Salas Limpas

Salas Limpas

As salas limpas vêm sendo desenvolvidas e aplicadas há muitos anos e trazem consigo um grande volume de engenharia agregada envolvendo o projeto, a construção, a engenharia térmica e as técnicas de difusão de ar.

Para falar de uma sala limpa é necessário um parentêse para falarmos sobre o ar limpo, partículas em suspensão e filtros de ar, elementos fundamentais dentro de uma sala limpa

Ar limpo

A definição de ar limpo é muito relativa, é uma questão de aplicação, o ar considerado limpo dentro da sala de nossa residência é muito sujo dentro de uma sala para produção de injetáveis, por exemplo. Esta relatividade fez nascer o conceito de “grau de limpeza” e a partir deste, veio a “classificação” dos ambientes. Uma sala limpa é classificada em função do numero de partículas de um determinado diâmetro que esta possui em suspensão no ar interior.

Partículas em suspensão no ar

Existe uma infinidade de partículas, para cada partícula que podemos ver existem milhares que não conseguimos enxergar, então precisamos conhecer melhor este universo, de que materiais são compostas essas partículas, quais são suas origens, que tamanho possuem, como podem interagir como produto ou processo que se pretende trabalhar, etc.etc. Quando falamos de Salas Limpas, estamos preocupados com o comportamento das partículas de diâmetros situados na faixa de 0,1 a 10 microns. Geralmente dividimos esta faixa e três ou quatro sub-faixas para melhor definir os critérios de projetos dos ambientes a serem Classificados;

  1. Partículas com diâmetros menores que 0,1 mícron:
    Estas partículas se comportam como as moléculas dos gases, são quase imperceptíveis e deslocam-se em meio ao fluxo de ar com movimento “Browniano” permanecem em suspensão por longos períodos, a deposição destas partículas é considerado como não mensurável.
  2. Partículas com diâmetros 0,1 a 1,0 mícrons:
    São partículas pequenas, porém já é possível calcular a velocidade de deposição, que geralmente não ocorre devido própria corrente de ar que neutraliza ou anula a deposição.
  3. Partículas com diâmetros 1,0 a 10,0 mícron:
    Estas partículas tendem a cair com velocidade considerável, porém uma corrente de ar normal (considerada sob regime turbulento ou não direcional) pode mantê-las em suspensão durante longos períodos.
  4. Partículas com diâmetros 0,5 a 10,0 mícron:
    As partículas situadas nesta faixa são consideradas perigosas à saúde devido à grande probabilidade de serem retidas pelos pulmões e por isso são as mais focadas nos estudos de salas limpas.

Filtros de ar

Os filtros de ar possuem a função de remover as partículas em suspensão no ar a ser insuflado no ambiente seja ele para renovação ou recirculação. Quanto mais limpo for o ar exigido maior deverá ser a eficiência dos filtros a serem aplicados.

De acordo com a ABNT e outras normas internacionais os filtros de ar são divididos em categorias G (Grossos) F (Finos) e A (Alta eficiência), também conhecidos como HEPA Filter – (High Eficiency Particulat Air Filter), cada categoria possui subdivisões, assim temos G1; G2, G3 ou F1; F2 etc.

A eficiência de um filtro é dada pela capacidade de filtragem verificada através de testes realizados de acordo com uma norma específica. Para filtros grossos utiliza-se métodos de verificação denominados de “teste gravimétrico” onde as partículas retidas no filtro sob teste serão pesadas e comparadas com o total lançado durante o teste, resultando numa percentagem (X) a qual será utilizada para indicação da eficiência como (X% de eficiência de acordo com a norma tal). A eficiência pode ser medida para cada diâmetro de partícula.

Para os filtros finos o teste deixa de ser gravimétrico, neste caso as partículas são menores sendo utilizado um teste foto cromático o mesmo acontecendo com os filtros “HEPA” onde se usa a decomposição de luz para a medição da eficiência do filtro. Existe uma série enorme de filtros com classificação de eficiência e aplicações das mais diversas possíveis, cabe ao projetista determinar o filtro a ser utilizado em função das exigências do projeto.

Voltaremos ao tema oportunamente, falando com mais detalhes sobre partículas, tipos de filtros, eficiências disponíveis e aplicações.

Salas Limpas: Histórico

No Brasil temos salas de várias dimensões em funcionamento com um número enorme de aplicações que vai desde uma sala de produção de produtos injetáveis até uma embalagem primária na área farmacêutica ou de um centro cirúrgico na área de saúde, sendo também aplicadas na indústria eletrônica, espacial, de alimentação e até em lavanderias para roupas de pessoas que atuam dentro das próprias Salas Limpas etc.

Este tipo de instalação no Brasil obedeceu ao seguinte cronograma histórico:

Década de 70: Indústria eletrônica. Grandes instalações para a produção dos tubos de raios catódicos para televisores e outras aplicações.

Década de 80: Indústria informática, surgimento de fabricantes nacionais de micros e componentes eletrônicos.

Década de 90: Indústria Farmacêutica; evolução nos processos de fabricação acompanhada de exigências de órgãos fiscalizadores como a agencia americana FDA (Food and Drugs Administration) que passou a exigir a qualificação das instalações acompanhada de validação dos processos para todas as empresas que pretendem exportar para os Estados Unidos. Esta exigência passou a ser adotada por outros países desenvolvidos e resultou na formação de uma cultura do setor, que passou a adotar esta exigência como um guia “guide” em todo o mundo.

Atualmente: Hoje em dia estas aplicações continuam presentes em todos estes segmentos sendo que surgiram também os centros cirúrgicos que são bons consumidores deste tipo de instalação e a cada momento surgem novas aplicações como, por exemplo, os prédios de pintura da indústria automotiva.


Definição, segundo NBR 13.413 – 1995

Apenas para colocar um marco local, vamos iniciar citando a definição da primeira norma técnica da ABNT que tratou do assunto.

SALA NA QUAL O SUPRIMENTO E A DISTRIBUIÇÃO DO AR, FILTRAGEM, MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO E PROCEDIMENTOS DE OPERAÇÃO, VISAM CONTROLAR AS CONCENTRAÇÕES DE PARTÍCULAS EM SUSPENSÃO NO AR, ATENDENDO AOS NÍVEIS APROPRIADOS DE LIMPEZA CONFORME DEFINIDOS PELO USUÁRIO E DE ACORDO COM NORMAS TÉCNICAS VIGENTES. NBR 13.413 (1995)

Em termos de normas, surgiu a americana, Federal Standard 209a que evoluiu até F e serviu de guia durante muitos anos e até hoje continua sendo uma boa referência, porém hoje as mais utilizadas são;

  • ABNT-NBR 13700 (Áreas Limpas – Classificação e Controle de Contaminação)
  • ISO 14644-1 (Classification of air Cleanliness – Clean rooms and Associated Controlled Environment

Outras normas e regulamentações estão disponíveis e os usuários destes ambientes estão cada vez mais evoluídos e conhecedores das exigências de seus processos. Isto fez com que houvesse uma evolução nos “Requerimentos dos Usuários” sendo que as grandes organizações possuem seus “base lines” que são os requerimentos mínimos ou “GMPs – Good Manufacturing Pratices” boas práticas de fabricação, que devem ser seguidos, cujas exigências específicas muitas vezes ultrapassam as exigências de normas que são de aplicação geral.

 

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