nucleare și în laboratoarele cu grad ridicat de izolare. Atunci când aceste sisteme cedează, operațiunile se opresc, programele se modifică și apar probleme de reglementare. Acest ghid de depanare abordează cele mai frecvente moduri de defectare întâlnite în timpul punerii în funcțiune, calificării și funcționării de rutină a sistemelor de filtrare BIBO.

Scope Note: Acest ghid sprijină planificarea inginerească și nu înlocuiește PSO specifice amplasamentului, evaluările riscurilor sau cerințele de reglementare. Parametrii critici trebuie confirmați prin protocoale de calificare aprobate.

Planificarea dinaintea instalării

Cerințe privind amenajarea și accesul

Majoritatea problemelor legate de depanarea BIBO provin din planificarea necorespunzătoare în timpul fazei de proiectare. Distanțele minime de serviciu trebuie să includă o distanță de lucru frontală ≥ 1,5 m, o distanță laterală ≥ 0,6 m și o distanță deasupra capului ≥ 0,6 m pentru manipularea sacilor și accesul la unelte. Lățimea culoarului de evacuare a deșeurilor trebuie să fie ≥ 1,2 m fără a traversa niveluri mai curate.

Notă de caz: În timpul unui proiect farmaceutic 2023 în Germania, un spațiu liber inadecvat deasupra capului a împiedicat manipularea corectă a pungilor în timpul calificării. Spațiul liber de 0,4 m a necesitat modificări ale instalației, întârziind validarea cu șase săptămâni. Verificarea post-modificare a fluxului de aer a confirmat menținerea parametrilor de proiectare.

Utilități și calitatea energiei electrice

Calitatea energiei are un impact direct asupra fiabilității sistemului BIBO. Distorsiunea armonică poate cauza un comportament neregulat al controlului, în special în sistemele de ventilatoare acționate de VFD. Calitatea energiei trebuie verificată prin măsurare; dacă distorsiunea armonică afectează comenzile, specificați izolarea sau filtrarea și retestați în conformitate cu specificațiile producătorului.

Cerințele esențiale privind utilitățile includ:

• Circuite electrice dedicate cu transformatoare de izolare, după caz
• Calitatea aerului comprimat conform standardelor ISA-7.0.01 pentru actuatoare pneumatice
• Sigilarea circuitelor de alimentare a încălzitorului cu protecție împotriva defecțiunilor la pământ
• Conexiuni de alimentare de urgență pentru sistemele de siguranță a vieții

Manipularea deșeurilor și planificarea schimbării

Calculele privind frecvența de înlocuire a filtrelor trebuie să țină seama de condițiile reale de încărcare, nu de valorile teoretice de proiectare. Documentați clasificarea deșeurilor, cerințele de ambalare și căile de eliminare în timpul proiectării. Multe instalații subestimează volumul și clasificarea deșeurilor de filtre uzate, ceea ce duce la blocaje în depozitare și eliminare.

Probleme legate de instalare și punere în funcțiune

Suport structural și etanșare

Suportul carcasei BIBO trebuie verificat cu un factor de siguranță ≥ 1,5, inclusiv încărcările dinamice de la funcționarea ventilatorului și încărcarea filtrului. Continuitatea garniturii necesită inspecție vizuală și testare funcțională înainte de pornirea sistemului.

Eșecurile comune de etanșare includ:

• Compresie necorespunzătoare a garniturii din cauza suprafețelor de etanșare deformate
• Selectarea incorectă a materialului garniturii pentru ciclurile de temperatură
• Suprafețe de etanșare deteriorate din cauza manipulării necorespunzătoare în timpul instalării

Integrarea conductelor și porturi de testare

Conexiunile etanșe ale conductelor sunt esențiale pentru menținerea presiunii negative în carcasă. Fabricarea conductelor și testarea etanșeității trebuie să respecte practicile SMACNA/ASHRAE, cu excepția cazului în care se specifică o construcție sudată, fără scurgeri. Trebuie instalate orificii de testare în amonte și în aval pentru testarea PAO/DEHS și măsurarea presiunii diferențiale.

Specificație critică: Presiunea statică a carcasei BIBO se menține de obicei între -250 și -500 Pa pentru a asigura scurgerea în interior. Punctele de reglare reale trebuie să fie validate în funcție de cerințele specifice de proiectare și de debit de aer ale unității.

Controale și integrare BMS

Integrarea sistemului de control necesită o verificare completă a IO și teste funcționale. Punctele esențiale de monitorizare includ:

• Presiunea statică a carcasei cu puncte de reglare a alarmei
• Presiune diferențială HEPA în amonte/în aval
• Presiunea diferențială a încăperii (de obicei 10-30 Pa între zonele mai curate și cele mai puțin curate)
• Starea ventilatorului/VFD și poziția clapetei
• Blocarea ușilor/porturilor și permisele pentru modul de schimbare a sacului

Modificările sistemului de control sunt gestionate în conformitate cu orientările GAMP pentru evaluarea categoriei și a impactului, cu păstrarea dovezilor IQ/OQ documentate.

Optimizarea și diagnosticarea performanței

Depanarea controlului presiunii

Instabilitatea presiunii în carcasă este cea mai frecventă problemă operațională a BIBO. Cauzele principale includ de obicei:

• Reglarea inadecvată a buclei de control
• Amortizoare subdimensionate sau supradimensionate
• Scurgerile din conducte depășesc ipotezele de proiectare
• Interferențe între controlul presiunii în cameră și controlul locuinței BIBO

Abordare diagnostică: Măsurați debitele de aer reale și comparați-le cu valorile de proiectare. Presiunea diferențială a filtrului HEPA pentru filtrele curate variază de obicei între 250-450 Pa la debitul nominal, cu un prag de sfârșit de viață de 600-1000 Pa. Setați pre-alarma la 80-90% din valoarea de sfârșit de viață.

Verificarea și echilibrarea fluxului de aer

Presiunea încăperii și a carcasei trebuie să rămână în limitele valorilor de referință în condiții de sarcină variabilă. Fluxul de aer trebuie să se încadreze în ± 10% dacă nu se justifică altfel prin evaluarea riscurilor. Utilizați instrumente calibrate cu certificate de calibrare trasabile conform ISO 17025.

Performanța filtrului și testarea scurgerilor

Testele de etanșeitate trebuie efectuate conform metodelor de scanare a filtrelor instalate menționate în ISO 14644-3 și EN 1822 pentru clasa HEPA specificată. Filtrele H13 necesită o eficiență ≥ 99,95% la MPPS, în timp ce filtrele H14 necesită o eficiență ≥ 99,995%.

Protocolul de testare: Efectuați o testare în amonte a aerosolului cu scanare în aval utilizând fotometre calibrate pentru aerosolul specific de testare. Documentați viteza de scanare, distanța sondei și criteriile de acceptare înainte de începerea testării.

Eșecuri operaționale comune

Defecțiuni ale sistemului de etanșare

Sistemele de etanșare cu gel și etanșare pneumatică necesită abordări specifice de depanare:

Probleme legate de etanșarea gelului:

• Volum insuficient de gel sau consistență degradată a gelului
• Eșecul elementului de încălzire care împiedică fluiditatea adecvată a gelului
• Deriva senzorului de temperatură care afectează precizia controlului

Probleme de etanșare pneumatică:

• Probleme de calitate a aerului care cauzează funcționarea defectuoasă a dispozitivului de acționare
• Deriva regulatorului de presiune care afectează forța de etanșare
• Degradarea membranei sau a O-ring-ului în actuatoare

Defecțiuni ale sistemului de interblocare

Eșecurile blocării de siguranță pot împiedica funcționarea normală sau pot crea condiții nesigure. Verificați logica de blocare prin teste cu martori:

• Comutatoare de poziție pentru uși și încuietori magnetice
• Alarme diferențiale de presiune și secvențe de oprire a ventilatorului
• Integrarea alarmei de incendiu și a modurilor de ventilație de urgență
• Funcții de suprascriere manuală și comutatoare cu cheie

Lista de verificare a criteriilor de acceptare

Verificarea mecanică

• [ ] Capacitatea de susținere verificată cu un factor de siguranță ≥ 1,5
• [ ] Continuitatea garniturii confirmată prin teste vizuale și funcționale
• [ ] Racordurile conductelor etanșe conform clasei specificate
• [ ] Spațiile libere de acces îndeplinesc cerințele minime

Sisteme electrice și de control

• [ ] Verificare IO completată cu o verificare atestată
• [ ] Logica alarmei testată, inclusiv funcțiile de blocare și resetare
• [ ] Funcționarea în condiții de siguranță confirmată în timpul simulării pierderii puterii
• [ ] Înregistrare evenimente funcțională cu înregistrări cu ștampilă temporală

Testarea performanței

• [ ] Presiunea carcasei în intervalul -250 -500 Pa (sau conform proiectului)
• [ ] Presiune diferențială în cameră 10-30 Pa (sau conform proiectului)
• [ ] Ratele debitului de aer în limitele proiectate ± 10%
• [ ] Eficiența HEPA îndeplinește specificațiile H13/H14

Pregătirea operațională

• [ ] Procedura de introducere/scoatere a sacului a fost demonstrată cu succes
• [ ] Operatorii își demonstrează competența cu privire la PSO
• [ ] Piese de schimb eșalonate conform planului de întreținere
• [ ] Pachet de documente complet pentru calificare

Întreținere și fiabilitate

Cadența întreținerii preventive

Sarcini lunare:

• Verificări funcționale ale încălzitoarelor și actuatoarelor de etanșare
• Verificarea sistemului de interblocare
• Inspecția vizuală a garniturilor și a suprafețelor de etanșare

Sarcini trimestriale:

• Schimbarea pungii în regim uscat cu filtre necontaminate
• Verificarea calibrării senzorului de presiune
• Backup pentru logica de control și revizuirea documentației

Sarcini anuale:

• Calibrarea completă a instrumentarului
• Testarea completă a sistemului de interblocare
• Evaluarea încărcării filtrelor și planificarea înlocuirii acestora

Strategia privind piesele de schimb

Piesele de schimb esențiale ar trebui să includă componente ale sistemului de etanșare, senzori de presiune și module ale sistemului de control. Termenele de livrare pentru componentele specializate pot depăși 12 săptămâni, în special pentru sistemele configurate la comandă.

Întrebări frecvente

Î: Care sunt cauzele pentru care presiunea din carcasa BIBO fluctuează în timpul funcționării?
R: Cauzele tipice includ instabilitatea buclei de control, scurgeri în conducte sau interferențe de la sistemele de control al presiunii din încăperi. Verificați parametrii de reglare a controlului și măsurați ratele de scurgere reale în raport cu ipotezele de proiectare.

Î: Cât de des trebuie înlocuite filtrele HEPA în sistemele BIBO?
R: Intervalele de înlocuire depind de condițiile de încărcare și de tendințele presiunii diferențiale. Monitorizați continuu presiunea diferențială; înlocuiți când se apropie de pragul de sfârșit de viață 80-90% sau conform procedurilor de întreținere validate.

Î: Ce documentație este necesară pentru calificarea farmaceutică BIBO?
R: Protocoale IQ/OQ în conformitate cu orientările GAMP 5, inclusiv specificațiile echipamentelor, certificatele de calibrare, rezultatele testelor funcționale și înregistrările privind formarea operatorilor. Păstrați documentația de control al modificărilor pentru orice modificări.

Î: Sistemele BIBO pot funcționa în timpul întreruperilor de curent?
R: Conexiunile de alimentare de urgență pot fi necesare pentru funcțiile de siguranță a vieții. Funcționarea în condiții de siguranță ar trebui validată în timpul punerii în funcțiune, cu proceduri documentate de oprire în condiții de siguranță în caz de pierdere prelungită a alimentării.

Considerații privind conformitatea și reglementările

Sistemele BIBO din producția farmaceutică trebuie să îndeplinească cerințele GMP, inclusiv controlul contaminării, documentația de calificare și standardele de integritate a datelor. Anexa 1 la EU GMP oferă orientări specifice pentru mediile de producție sterile.

Protocoalele de validare trebuie să demonstreze o performanță constantă în cele mai nefavorabile condiții, inclusiv scenariile de încărcare maximă a filtrului și de flux de aer minim. Procedurile de control al modificărilor trebuie să abordeze atât modificările hardware, cât și actualizările software ale sistemelor de control.

Verificarea periodică a performanțelor asigură conformitatea continuă cu parametrii validați. Evoluția indicatorilor cheie de performanță ajută la previzionarea cerințelor de întreținere și previne defecțiunile neașteptate în timpul operațiunilor critice.

Atunci când sunt planificate, instalate și întreținute corespunzător, sistemele BIBO asigură o izolare fiabilă pentru procesele de fabricație cu risc ridicat. Succesul depinde de înțelegerea temeinică a cerințelor sistemului, de practicile adecvate de instalare și de executarea disciplinată a întreținerii. Fiecare scenariu de depanare oferă oportunități de învățare care îmbunătățesc fiabilitatea generală a sistemului și încrederea operațională.