Klassificering av renrum

Renrum klassificeras efter luftens renhetsgrad. Den metod som är lättast att förstå och som används mest allmänt är den som föreslås i tidigare versioner (A t.o.m. D) av USA:s federala standard 209. I den här gamla standarden mäts antalet partiklar större än eller lika med 0,5 µm i en kubikfot luft, och antalet används som klassificering av utrymmet. I den senaste versionen 209E godtas också en metrisk nomenklatur. I Storbritannien används BS 5295, som gavs ut 1989, vid klassificering av renrum. Denna norm kommer nu att ersättas av BS EN ISO 14644-1.

Federal Standard 209

Standarden gavs först ut i USA 1963 och har titeln "Krav beträffande renrum och arbetsplatser i kontrollerade omgivningar". Den reviderades 1966 (209A), 1973 (209B), 1987 (C), 1988 (D) och 1992 (E). Den kan beställas från:

Institute of Environmental Sciences and Technology
940 East Northwest Highway
Mount Prospect, Illinois, 60056 USA
Tel: 0101 708 255 1561
Fax: 0101 708 255 1699
e-mail: iest@iest.org:

Renrumsklassificeringarna enligt de tidigare versionerna A t.o.m. D visas i tabell 1.

Tabell 1: Klassgränser enligt federal standard 209D

I den nya versionen 209E, som gavs ut 1992, anges luftburna koncentrationer i rummet i SI-enheter (d.v.s. per m3), och rumsklassificeringen definieras som logaritmen för koncentrationen av luftburna partiklar ³ 0,5 µm. Ett rum i klass M3 har exempelvis ett gränsvärde för partiklar ³ 0,5 µm som är 1 000/m3. Detta visas i tabell 2.

Tabell 2: Federal standard 209E Renhetsklasser med avseende på luftburna partiklar

British Standard 5295:1989

Standarden kan beställas från:

B S I Standards
389 Chiswick High Road
London W44 AL
Tel 0181 996 9000
Fax 0181 996 7400
e-mail: info@bsi.org.uk

Eftersom EN ISO 14644-1 snart kommer att ges ut har vissa delar av BS-normen begränsad livslängd. Desa delar kommer att ersättas av ISO-normen när den fastställs som EN-norm.

Den brittiska standarden har fem delar. De är följande:

Del 0 – Allmän inledning, terminologi och begrepp för renrum och renluftsapparater. (4 sidor)

Del 1 – Specifikationer för rerum och renluftapparater. (14 sidor)

Del 2 – Metod för specificering av konstruktion, tillverkning och driftsättning av renrum och renluftapparater. (14 sidor)

Del 3 – Riktlinjer för drift och handhavande av renrum och renluftapparater. (6 sidor)

Del 4 – Specifikation för övervakning av renrum och renluftapparater för att påvisa fortlöpande överensstämmelse med BS 5295. (10 sidor)

Del 1 av standarden innehåller tio klasser för omgivningsrenhet. I tabell 3 visas klasserna enligt standarden. Alla klasser har specificerade partikelantal för minst två partikelstorleksområden, så att tillräcklig konfidens erhålls över hela det partikelstorleksområde som är relevant för den aktuella klassen.

Tabell 3 BR 525 Klasser för omgivningsrenhet

BS EN ISO-standarden

På grund av det stora antalet renrumsnormer som gäller i enskilda länder är det synnerligen önskvärt att ta fram en enda världstäckande standard för renrumsklassificering. Den första ISO-standarden för renrum publicerades i juni 1999 under titeln 14644-1, "Klassificering av luftrenhet". Den kommer att antas som Europastandard och blir därmed gällande för alla länder inom EU. Standarden kan beställas från standardiseringsorganisationer över hela världen, i Storbritannien från British Standards Institute (BSI). I tabell 4 visas den nu antagna klassificeringen.

Tabell 4. Utvalda renhetsklasser enligt ISO 209 med avseende på luftburna partiklar för renrum och rena zoner.

Tabellen har härletts ur följande formel:

där:

Cn representerar den högsta tillåtna koncentrationen (i partiklar per m3 luft) av luftburna partiklar större än eller lika med den betraktade partikelstorleken. Cn avrundas till närmaste heltal. N är ISO-klassificeringstalet, som inte får överstiga värdet 9. Mellanliggande ISO-klassificeringstal får specificeras med 0,1 som minsta tillåtna inkrement för N. D är den betraktade partikelstorleken i µm. 0,1 är en konstant med enheten µm. Tabell 4 visar sambandet med de tidigare FS 209-klasserna. ISO 5 är exempelvis likvärdig med den gamla "klass 100" enligt FS 209.

Drifttillståndet definieras så här i standarden:

Leverans: Det tillstånd då installationen är komplett med alla anslutningar färdigställda och i funktionsdugligt skick, men utan produktionsutrustning, material eller personal.

Viloläge: Det tillstånd då installationen är komplett med all utrustning monterad och drivs på det sätt som överenskommits mellan beställaren och leverantören, men utan närvaro av personal.

Drift: Det tillstånd då installationen fungerar på avsett vis med närvaro av föreskriven personal och drivs på överenskommet sätt. Standarden innehåller också en metod för verifiering av ett renrums prestanda, d.v.s. provtagningspunkter provvolymer o.s.v. Den liknar FS 209. Standarden innehåller dessutom en metod för specificering av ett utrymme med hjälp av partiklar utanför det storleksområde som anges i tabell 4. Mindre partiklar (ultrafina) är av särskilt intresse för halvledarindustrin, och de stora partiklarna (³ 5 µm, makropartiklar) utnyttjas i olika branscher, t.ex. vissa medicintekniska företag, där de små partiklarna inte har någon praktisk betydelse. Man kan också använda fibrer.

Den metod som används för makropartiklar är att utnyttja formatet

"M(a; b);c"

där:

a är den högsta tillåtna koncentrationen per m3,
b är den ekvivalenta diametern och
c är den specificerade mätmetoden.

Exempel:

"M(1 000; 10–20 µm); kaskadimpaktor åtföljd av mikroskopisk storleksbestämning och
räkning".

Klassificering av renrum inom läkemedelsindustrin

EU GGMP

Det senaste standardsystemet för användning i Europa trädde i kraft den 1 januari 1997. Det ingår i "Revidering av bilagan till EU-riktlinjerna för god tillverkningspraxis – Tillverkning av sterila medicinska produkter". Nedan följer ett utdrag ur den information i standarden som berör utformningen av renrum.

Vid tillverkningen av sterila medicinska produkter gäller fyra grader. Klassificeringen av luftburna partiklar för dessa grader framgår av tabellen nedan.

Obs:
(a) För luftgraderna B, C och D krävs att antalet luftomsättningar skall anpassas efter utrymmets storlek och efter den utrustning och personal som finns i utrymmet. Luftbehandlingssystemet bör förses med lämpliga filter, t.ex. HEPA för graderna A, B och C.
(b) Riktlinjerna för största tillåtna antal partiklar vid "viloläge" är i stort sett desamma som i USA:s federala standard 209E och ISO-klassificeringarna: graderna A och B motsvarar klass 100, M 3.5, ISO 5; grad C motsvarar klass 10 000, M 5.5, ISO 7 och grad D motsvarar klass 100 000, M 6.5, ISO 8.
(c) Kraven och gränsvärdena för området är beroende av den verksamhet som ska bedrivas. De partikelförhållanden som anges i tabellen för "viloläge" ska uppnås i obemannat tillstånd efter en kort "upprensningsperiod" på 15–20 minuter (riktvärde) när driften har avslutats. De partikelförhållanden för grad A under drift som anges i tabellen måste bibehållas i området omedelbart intill produkten så länge produkten eller den öppna förpackningen är utsatt för omgivningsförhållandena. Det godtas att det inte alltid är möjligt att påvisa överensstämmelse med partikelnormer vid påfyllningspunkten medan påfyllning pågår, på grund av de partiklar eller droppar som alstras av själva produkten. Exempel på arbetsuppgifter som kan utföras i de olika graderna visas i tabellen nedan. (se även punkterna 11 och 12).

Extra mikrobiologisk övervakning krävs också i andra sammanhang än under produktionsdrift, t.ex. efter validering av system, rengöring och sanering.

Obs:
(a) Detta är medelvärden.
(b) Enskilda avsättningsplattor kan exponeras under kortare tid än 4 timmar.
(c) Lämpliga larm- och åtgärdsgränsvärden bör anges för resultaten av partikel- och mikrobövervakning. Om dessa gränsvärden överskrids bör avhjälpande åtgärder vidtas enligt föreskrivna procedurer.

Isolator- och blåsfyllningsteknik (endast i utdrag)

Den luftklassificering som krävs för bakgrundsmiljön är beroende av hur isolatorn och dess applikation är utformade. De bör vara kontrollerade, och vid aseptisk behandling lägst
grad D.

Blåsnings-/fyllnings-/förseglingsutrustning som används vid aseptisk produktion och som är försedd med en effektiv grad A-luftdusch får installeras i omgivningar med lägst grad C förutsatt att klädsel för grad A/B används. Omgivningen ska uppfylla de livsdugliga och icke-livsdugliga gränsvärdena under viloläge och det livsdugliga gränsvärdet enbart under drift. Blåsnings-/fyllnings-/förseglingsutrustning som används vid tillverkning av produkter för slutsterilisering bör installeras i omgivningar med lägst grad D.

Riktlinjer för sterila läkemedelsprodukter som tillverkats med aseptiska processer

Detta dokument har utarbetats av USA:s livsmedels- och läkemedelsverk (FDA) och utgavs 1987. I dokumentet anges två områden. Det "kritiska området" där steriliserade doseringsformar, förpackningar och förslutningar exponeras för omgivningen. Det "kontrollerade området" där osteriliserade produkter, ämnen under bearbetning och förpackningar/förslutningar tillverkas.

De miljökrav som enligt riktlinjerna gäller för dessa två områden är följande:

Kritiska områden "Luft i omedelbar närhet av exponerade steriliserade förpackningar/förslutningar och påfyllnings-/förslutningsoperationer anses ha godtagbar partikelkvalitet om den per kubikfot har ett antal partiklar som inte överstiger 100 i storleksområdet 0,5 µm och större (klass 100) vid mätning högst 0,3 m från arbetsstället uppströms i luftflödet under påfyllnings-/förslutningsoperationer. Myndigheten är medveten om att vissa pulverpåfyllningsoperationer kan alstra höga mängder pulverpartiklar, som dock genom sin natur inte medför någon risk för produktförorening. Under sådana förhållanden kan det eventuellt inte vara genomförbart att mäta luftkvaliteten inom 0,3 m-avståndet och ändå skilja mellan "bakgrundsbrusnivåer" av pulverpartiklar och luftföroreningar som kan försämra produktens kvalitet. I sådana fall är det trots detta viktigt att ta prov på luften på ett sätt som i möjligaste mån karakteriserar den verkliga nivåerna hos de utifrån kommande partikelföroreningar som produkten exponeras för.

Luft i kritiska områden bör tillföras vid användningspunkten som HEPA-filtrerad luft med laminär strömning och med en hastighet som är tillräcklig för att sopa bort partiklar från påfyllnings-/förslutningsområdet. Normalt är hastigheten 0,45 m/s, plus eller minus 20 %, tillräcklig även om högre hastigheter kan krävas när driften genererar höga partikelnivåer eller om utrustningen är konfigurerad så att den stör det laminära flödet.

Luften måste ha en hög mikrobiell kvalitet. En frekvens på högst en kolonibildande enhet per 10 kubikfot anses möjlig och önskvärd att uppnå.

Kritiska områden måste ha en positiv tryckdifferens i förhållande till intilliggande mindre rena områden. Tryckdifferensen 12,5 Pa godtas."

Kontrollerade områden  "Luft i kontrollerade områden kan i allmänhet anses ha godtagbar partikelkvalitet om antalet partiklar per kubikfot inte överstiger 100 000 i storleksområdet 0,5 µm och större (klass 100 000) vid mätning i närheten av exponerade föremål under drift. Beträffande mikrobiell kvalitet godtas en frekvens som inte överstiger 25 kolonibildande enheter per 10 kubikfot.

För att kunna upprätthålla luftkvaliteten i kontrollerade områden är det viktigt att åstadkomma ett tillräckligt luftflöde och en tillräcklig tryckdifferens i förhållande till intilliggande ej kontrollerade områden. I detta avseende godtas ett luftflöde som är tillräckligt för att åstadkomma minst 20 luftomsättningar per timma och i allmänhet en tryckdifferens på lägst 12,5 Pa (med alla luckor stängda). När luckorna är öppna bör det utgående luftflödet vara tillräckligt stort för att minimera inflödet av föroreningar."

Den här informationen har sammanställts från olika källor, bland annat de ovannämnda myndigheterna och handboken "Clean Room Technology" (renrumsteknik), skriven av Bill Whyte.