Airlock là gì ? Airlock Trong Phòng Sạch Sản Xuất

1. Airlock là gì?

Airlock là một không gian chuyển tiếp thường có hai cửa nối tiếp nhau để ngăn cách môi trường được kiểm soát (chẳng hạn như phòng sạch, phòng thí nghiệm, phòng phẫu thuật hoặc phòng cách ly) khỏi hành lang hoặc ngược lại.

Hai cửa nên được khóa vào nhau để tránh được mở cùng một lúc. Khu vực khóa gió thường được thông gió với không khí cấp được lọc, có khí hồi hoặc khí thải để thoát ra ngoài. Tuy nhiên, lượng không khí tương đối để cấp, hồi hoặc xả có thể thay đổi tùy theo loại khóa gió. Các khái niệm thiết kế khóa gió kém có thể gây ra sự di chuyển không mong muốn của khói hóa học, các hạt hoặc các tác nhân vi sinh, có thể độc hại, có hại hoặc lây nhiễm vào các khu vực bảo vệ, hoặc gây ra các sản phẩm hoặc quá trình bị ô nhiễm do quá nhiều chất gây ô nhiễm trong không khí bên trong môi trường được kiểm soát.

2. Các loại Airlock 

Phân loại theo đối tượng sử dụng:

• Air Lock cho nguyên vật liệu: Vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm, vật chất ra vào giữa hai môi trường.
• Air Lock cho người: Phục vụ di chuyển ra vào môi trường được kiểm soát.
• Air Lock hỗn hợp.

Phân loại theo đặc điểm:

• Air Lock tiêu chuẩn: Thường được nhà máy sử dụng, không khí trong phòng đệm này sẽ tuần hoàn ở mức tối thiểu. Phòng đệm tiêu chuẩn luôn sẵn sàng để phục vụ con người cũng như hàng hóa ra vào phòng sạch. Luồng khí duy trì trong Air Lock là luồng khí trung tính, giảm thiểu đi sự hỗn loạn không khí khi di chuyển từ môi trường ngoài vào phòng sạch hoặc ngược lại.
• Air Lock điều áp không khí: Loại phòng đệm này có chứa các thiết bị lọc khí, giúp không khí luôn được lọc sạch và tuần hoàn theo chu kỳ. Thường sử dụng trong các phòng sạch về công nghệ sinh học, y tế, dược phẩm.
• Air Lock kích thước lớn: Chuyên để vật chuyển hàng hóa, vật liệu kích thước lớn cùng các loại xe đẩy chuyên dụng. Air Lock kích thước lớn sẽ có sử dụng loại cửa xoay nhiều cánh nhưng vẫn đảm bảo độ kín.
• Air Lock kỹ thuật cao: Dùng cho phòng sạch cao cấp, nơi nghiên cứu các loại điện tử siêu nhỏ, chính xác cao, những khu vực yêu cầu nghiêm ngặt về độ bụi. Air Lock này có thể sử dụng tự động hóa hoàn toàn và điều khiển từ xa.

Phân loại theo mục đích sử dụng:

• Cascade Air Lock: Loại Air Lock phổ biến nhất khi có cơ chế giữ một bên áp suất cao hơn và một bên áp suất thấp hơn. Không khí sẽ chảy từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp. Nguyên lý này cùng ngăn bụi xâm nhập và ô nhiễm từ bên ngoài vào phòng sạch. Thường được sử dụng trong các cơ sở sản xuất, phòng sạch về điện tử.
• Bubble Air Lock: Loại Air Lock này khiến chính bản thân khu vực Air Lock là một nơi có mức áp suất cao hơn môi trường xung quanh (Kể cả bên ngoài lẫn phòng sạch), từ đó tạo nên một bức rào cản vô hình ở giữa.
• Sink Air Lock: Loại phòng đệm này sẽ có áp suất thấp hơn bên trong, khiến chúng hút không khí từ cả 2 môi trường xung quanh tạo thành một rào cản áp suất.
• Poetent Compound Air Lock: Đây là loại phòng đệm kết hợp giữa Bubble Air Lock và Sink.

Các Airlock nghiêm ngặt nhất thường được lắp đặt cho các phòng thí nghiệm và phòng sạch cấp độ 3 và 4 (BSL-3/4) an toàn sinh học; Các cơ chế tương tự, nhưng ít nghiêm ngặt hơn có thể được tìm thấy trong các cơ sở chăm sóc sức khỏe như phòng khám cách ly hoặc dãy phòng mổ và tiền đình trong các tòa nhà thương mại.

2.Vận hành cửa và tổn thất chênh lệch áp suất

Không gian Airlock thường được thiết kế để duy trì các mối quan hệ áp suất nhất định đối với môi trường và hành lang được kiểm soát. Tuy nhiên, khi một cánh cửa đang được mở, sự rò rỉ không khí trong phòng qua khe hở của cánh cửa đột ngột trở nên cao hơn nhiều so với sự rò rỉ qua các vết nứt nhỏ khi cửa đóng. Điều này là do các phòng Airlock thường không có đủ không khí cung cấp dư thừa để duy trì chênh lệch áp suất cần thiết để ngăn chặn dòng chảy ngược do nhiễu loạn không khí trong quá trình vận hành cửa.

Ngay cả khi phòng được trang bị hệ thống cung cấp không khí VAV phản ứng nhanh (1 đến 3 giây) để cung cấp thêm không khí dư thừa, nó vẫn không đủ nhanh để ngăn ngừa ô nhiễm chéo trong không khí.

3. Tổng kết về airlock trong phòng sạch

Thuật ngữ airlock thường được sử dụng một cách tự do, điều này có thể dẫn đến sự thiếu hiểu biết về sự phân biệt quá trình. Vai trò chính của khóa Airlock hay phòng đệm là sự cô lập các khu vực sạch. Giống như airlocks, phòng thay đồ cũng rất cần thiết khi di chuyển giữa các khu vực sạchkhác nhau, đồng thời phòng thay đồ cũng cần thiết trong các trường hợp khác. Đối với bất kỳ cơ sở nào, một quy trình thay đồ cần phải được thiết lập để đảm bảo yếu tố cách biệt với các khu vực sạch và, nếu thích hợp, các phòng thay đồ bổ sung cũng cần được lắp đặt.

Mặt khác, khu vực chuyển tiếp cũng là một phòng đệm đa dụng, ít nhất là về mặt áp lực. Đôi khi, các khu vực làm việc cần có sự tách biệt mà airlock cung cấp mặc dù không có sự thay đổi trong phân loại không khí (không thay đổi cấp độ sạch). Thêm vào đó, phân tách quá trình là một chủ đề cần phải được suy nghĩ độc lập với phạm vi của các khu vực sạch. Cho rằng các chức năng này có liên quan chặt chẽ và thậm chí chồng chéo, thật dễ dàng để hiểu sự pha trộn của các thuật ngữ này với nhau như là airlock.
Tuy nhiên, khi nhìn vào một thiết kế phòng sạch cơ sở sản xuất dược phẩm, điều quan trọng là phải nhận ra rằng các khía cạnh GMP khác nhau này cần được xem xét dựa trên các tiêu chí riêng của họ. Khi các yếu tố này được xem xét cẩn thận và được sử dụng có chủ đích, một cơ sở hiệu quả hơn có thể đạt được đó là cả tuân thủ GMP và hoạt động hiệu quả.