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A Tecnologia Dos Filtros Para Salas Limpas

Pode-se dizer que sala limpa é aquela que contém sistema de manutenção da qualidade do ar interior, apresentando os níveis de contaminantes e particulados dentro dos limites estabelecidos pelas normas para a atividade exercida.


A Tecnologia Dos Filtros Para Salas Limpas

Pode-se dizer que sala limpa é aquela que contém sistema de manutenção da qualidade do ar interior, apresentando os níveis de contaminantes e particulados dentro dos limites estabelecidos pelas normas para a atividade exercida.
Mesmo que todos os fatores ligados ao conforto e segurança de uma sala limpa ainda não sejam completamente conhecidos, a limpeza está diretamente influenciada pela temperatura, umidade, movimentação do ar, bem como a radiação térmica proveniente das áreas ao redor. Odor, poeira e ruído são fatores adicionais que podem causar um sentimento de desconforto. No projeto de sistemas é preciso manter estas variáveis dentro dos limites especificados, tanto para o consumidor como para as normas de engenharia e saúde. E para que essas variáveis estejam sempre dentro do padrão preconizado pelas normas, há necessidade de utilização dos chamados filtros de salas limpas.
Devido às reduções na quantidade de ar exterior insuflado ao ambiente, diversos problemas de saúde foram levantados e associados a ambientes fechados com ar condicionado. Em 1987, a Organização Mundial de Saúde enumerou diversas doenças causadas, ou mesmo desencadeadas em ambientes fechados, como doenças respiratórias (tuberculose, pneumonia, alveolite, asma etc).
A Tecnologia Dos Filtros Para Salas LimpasMuitos locais necessitam de condicionamento do ar especial, principalmente na qualidade requerida. No caso de hospitais, principalmente em salas de operações, centros de terapia intensiva e de doenças infectocontagiosas. A indústria farmacêutica também necessita de excelente qualidade do ar para seus processos de fabricação de remédios. A indústria microeletrônica é a mais exigente no que diz respeito à quantidade de partículas, pois durante o processo de circuitos miniaturizados, uma simples partícula de pó pode danificar componentes, ou mesmo placas-problemas que a má qualidade do ar interior vem causando aos sistemas eletrônicos, devido à proliferação de microorganismos em placas e chips. Existe a necessidade de se manter áreas limpas, tanto na indústria eletrônica, como em outras em que o ar é o principal e maior meio de contaminação. Sistemas de monitoramento em salas de injetáA Tecnologia Dos Filtros Para Salas Limpasveis visam minimizar problemas na indústria farmacêutica.
Fatores sérios combinados produziram esta advertência: a contaminação do ar interior por uma variedade de poluentes tóxicos e perigosos, nesta última década, veio só acentuar e reconhecer o sério problema em potencial de risco à saúde pública.
O codinome Síndrome do Prédio Doente é aplicado para a ocorrência de uma variedade de sintomas de doenças relatadas por ocupantes de grandes escritórios e outros prédios públicos. Este problema também tem sido chamado de "Relato de Prédios Doentes" e "Síndrome dos Ambientes Fechados". Nos ambientes com as características citadas, há um grande número de pessoas (em muitos casos mais que 30% da população do prédio) que reclamam de doenças não específicas, com os seguintes sintomas: dores de cabeça, fadiga, irritação nos olhos, nariz e garganta, além de falta de ar. Ou sintomas mais específicos como febre e dor de cabeça.


Mas, na realidade, o que representam os filtros para salas limpas? Com a naturalidade daqueles que sabem do que estão falando, o engenheiro Gastão Martins, da Engenharia de Aplicação da Linter Filtros, não titubeia ao afirmar que "são os elementos que garantem a pureza do ar insuflado e recirculado nas salas. A seleção de filtros depende das características do projeto e do processo produtivo, ou seja qual a classificação da sala que pretendemos atingir", diz.
Para esses tipos de ambiente, normalmente são utilizados filtros grossos descartáveis, finos e absolutos tipo HEPA. Mas quais seriam as classes de filtragem? O engenheiro Gastão explica: "A Tecnologia Dos Filtros Para Salas LimpasDepende da classe da sala. Temos vários ranges de classificação para os filtros. Desde os grossos G3/G4; finos F8/F9 e HEPA (absolutos) H13 a U16. O primeiro estágio é composto de pré-filtros responsáveis pela captação de partículas grossas (como indicativo poderíamos dizer > 5 micra). O segundo estágio é formado pelos filtros finos do tipo bolsa rígida (com elemento filtrante em papel plissado) ou bolsa com manta sintética para retenção de partículas finas (entre
1 a 5 micra - indicativo). O último estágio é composto pelos filtros HEPA ou ULPA, responsáveis pela retenção de microorganismos (< 1 micron)".
O engenheiro afirma que existem classificações específicas para a utilização das normas: "A classificação de filtros grosso e finos segue a norma ABNT NBR16401; e para filtros absolutos a norma Européia EN1822. As normas utilizadas para classificação de salas limpas: NBR ISO 16644 partes 1 a 8".
Ele também fala sobre a importância de um sistema para sala limpa: "É o sistema que garante a vazão de ar mínima e constante para a sala, assim como a pressurização e o grau de pureza do ar atraA Tecnologia Dos Filtros Para Salas Limpasvés dos filtros".
Mas Gastão faz uma ressalva importante em casos de erro de dimensionamento ou saturação do filtro: "O mau dimensionamento dos filtros pode gerar uma sobrecarga nos ventiladores bem como risco de ruptura dos filtros, trazendo consequências desastrosas e prejuízos ao sistema e ao processo.
O monitoramento de ambientes garante a integridade dos produtos", afirma.
O engenheiro da Linter Filtros explica que o mercado está em expansão: "Com o advento de novas tecnologias principalmente nas áreas de microeletrônica e biomédica, podemos dizer que o mercado se encontra em expansão".
Gastão explica que o conceito de salas limpas realmente teve seu surgimento dentro dos hospitais.
Ao finalizar, o engenheiro explicou como funciona o sistema de insuflação: "O insuflamento é feito através de dutos e de caixas terminais filtrantes. O ar é tratado em uma Unidade de Tramento de Ar (UTA) composta por filtros grossos, serpentinas de resfriamento e de aquecimento do ar, ventilador, filtragem fina e filtragem absoluta HEPA. A UTA garante a vazão necessária à classe da sala, bem como a sua pressurização e pureza do ar", afirma.


"Os filtros nas salas limpas representam as barreiras que garantem a qualidade do ar no seu interior, sendo classificadas conforme a pureza do ar desejado, possibilitando assim a utilização dos diferentes tipos de filtros". Quem fala com propriedade sobre o assunto é Wilson Ferreira, responsável técnico-comercial da Camfil Farr. Aos 27 anos, Wilson se dedica à área de filtragem de ar para Indústria Farmacêutica, Automotiva, e Turbinas a Gás, entre outras.
Wilson explica que os filtros utilizados para salas limpas são de alta eficiência: "Este tipo de ambiente requer filtros de alta eficiência, também conhecidos com Filtros HEPA (High Efficiency Particulate Air) e Filtros ULPA (Ultra Low Particulate Air). Também se utilizam filtros grossos e finos para preservação e aumento da durabilidade dos mesmos".
A Tecnologia Dos Filtros Para Salas LimpasMas esses filtros são divididos por classes e existem diferenças entre eles: "No Brasil, os trabalhos da norma brasileira de filtros de ar seguem as classificações européias, sendo assim podem ser classificados em famílias: 1) Filtros Grossos (G) – G0, G1, G2, G3, G4; 2) Filtros Finos (F) – F5, F6, F7, F8, F9; 3) Filtros Alta Eficiência (H) – H10, H11, H12, H13, H14; 4) Filtros Alta Eficiência (U) – U15, U16, U17".
O Brasil obedece uma norma de referência e Wilson explica qual é : "Aqui utilizamos a NBR16401-que trata de ar condicionado basicamente e qualidade do ar interior, mas já há um grupo de trabalho desenvolvendo uma norma brasileira de filtros que acreditamos dentro de 18 e 36 meses, liberem normas completas só sobre esses filtros de ar. Ainda se utilizam no Brasil a NBR7256 (de hospitais), além das européias EN779 (grossos e finos, citada na NBR16401), EN1822 (de filtros HEPA e ULPA) e as americanas ASHRAE 52.1 e Mil STD 282, para grossos/finos e HEPA/ULPA respectivamente", fala.
O sistema para salas limpas tem uma importância que está justamente no seu dimensionamento: "A importância do sistema está na definição e no dimensionamento dos filtros. Um sistema de filtragem é formado geralmente por três estágios, sendo eles: 1) Pré-Filtragem, 2) Filtros Finos, 3) Filtros Hepa/Ulpa", explica Wilson.A Tecnologia Dos Filtros Para Salas Limpas
Mas o que pode acontecer a produtos (ou pessoas) se o filtro não estiver bem dimensionado ou saturado? Wilson afirma que são vários: "Diversos problemas podem derivar do mau dimensionamento; sejam físicos (contaminação, desbalanceamento de ar, vazamentos no sistema, consumo de energia elevado até mesmo a problemas virtuais (documentação equivocada, falta de evidências dos dados, dados diferentes para auditorias). Todos são preocupantes e podem levar a não obtenção da sala desenhada inicialmente pelo projetista".
Com sua experiência na Camfill Farr, Wilson afirma, com convicção, que o mercado está em expansão:
"É um mercado, na realidade, em constante expansão. Posso citar como exemplo, o mercado de vacinas que está crescendo quase 20% ao ano", diz.
"Nos anos 50, com o desenvolvimento da tecnologia de filtragem de ar, entre outras, tornou-se possível a configuração das salas limpas como as conhecemos, através do conceito e execução de confinamento com barreiras", complementa Wilson.


As primeiras salas limpas surgiram em hospitais. O trabalho de Pasteur, Koch, Lister e outros pioneiros e cirurgiões, descobriu que bactérias causariam infeções. Lister substancialmente reduziu as infecções operando na sala da Royal Infirmary, utilizando como antisséptico solução de ácido fênico em instrumentos, nas mãos dos cirurgiões, e espirrando-o no ar.
Embora as salas limpas de ontem fossem similares às de hoje, a principal omissão estava na ventilação positiva, através da limpeza do ar. A utilização do ar exterior também mostrou-se muito importante, reduzindo a concentração dos contaminantes.
John Charnley, no início da década de 60, inseriu a técnica de uma junta artificial tipo bacia. Esta é extremamente efetiva na operação, mas as taxas de assepsia nas junções, nos casos estudados, foi de quase 9%. Este método foi um desastre para os pacientes porque com o tempo, os métodos usados no tratamento das infeções não foram muito efetivos e a junção artificial teve de ser removida.
Em 1966, a utilização do fluxo laminar durante operações, reduziu de 9 para 1,3% as infecções durante as operações. O processo foi aperfeiçoado em 1980, com o Ultraclean com sistema de fluxo laminar: realizou-se a limpeza dos ambientes de produção, para a fabricação de sistemas de precisão. Assim criou-se o conceito "Livre de Bactéria" e não apenas livre da poeira.
Depois da guerra, com desenvolvimento de armazenamentos nucleares bem como a utilização de armas químicas e biológicas, produziu-se os filtros High Effciency Particulate Air (HEPA), filtros que foram necessários para conter micróbios perigosos e contaminantes radioativos.


As salas limpas são classificadas pela pureza de seu ar. O método mais facilmente conhecido e universalmente aplicado é sugerido pela Federal Standard 209, em que o número de partículas igual ou maior que 0,5 mm é medido em um pé cúbico e esta contagem é usada para classificar a sala.
Na classificação requerida para diferentes indústrias, temos seus níveis de partículas, em função do tipo de atividade e grau de concentração:
- estas salas são somente usadas para manufatura de circuitos integrados com desenvolvimento de geometrias sub-mícron.
- salas usadas para manufatura de semicondutores produzidos em larga escala, circuitos integrados com linhas menores que 2 micra.
- Usado quando se deseja ambiente livre de partículas e bactérias. É requerida na manufatura de produtos médicos injetáveis; para operações de implantes ou transplantes cirúrgicos; fabricação de circuitos integrados; isolamento de pacientes imonudeprimidos e pacientes com operações ortopédicas.
- Fabricação de equipamento de alta qualidade; montagem e teste de giroscópios de precisão; montagem de mancais miniaturizados.
- Montagem de equipamentos hidráulicos e pneumáticos de precisão, válvulas servo-controladas, dispositivos de relógios de precisão, engrenamento de alto grau.
- Trabalhos óticos em geral, montagem de componentes eletroeletrônicos, montagem hidráulica e pneumática.

A Tecnologia Dos Filtros Para Salas Limpas


As salas limpas envolvem dois grandes tipos, que são diferenciados pelos seus métodos de ventilação; de fluxo convencional ou unidirecional. Salas limpas convencionais são também conhecidas como salas limpas de ventilação turbulenta ou (no Federal Standard 209) não unidirecional. Salas limpas de fluxo unidirecional são também conhecidas como de fluxo laminar ou salas ultra-limpas.
As salas limpas são construídas com materiais que não geram partículas e são facilmente limpas. A limpeza do ar transportado de uma sala limpa convencionalmente ventilada depende da quantidade e qualidade do ar de iA Tecnologia Dos Filtros Para Salas Limpasnsuflamento e a boa mistura com o ar exterior devidamente filtrados. As salas limpas dependem também da quantidade de geração interna de contaminantes, quantidade de pessoas, grau de atividade, tipo de vestimenta. Pessoas movimentando-se com uma vestimenta pouco limpa, assim como avental ou guarda-pó irão gerar, em média, entre 2 milhões de partículas³ de 0,5mm. e
300 mil partículas³ de 0,5mm. e 160 bactérias carregadas por minuto. Se uma pessoa veste roupas projetadas, feitas para redução de partículas e bactérias, os níveis são reduzidos em 50 a 92%, respectivamente.
Se a eficiência dos filtros pode ser assumida como 100%, então a quantidade de partículas para a sala limpa convencionalmente ventilada pode ser determinada seguindo a equação: concentração no fluxo de ar = (número de partículas geradas por minuto/ volume de ar de insuflamento).


O fluxo de ar unidirecional é usado quando transporte de baixas concentrações de partículas ou bactérias é requerido. Esse tipo de sala limpa foi anteriormente citada como "fluxo laminar", e ambos conceitos descrevem o fluxo do ar. Este fluxo é usualmente na direção horizontal ou vertical, a uma velocidade uniforme entre 0,3 e 0,45 m/s e entrada de ar por toda parte.
A velocidade é suficiente para remover relativamente grande quantidade de partículas das áreas. O fluxo de ar é insuflado diretamente sobre o objeto desejado, ou mesmo sobre o paciente, fazendo uma cortina de ar com alto grau de pureza, mantendo as partículas longe pelos princípios do escoamento laminar.
O volume de ar de insuflamento de fluxo unidirecional está muitas vezes (10-100) a mais que o insuflamento em uma sala limpa convencionalmente ventilada. Existem custos muito altos nesta operação.
As salas limpas com fluxo unidirecional mais construídas são as verticais, onde o insuflamento superior facilita a rápida retirada das partículas pelo piso.
O menos popular é o horizontal, devido ao fato que durante as limpezas (varredura), as partículas ainda são arrastadas contaminando todo resto do processo, enquanto que no de fluxo vertical as partículas rapidamente são retiradas do ambiente.

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