الحد الأدنى لفرق الضغط الساكن

العمود الأول للضغط الساكن الأدنى في الجدول 4.1 يشير إلى درجة فرق الضغط الساكن الأدنى بين الغرف النظيفة من كل درجة والغرف النظيفة المجاورة ذات الدرجة الأدنى أثناء تشغيل نظام تكييف الهواء والتنقية. شرط الضغط الإيجابي هو في نفس الوقت شرط قسم العمليات الجراحية النظيف تجاه المنطقة الخارجية غير النظيفة، وشرط الضغط الإيجابي النسبي بين الغرف النظيفة الداخلية.

القيم المنصوص عليها التي لا تقل عن 5 باسكال بين الغرف النظيفة المختلفة في المباني الصناعية، ولا تقل عن 10 باسكال تجاه الهواء الطلق، كلاهما صغير جدًا، خاصة عندما يزيد فرق الدرجات بين الغرفتين عن درجة واحدة؛ والقيم المناسبة موضحة في الجدول 4.2.

لذلك، في المدونة التصميمية، بالنسبة لغرف العمليات عالية الدرجة التي قد تختلف عن الغرف المجاورة ذات الدرجة الأدنى بدرجة واحدة أو درجتين، فإن فرق الضغط …يُؤخذ جميعًا بقيمة 8 باسكال؛ أما بالنسبة للغرف الأخرى ذات الدرجة الأدنى، فإن الفرق مع الغرفة المجاورة ذات الدرجة الأدنى يكون في الغالب بدرجة واحدة فقط، لذلك لا يزال يُؤخذ بقيمة 5 باسكال. وبما أن المنطقة النظيفة تكون بالتأكيد أعلى من المنطقة غير النظيفة بأكثر من درجة واحدة، فقد تم ضبط الفرق عند 10 باسكال، بينما يُؤخذ 15 باسكال تجاه الهواء الطلق. هذا هو الجانب الذي يختلف فيه عن المعايير الحالية للصناعات الأخرى (مثل مدونة تصميم الغرف النظيفة، وممارسات التصنيع الجيدة للأدوية البشرية GMP، وممارسات التصنيع الجيدة للأدوية البيطرية، وغيرها).

الجدول 4.2　فروق الضغط الموصى بها

بخصوص درجة الضغط الإيجابي، يجب استيفاء النقاط التالية:

(1) عندما تتصل غرفتان نظيفتان بدرجتي نظافة مختلفتين ببعضهما البعض، يجب على الغرفة ذات الدرجة الأعلى الحفاظ على ضغط إيجابي نسبي؛ ويجب أن يكون أقصى فرق ضغط ساكن أقل من 30 باسكال، ويجب ألا يسبب فرق الضغط ضوضاء.

(2) إذا كانت الغرفتان النظيفتان من نفس درجة النظافة ومتصلتان ببعضهما البعض، فيجب الحفاظ على اتجاه تدفق الهواء من الداخل إلى الخارج، مع الحفاظ على فرق ضغط أكبر قليلاً من 0 بين الغرفتين.

(3) لمنع تسرب الغازات الضارة، يجب على الغرف المساعدة مثل غرفة ما قبل التخدير الحفاظ على ضغط سلبي نسبي تجاه الغرف المجاورة.

(4) يجب على المنطقة النظيفة الحفاظ على ضغط إيجابي يزيد عن 10 باسكال نسبيًا تجاه المنطقة غير النظيفة المتصلة بها.

(5) يجب على المنطقة النظيفة الحفاظ على ضغط إيجابي لا يقل عن 15 باسكال نسبيًا تجاه الهواء الطلق أو المناطق المتصلة مباشرة بالهواء الطلق.

[مرجع]

① إذا تم اعتبار قسم الجراحة النظيف كنظام ضمان، فيجب أن يكون التحكم في الضغط الإيجابي وسيلة أكثر أهمية داخل نظام الضمان هذا. أي محاولة للحفاظ على التعقيم في غرفة العمليات بالاعتماد على إحكام إغلاق المساحة هي محاولة لا طائل منها؛ فقط من خلال الحفاظ على الضغط داخل المنطقة المعقمة أعلى من الضغط الخارجي يمكن منع اقتحام التلوث. علاوة على ذلك، تتطلب المساحات المعقمة ذات الدرجات المختلفة داخل المنطقة المعقمة ضوابط مختلفة لفرق الضغط — وهذا هو الضغط التدريجي المنظم، الذي يضمن التدفق الاتجاهي للهواء النظيف. لا يمكن للهواء أن يتدفق إلا من مساحة معقمة ذات درجة أعلى إلى مساحة معقمة ذات درجة أدنى، ومن المنطقة المعقمة إلى المنطقة غير المعقمة. فقط من خلال ضمان الحفاظ على توزيع الضغط التدريجي المنظم داخل قسم الجراحة النظيف دون تغيير في جميع الظروف (مع التأكيد بشكل خاص على الظروف غير التصميمية أو ظروف التشغيل غير الطبيعية) يمكن تقليل خطر الإصابة بالعدوى في المنطقة الجراحية بشكل حقيقي وفعال.

② بخصوص طرق التحكم في الضغط الإيجابي. يتم استيفاء قيمة الضغط الإيجابي أثناء التشغيل التجريبي الأولي للنظام، ولكن أثناء التشغيل، قد تتغير قيمة الضغط الإيجابي أيضًا بسبب فتح الأبواب، أو تراكم الغبار على المرشحات الثلاثية المراحل، أو تأثير تدفقات الهواء الخارجية المتداخلة. طالما تغير أحد أحجام هواء الإمداد أو العودة أو العادم في النظام، يصبح الضغط الإيجابي لقسم العمليات بأكمله غير متوازن. الحالة الأكثر شيوعًا هي تراكم الغبار على مرشحات النظام، مما يزيد من مقاومة النظام ويقلل من حجم هواء الإمداد، مما يتسبب في انحراف قيمة الضغط الإيجابي.

(i) صمام هواء ميكانيكي (يدوي). يقوم صمام الهواء بضبط أحجام هواء الإمداد والعودة والعادم؛ وهي طريقة التحكم الأقدم والأبسط. عندما تتغير قيمة الضغط الإيجابي، يصعب إجراء الضبط في الوقت المناسب.

(ii) صمام تخفيف الضغط. يتميز صمام تخفيف الضغط ببساطة التركيب وحساسية التحكم العالية؛ وعندما يكون مغلقًا بالكامل ولا تزال قيمة الضغط الإيجابي الداخلي أقل من القيمة المضبوطة مسبقًا، فلا يمكنه توفير التحكم. تُستخدم صمامات تخفيف الضغط على نطاق واسع إلى حد ما في الغرف النظيفة الصناعية، ولكنها نادرًا ما تُستخدم في الغرف النظيفة البيولوجية. لمنع التلوث المتقاطع، لا تعتمد الغرف النظيفة البيولوجية نظام إعادة هواء العودة عبر الممرات، وهو ما قد يسبب بسهولة تقلبات في ضغط الممرات. غالبًا ما تنبعث من الغرف النظيفة البيولوجية روائح، ويُفضل العادم المنظم على التسرب غير المنظم للهواء. بالإضافة إلى ذلك، يتلف صمام تخفيف الضغط السطح الداخلي المسطح والأملس للغرفة، ولا تشجع المدونات التصميمية الصينية على استخدامه. (iii) طريقة التحكم الكهربائي. يتم اكتشاف فرق الضغط بين الداخل والخارج بواسطة مرسل فرق الضغط، ثم يتم تنظيم حجم هواء الإمداد أو العودة أو العادم بواسطة مخمدات هواء آلية. يكون التحكم معقدًا نسبيًا ومكلفًا، وغالبًا ما يحدث عدم استقرار في النظام.

(iv) التنظيم بالتردد المتغير. يتم تنظيم مروحة الإمداد لنظام تكييف الهواء النظيف لغرفة العمليات بالتردد المتغير، حيث تُستخدم عناصر استشعار مثل مستشعرات فرق الضغط أو مستشعرات سرعة الهواء للتحكم في محول التردد وضبط حجم هواء مروحة الإمداد. تتميز هذه الطريقة بالتحكم الحساس، والتشغيل المستقر، وتأثيرات توفير الطاقة الواضحة، وتُستخدم على نطاق واسع في غرف العمليات المبنية حديثًا.

عند اعتماد التنظيم بالتردد المتغير، تتميز المروحة بالخاصية التالية: $\dfrac{H_1}{H_2}=\left(\dfrac{n_1}{n_2}\right)^2$. عندما تنخفض سرعة الدوران، سينخفض الضغط الكلي للمروحة أيضًا وفقًا لمربع نسبة السرعة، بينما يظل حجم الهواء المار عبر مرشح HEPA دون تغيير كما تقتضي متطلبات النظافة، أو يجب أن يتغير بشكل طفيف فقط؛ في هذه الحالة، تتغير مقاومة مرشح HEPA بشكل ضئيل. عند هذه النقطة، يجب التحقق بالرجوع إلى تغير الضغط على منحنى خاصية المروحة مما إذا كان يمكن تلبية متطلبات ظروف التشغيل.

(v) جهاز ميكانيكي لحجم الهواء الثابت. يتميز الجهاز الميكانيكي لحجم الهواء الثابت ببساطة وفعالية كبيرة في التصميم. إذا تم تثبيته عند منافذ الإمداد والعودة والعادم لغرفة العمليات، فإنه يحافظ على ثبات أحجام هواء الإمداد والعودة والعادم بغض النظر عن كيفية تغير مقاومة النظام، مما يضمن استقرار قيمة الضغط الإيجابي الداخلي. في الوقت الحالي، فقط الأجهزة الميكانيكية الألمانية لحجم الهواء الثابت تتمتع بأداء جيد نسبيًا.

من وجهة نظر شاملة، جميع التدابير المذكورة أعلاه تستهدف غرفًا فردية؛ ومعظمها بالكاد يمكنه التحكم في توزيع الضغط المنظم لقسم العمليات بأكمله ككل، كما أن استقرارها ضعيف وغير موثوق به إلى حد كبير. من أجل الحفاظ على ضغط إيجابي مستقر في الداخل، يمكن اعتماد المخطط التخطيطي للنظام الذي تم تقديمه في الفصل 7، والذي تكون وظيفته واضحة وبسيطة جدًا. وقد ثبت في الممارسة أن نظام إمداد الهواء الإيجابي المستقل فعال جدًا، كما أنه يجسد بالكامل خصائص نظام الحماية.

③ بخصوص فرق الضغط للغرف المساعدة.

(i) فرق الضغط المطلوب بين غرفة ما قبل التخدير والغرفة النظيفة المجاورة ذات الدرجة الأدنى هو −8 باسكال، وهو الحد الأدنى من المتطلبات لمنع تسرب غاز التخدير. تحليل تدفق الهواء تحت الضغط السلبي هو عكس ذلك تمامًا في الغرفة ذات الضغط الإيجابي. غالبًا ما تُستخدم الأبواب المتأرجحة أحادية الورقة للمداخل والمخارج، وهو ما يختلف عن حالة اضطراب الهواء الناتج عن الأبواب المنزلقة لغرف العمليات ذات الضغط الإيجابي.

(ii) فرق ضغط غرفة الفرك الجراحي بالنسبة للغرفة المجاورة ذات درجة النظافة الأدنى هو >0. هناك ترتيبان لأحواض الفرك الجراحي: أحدهما ترتيبها في الممر الداخلي، وفي هذه الحالة لا توجد مشكلة وجود درجة أدنى مجاورة؛ والآخر ترتيب الأحواض داخل غرفة الفرك الجراحي. في هذا النمط، لا يوجد جدار فاصل يفصل الغرفة عن الممر الداخلي، ويُشترط تثبيت مخرج لهواء الإمداد على الجانب الداخلي من غرفة الفرك الجراحي لتقليل الرطوبة داخلها. بما أن هواء الإمداد يتدفق نحو الممر الداخلي، فهذا يشير إلى أن الضغط في غرفة الفرك الجراحي أكبر من الضغط في الممر الداخلي. متطلبات فرق الضغط للغرف الأخرى مثل الممرات النظيفة، وغرف تبديل الملابس، وغرف الإنعاش كلها تتراوح بين 0–5 باسكال، والتي تشير في الواقع جميعها إلى اتجاه تدفق الهواء؛ أي قيمة غير الصفر ضمن هذا النطاق مقبولة. هناك حالة خاصة تحتاج إلى توضيح هنا: عند إنشاء غرفة عمليات من الدرجة الرابعة في قسم الجراحة النظيف، وتكون درجة نظافة الهواء لممرها الداخلي هي الدرجة الثالثة، انظر الشكل 4.3؛ في هذه الحالة، تكون غرفة العمليات ذات درجة أدنى ويجب أن تكون تحت ضغط إيجابي، بينما يكون الممر الداخلي ذا درجة أعلى، ولكن لا يُسمح بتسرب كمية كبيرة من الهواء إلى الممر الداخلي. يمكن إنشاء غرفة عازلة ذات درجة أعلى بمقدار درجة واحدة خارج غرفة عمليات الدرجة الرابعة، بحيث ينخفض التدرج الضغطي كما هو موضح بالسهم →، أو إنشاء غرفة عازلة من نفس الدرجة، بحيث ينخفض التدرج الضغطي كما هو موضح بالسهم ⇢.

الشكل 4.3　مثال على فرق ضغط غرفة الفرك الجراحي