Comment effectuer un équilibrage d'air pour les systèmes CVC ?

Dans les projets biopharmaceutiques, l'équilibrage de l'air est souvent une tâche complexe. La plupart des personnes sous-estiment les étapes, la durée et les problèmes potentiels liés à ce processus, qui est loin d'être simple. Avant d'entrer dans les détails, posons-nous la question suivante : quel est l'objectif ultime de l'équilibrage de l'air dans les installations biopharmaceutiques ? De prime abord, l'objectif semble simple : ajuster et équilibrer les débits d'air frais, d'air insufflé, d'air de reprise et d'air extrait conformément aux spécifications de conception de tous les systèmes de traitement d'air (CTA) de l'installation. En réalité, il ne s'agit que d'un moyen d'atteindre un but. Notre objectif ultime est de satisfaire aux exigences des BPF : propreté des salles blanches et cascade de pression.

I. Concept d'équilibre de l'air

L'équilibrage de l'air se divise en deux phases : l'équilibrage statique et l'équilibrage dynamique.

II. Équilibre statique

L'équilibrage statique est la première opération effectuée après la mise en service du système et les tests de la centrale de traitement d'air (CTA). Cette phase initiale d'équilibrage vise à ajuster les débits d'air neuf, d'air soufflé, d'air repris et d'air extrait afin de correspondre aux valeurs nominales. Pour ce faire, on règle les registres manuels, les caissons à débit d'air constant (CAV) et les caissons à débit d'air variable (VAV) intégrés au réseau de gaines. Il s'agit également d'ajuster le débit d'air à chaque bouche de soufflage et à chaque entrée d'air repris/extrait côté pièce.

Il est important de noter que la pression ambiante n'a pas d'incidence durant la phase d'équilibrage statique. Si le système de reprise/extraction d'air comporte des caissons à débit variable (VAV), leur débit est fixe et verrouillé au débit nominal. Autrement dit, le système fonctionne en mode statique et ne réagit pas aux variations de pression ambiante. L'équilibrage statique est effectué système par système.

Un équilibrage statique réussi d'un système nécessite un rapport d'équilibrage comprenant au moins les éléments suivants :

• Renouvellements d'air par heure (ACH)
• Débit d'air frais de la centrale de traitement d'air
• Débit d'air d'alimentation (conduits principaux et secondaires)
• Débit d'air de retour (conduits principaux et secondaires)
• Débit d'air d'échappement (conduits principaux et secondaires)
• Débit d'air à chaque entrée et sortie de pièce
• vitesse frontale du filtre HEPA

Une fois que tous les systèmes ont atteint l'équilibre statique (c'est-à-dire que tous les éléments ci-dessus répondent aux critères d'acceptation), le processus passe à la phase suivante : l'équilibre dynamique.

III. Équilibre dynamique

Avant d'entamer l'équilibrage dynamique, tous les systèmes de traitement d'air doivent avoir achevé leur équilibrage statique. Il s'agit d'une condition préalable essentielle pour passer à cette phase.

Que se passe-t-il lors de l'équilibrage dynamique ? Il suffit de déverrouiller les boîtiers VAV (le cas échéant) pour qu'ils fonctionnent dans les conditions de pression ambiante et de commencer la surveillance de cette pression. Comme chacun sait, la régulation de la pression (une différence de pression minimale de 10 à 15 Pa entre les salles de niveaux de propreté différents) est une exigence essentielle pour les installations biopharmaceutiques.

Si les caissons VAV ne sont pas installés, il est nécessaire d'ajuster les caissons CAV ou les registres manuels côté reprise/extraction d'air pour atteindre la pression de conception. Lors de l'équilibrage dynamique, l'objectif principal est d'obtenir la pression ambiante correcte, ce qui devrait idéalement être réalisé en ajustant le débit d'air de reprise/extraction dans la pièce. Il peut parfois être nécessaire d'ajuster le débit d'air soufflé réglé lors de l'équilibrage statique, mais cela doit être considéré comme un dernier recours.

Une fois la pression requise atteinte et stabilisée, le processus est quasiment terminé. Un rapport d'équilibrage dynamique doit comprendre les éléments suivants :

• Pression ambiante (données de tendance sur 24 heures minimum)
• Renouvellements d'air par heure (ACH)
• Débit d'air frais de la centrale de traitement d'air
• Débit d'air d'alimentation (conduits principaux et secondaires)
• Débit d'air de retour (conduits principaux)
• Débit d'air d'échappement (conduits principaux)
• Débit d'air à chaque entrée et sortie de pièce
• vitesse frontale du filtre HEPA

Si certaines valeurs ne respectent pas les critères d'acceptation, des ajustements supplémentaires sont nécessaires. L'équilibrage dynamique exige une grande patience de la part de l'équipe, car il consiste à trouver l'équilibre optimal entre l'apport d'air frais, le volume d'air recyclé, la pression différentielle, le débit d'air et les coûts d'exploitation.

Remarques finales

L'environnement de salle blanche est essentiel à la qualité des produits pharmaceutiques. Le volume d'air et le taux de renouvellement d'air par heure sont des paramètres de contrôle obligatoires définis par les BPF (Bonnes Pratiques de Fabrication). L'équilibre de l'air est directement lié à la capacité du système de purification à maintenir de façon constante et stable l'environnement de production requis et à fonctionner normalement.

Un équilibrage précis du débit d'air permet également de réaliser des économies d'énergie. Si le volume d'air fourni dépasse largement la demande réelle, ou si une surpression excessive entraîne d'importantes fuites d'air pur, un gaspillage d'énergie considérable se produira. Grâce à des réglages minutieux permettant au système de « fournir de l'air à la demande », il est possible de réduire significativement les coûts d'exploitation tout en garantissant le respect des normes environnementales.

Suzhou Pharma Machinery Co., Ltd.

2026/01/05

Gino