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Isolamento de biossegurança: como os amortecedores de bolha selam as tubulações de classe BSL-3

Biossegurança · Contenção HVAC

Isolamento de biossegurança: como os amortecedores de bolha selam as tubulações de classe BSL-3

Fenggu Equipamentos Farmacêuticos · Engenharia de Cleanroom e Contenção

Uma sala de contenção de alto nível é tão bem isolada quanto os dutos que a conectam. Quando um laboratório BSL-3 é desinfetado com peróxido de hidrogénio vapor, quando um HEPA filtro é trocado ou quando um ventilador de exaustão pára de funcionar, os dutos de fornecimento e de evacuação devem ser fechados com um damper que não escape. Esta guia explica o que é um válvula de isolamento de biossegurança é sobre como ele se diferencia de um regulador de temperatura HVAC comum, onde ele entra no sistema e como sua resistência à vazamento é especificada e testada.

Dispositivo de isolamento de biossegurança redondo (válvula à prova de bio-atmosfera) com atuador elétrico e corpo em aço inoxidável flangeado
Um amortecedor de isolamento de biossegurança redondo com atuador elétrico. O corpo flangeado é fixado diretamente no tubo de ar.

O que é um amortecedor de isolamento de biosegurança?

Um amortecedor de isolamento de biosegurança é uma válvula de fechamento à prova de gás para dutos de ar. Também é chamada de amortecedor à prova de bolhas, amortecedor à prova de gás, Válvula bio-impermeável ou Válvula hermética de biossegurança. O nome “impermeável a bolhas” deriva do teste: quando se aplica pressão sobre a lâmina fechada, uma solução de sabão aplicada sobre a vedação não deve apresentar bolhas.

Um regulador de volume ou dispositivo de retenção de incêndio comum apenas reduz o fluxo de ar; parte do ar sempre passa pelas bordas das lâminas e escapa através das juntas do eixo e da carcaça. Um dispositivo de retenção de isolamento é construído de modo que, quando fechado, mantenha uma diferença de pressão de milhares de pascal com apenas uma fuga muito pequena e especificada.

Por que as instalações de contenção precisam deles

  • Desinfecção gasosa. Para desinfetar um ambiente BSL-3 com VHP (ou formaldeído na prática mais antiga), o ambiente e as seções de dutos que o ligam devem formar um volume fechado. Os amortecedores de isolamento na borda mantêm o desinfetante dentro e impedem que ele chegue ao resto do edifício.
  • HEPA alteração no filtro. Antes de uma estrutura do filtro bag-in/bag-out (BIBO) Quando é aberta, os amortecedores que se encontram de cada lado isolam o alojamento, permitindo a sua descontaminação no local e a sua substituição de forma segura.
  • Prevenção de retorno do líquido. Se o ventilador de exaustão parar de funcionar, um damper fechado impedirá que o ar contaminado volte pelo canal para outras áreas ou para o exterior sem filtragem.
  • Testes de estanqueidade de quartos. Os testes de decaimento de pressão em uma sala de contenção exigem que as aberturas dos dutos sejam fechadas por amortecedores que não deixem vazamento, ou que o teste seja realizado com os amortecedores em vez da sala.
  • Manutenção. Seções de tubulações, ventiladores e bancos de filtros podem ser isoladas para manutenção, enquanto o resto do sistema permanece em funcionamento.

Os padrões nacionais de laboratórios de biosegurança — como os GB 19489 e GB 50346 da China — exigem a isolação hermética dos canos de alimentação e de exaustão do BSL-3, de modo que o laboratório possa ser desinfetado como um espaço selado, e as diretrizes internacionais sobre laboratórios de alta contenção prevêem a mesma capacidade.

Para onde os isoladores de ruído se dirigem

Limite selado durante a VHP desinfecção ou a troca do filtro De AHU Ventilador de exaustão Dispositivo de isolamento acústico (fechado) Fornecimento HEPA Laboratório BSL-3 Descontaminação VHP de área + tubulações HEPA Habitação BIBO Dispositivo de isolamento acústico (fechado) Os amortecedores fechados transformam o ambiente, as tubulações e os alojamentos dos filtros em um único volume selado; eles se abrem em sequência para a ventilação.
Layout simplificado: amortecedores de isolamento na borda de entrada e saída de uma sala de contenção.

O arranjo habitual coloca um dispositivo de retenção no canal de alimentação e outro no canal de exaustão na borda da área de contenção, de modo que a sala, a HEPA caixa de exaustão e o canal entre eles possam ser selados juntos. Instalações maiores adicionam dispositivos de retenção em cada lado de cada alojamento do BIBO para isolar os filtros individuais, e em ventiladores de exaustão paralelos para que um ventilador de reserva possa assumir o comando sem retorno de ar através do ventilador que está parado.

Mantenha o amortecedor o mais próximo possível do limite do espaço: cada metro de canal dentro do limite selado representa um volume que precisa ser desinfetado e aerado.

Isolador de isolamento vs isolador HVAC comum

Característica Dispositivo de controle de temperatura padrão do HVAC Dispositivo de isolamento de biossegurança
Objetivo Controlar ou equilibrar o fluxo de ar Desligue o fluxo de ar de forma estanque
Difusão de óleo no assento Alguns fluxos sempre passam pelos bordos das lâminas Impermeável a bolhas: vazamento muito pequeno sob alta pressão
Tampa e eixo Carcassos dobrados ou costurados, buchas simples Corpo soldado com mínimas costuras, passagem do eixo selada
Classificação de pressão Alguns poucos centavos de pascal Tipicamente, ±2.500 Pa ou mais
Material de vedação Muitas vezes nenhuma, ou borracha de uso geral EPDM ou silicone selecionados VHP para resistência a agentes de desinfecção
Testes Pouco testado individualmente Teste de vazamento na fábrica, reteste no local durante a comissionamento e periodicamente

Tipos de corte e de regulação

Dispositivos de isolamento São totalmente abertas ou totalmente fechadas e são utilizadas nas áreas de contenção e em cada lado dos alojamentos dos filtros. Regulação de amortecedores Pode ser posicionada parcialmente aberta para definir o fluxo de ar durante a operação normal e, ainda assim, fechada hermeticamente quando necessário, o que economiza o uso de um regulador de pressão separado no mesmo canal. Ambos estão disponíveis em modelos redondos e retangulares para combinar com a arquitetura do canal.

Como a resistência à fuga é especificada e testada

Existem dois caminhos de vazamento e uma especificação adequada abrange ambos:

  • Difusão de óleo no assento — ar que passa pela lâmina fechada de um lado do canal para o outro.
  • Vazamento do revestimento — ar que escapa do canal para o espaço da sala ou do equipamento através do corpo, das flanges ou da passagem pelo eixo.

A resistência à fuga é geralmente especificada como taxa de fuga a uma pressão de teste, por exemplo, um percentual máximo do volume encerrado por hora a ±2.500 Pa, juntamente com um tempo de retenção. Essa resistência é verificada por meio de teste de decaimento de pressão — o amortecedor é fechado, a seção de ensaio é pressurizada ou evacuada e a perda de pressão é registrada ao longo do tempo — e as fugas são localizadas por meio de um teste de bolha na vedação e no eixo. É necessário testar tanto a pressão positiva quanto a negativa, pois a vedação é carregada de forma diferente em cada direção. Os mesmos princípios são aplicados: isolador teste de vazamento.

Devemos especificar não apenas a taxa inicial de vazamento, mas também o desempenho do amortecedor após ciclos repetidos, pois as vedações desgastam com o uso. Um amortecedor que esteja totalmente selado na entrega, mas que vaze após um ano de funcionamento não passará no próximo teste de resistência à pressão.

Pontos de design a verificar

Artigo O que verificar
Taxa de vazamento Difusão de líquido no assento e na carcaça à pressão especificada, tanto positiva quanto negativa; o registro de testes da fábrica está disponível.
Resistência Número de ciclos de abertura/encerramento após os quais o amortecedor permanece apertado.
Material de vedação Compatível VHP com os desinfetantes utilizados; EPDM e silicone são opções comuns.
Construção Carroceria em aço inoxidável soldada, com costuras mínimas e interior limpo e fácil de limpar.
Ação Elétrico ou manual; com função de override manual em caso de avaria de energia.
Posição de falha Ativado ou desativado em caso de perda de energia, selecionado de acordo com a filosofia de controle da instalação e os cenários de falha do ventilador.
Feedback sobre a posição Interruptores de limite abertos/fechados ligados ao sistema de gestão do edifício e aos bloqueadores da sequência de descontaminação.
Dimensões Compatível com os dutos, incluindo tamanhos grandes redondos ou retangulares para os dutos de exaustão principais.
Áreas perigosas Acionador à prova de explosões quando o canal ou a sala de instalações for uma área classificada.
Acesso a testes Portas de teste e acesso a ambos os lados do amortecedor para reteste.
Dispositivo de vedação hermético de segurança biológica retangular com atuador elétrico, corpo em aço inoxidável soldado e flanges selados
Um amortecedor de biossegurança retangular com flanges selados, pronto para instalação em um canal quadrado.

Amortecedor de isolamento de biossegurança Fenggu

O Fenggu Dispositivo de isolamento contra a biossegurança (FG-LOCK-BCV) É construído para limites de contenção, dutos de descontaminação de salas e troca do filtro BIBO:

Taxa de vazamento ≤ 0,25% vol/h a ±2.500 Pa (inicial)
Resistência ≥ 5.000 ciclos de abertura/fechamento, sem vazamento durante ≥ 60 min a ± 2.500 Pa
Tipos Desligamento ou regulação; redondo ou retangular
Tamanhos Personalizado, com diâmetro de até 1.200 mm (Ø) ou formato retangular de 2.500 × 1.200 mm
Selo EPDM de alta densidade
Corpo Estrutura soldada integral com mínimos pontos de junção
Ação Elétrica ou manual; opção à prova de explosão

Quanto à própria descontaminação, os amortecedores de isolamento trabalham em conjunto com um Sistema VHP integrado ao sistema de climatização para suites inteiras, ou Esterilizador VHP BIBO para alojamentos de filtro individuais. Na entrada, o mesmo limite selado é concluído Portas herméticas de biossegurança e um caixa de passagem hermética para biossegurança.

Perguntas frequentes

O que é um amortecedor à prova de bolhas?
Um amortecedor que, quando fechado, mantém uma diferença de pressão sem vazamento visível em um teste de bolha de sabão. Nas aplicações de biossegurança e nucleares, o termo é utilizado para amortecedores de isolamento à prova de gás com uma taxa de vazamento muito baixa e especificada.

Onde são instalados os amortecedores de isolamento de biossegurança?
Nos dutos de alimentação e de exaustão na borda da sala de contenção, em cada lado dos alojamentos dos HEPA filtros BIBO e em ventiladores de exaustão paralelos para evitar a regressão de ar.

Por que os amortecedores de isolamento são necessários para a VHP descontaminação?
Eles selam o quarto e seus dutos conectados em um único volume fechado, de modo que o peróxido de hidrogénio vapor chegue às superfícies dos dutos e filtre dentro da área delimitada, evitando que escape para o resto do edifício.

Como é testado o vazamento de um amortecedor de isolamento?
Com o amortecedor fechado, a seção de ensaio é pressurizada ou evacuada e a decaída de pressão é medida ao longo de um período definido; as fugas são detectadas através de um teste de bolhas na vedação e no eixo. Os testes são realizados na fábrica e repetidos durante a comissionação e periodicamente durante a operação.

Que material de selagem é adequado VHP?
O EPDM e o silicone são amplamente utilizados porque resistem à oxidação peróxido de hidrogénio. O borracha natural e alguns outros elastómeros degradam e devem ser evitados.

Isolando uma sala de contenção?

Envie-nos os tamanhos dos dutos, a pressão de teste e os requisitos de acionamento. Os Fenggu engenheiros configurarão os amortecedores de isolamento de acordo com a sua sequência de desinfecção e substituição dos filtros.

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