Gli impianti farmaceutici presentano requisiti diversi per i materiali strutturali e di supporto a seconda dell'area e del processo. Aree di produzione, camere bianche, corridoi tecnici, zone per i servizi e piattaforme per apparecchiature possono essere esposte a detergenti, umidità, variazioni di temperatura, carichi meccanici o altre condizioni operative. Per questo motivo, la scelta del materiale deve tenere conto delle condizioni della singola applicazione invece di considerare l'intero impianto come un unico ambiente.

La plastica rinforzata con fibre (FRP) può essere presa in considerazione per alcune applicazioni negli impianti farmaceutici, poiché offre una soluzione costruttiva non metallica e può garantire resistenza alla corrosione in ambienti umidi o esposti a sostanze chimiche. La sua idoneità, tuttavia, non è automatica. Il sistema di resina, la finitura superficiale, la configurazione strutturale, i requisiti di comportamento al fuoco e le condizioni operative influenzano la scelta.

Condizioni ambientali negli impianti farmaceutici

Le diverse aree di un impianto farmaceutico possono presentare requisiti molto diversi per i materiali:

  • Camere bianche e ambienti controllati: le superfici dei materiali possono dover favorire una pulizia efficace ed essere compatibili con le pratiche di controllo della contaminazione e con gli agenti detergenti utilizzati nell'impianto.
  • Aree di lavaggio e processo: l'esposizione ripetuta ad acqua, umidità e detergenti chimici può aumentare le problematiche legate alla corrosione dei componenti metallici convenzionali.
  • Aree esposte a solventi: alcuni processi utilizzano solventi organici che possono influenzare determinati sistemi di resina, rendendo la compatibilità chimica un elemento importante nella scelta del materiale.
  • Applicazioni che richiedono materiali non metallici: alcune applicazioni possono prevedere ulteriori limitazioni all'uso di componenti metallici convenzionali a causa di requisiti di processo, apparecchiature, aspetti magnetici o controllo della contaminazione.
  • Requisiti di comportamento al fuoco: gli spazi chiusi e le aree associate a materiali infiammabili possono essere soggetti a requisiti specifici di comportamento al fuoco che influenzano la scelta della formulazione FRP e della configurazione del prodotto.

Queste condizioni devono essere valutate nel loro insieme. Un sistema di resina che offre un buon comportamento rispetto a una determinata esposizione chimica potrebbe non essere la soluzione preferita per un'area con requisiti diversi in termini di fuoco, superficie, carico o utilizzo.

Applicazioni tipiche del FRP negli impianti farmaceutici

Passerelle e piattaforme per soppalchi

I livelli intermedi possono essere utilizzati per l'accesso alle apparecchiature, alle tubazioni, ai percorsi dei cavi e ai servizi. Nelle aree esposte a lavaggi, umidità o detergenti chimici, i grigliati FRP possono essere considerati come alternativa alle passerelle metalliche convenzionali. I grigliati stampati a maglia aperta offrono una superficie strutturale con aperture per il drenaggio, la ventilazione e il passaggio della luce. L'idoneità di una superficie a maglia aperta in un ambiente controllato dipende dai requisiti di pulizia, igiene e funzionamento dell'area. Per maggiori informazioni, vedere i grigliati stampati a maglia aperta.

Passerelle portacavi e supporti per servizi

Gli impianti farmaceutici richiedono un supporto organizzato per cavi elettrici, strumentazione e altri servizi. Le passerelle portacavi in FRP offrono una soluzione di supporto non metallica per applicazioni in cui sono richieste resistenza alla corrosione o costruzione non metallica. Possono essere prese in considerazione nei corridoi tecnici, nelle aree di supporto dei laboratori e in altri ambienti esposti a umidità o detergenti chimici. La scelta deve tenere conto della disposizione dei cavi, della distanza tra i supporti, dei carichi, dell'ambiente e dell'intero sistema di installazione. Per ulteriori informazioni, vedere la passerella portacavi in fibra di vetro.

Piattaforme intorno a serbatoi e apparecchiature di processo

Le piattaforme di accesso intorno a serbatoi di miscelazione, reattori e altre apparecchiature di processo possono essere esposte a umidità, lavaggi e detergenti chimici. Le piattaforme FRP possono essere adatte a queste applicazioni quando il sistema di resina e la configurazione strutturale selezionati sono compatibili con l'ambiente di esercizio. Possono inoltre essere considerate superfici antiscivolo quando le condizioni operative umide creano un rischio di scivolamento.

Scelta della resina e compatibilità chimica

Nelle applicazioni degli impianti farmaceutici, la scelta della resina è uno degli elementi principali nella valutazione della compatibilità chimica. Detergenti e solventi possono variare per concentrazione, temperatura, tempo di contatto e frequenza di esposizione. Una resina adatta a un determinato regime di pulizia potrebbe quindi non essere adatta a un altro.

In termini generali, i sistemi in poliestere isoftalico sono comunemente presi in considerazione per l'esposizione all'umidità e per ambienti chimici meno aggressivi, mentre i sistemi vinilestere possono offrire una maggiore resistenza in alcune condizioni di esposizione più impegnative. Si tratta di indicazioni generali per la scelta dei materiali e non di regole universali.

Prima di specificare un prodotto FRP, è necessario identificare le sostanze chimiche utilizzate per la pulizia e nei processi, comprese concentrazioni, temperature, tempi di contatto e frequenza di esposizione. Le informazioni sulla resistenza chimica devono quindi essere confrontate con il sistema di resina specifico e con la configurazione del prodotto considerato.

Considerazioni sul comportamento al fuoco

Alcune applicazioni negli impianti farmaceutici presentano requisiti definiti di comportamento al fuoco, soprattutto negli spazi chiusi o nelle aree associate a materiali infiammabili. Alcune famiglie di prodotti FRP possono essere realizzate con sistemi di resina ritardanti di fiamma, ma il comportamento al fuoco non è determinato dalla sola descrizione della resina.

Le caratteristiche applicabili dipendono da fattori quali la formulazione della resina, la geometria del prodotto, la sua costruzione e i requisiti di prova specificati per il progetto. Una classificazione di comportamento al fuoco deve quindi essere considerata specifica della configurazione e supportata da evidenze di prova pertinenti prima di essere utilizzata in una specifica di progetto.

Per questo motivo, termini come «fire-rated» o «Class A» non devono essere applicati in modo generale ai prodotti FRP senza confermare che la configurazione specifica sia stata sottoposta alla prova richiesta e che il risultato disponibile si riferisca al prodotto specificato.

Altri limiti tecnici

Le applicazioni farmaceutiche possono combinare pulizia chimica, umidità, variazioni di temperatura e carichi meccanici. I risultati di laboratorio ottenuti con l'esposizione a una singola sostanza chimica potrebbero non rappresentare il comportamento in un programma di pulizia che utilizza più agenti a rotazione. Anche la pulizia a vapore o a temperature elevate può modificare la severità dell'ambiente di esercizio.

Anche lo stato della superficie deve essere considerato, soprattutto quando la pulizia e il controllo della contaminazione sono importanti. La finitura scelta deve essere valutata insieme all'uso previsto, al metodo di pulizia, all'usura potenziale e alle condizioni della superficie installata nel tempo.

Fattori di scelta e costo

La scelta del FRP dovrebbe essere effettuata a livello di sistema e non solo in base al tipo di resina. Tra le variabili importanti rientrano l'esposizione chimica, la geometria del prodotto, i carichi meccanici, l'interasse dei supporti, la finitura superficiale, gli elementi di fissaggio, i requisiti di fabbricazione, l'accesso per l'installazione e le condizioni di manutenzione.

Queste variabili possono influire anche sul costo complessivo del progetto. Un costo del materiale più basso non comporta necessariamente un costo installato inferiore se il progetto richiede ulteriori lavorazioni, elementi di fissaggio specifici, una diversa disposizione dei supporti o condizioni di installazione più complesse. Per questo motivo, i confronti dei costi sono più utili quando considerano l'intera applicazione e non soltanto il prezzo del materiale.

In sintesi

Il FRP può essere preso in considerazione per diverse applicazioni negli impianti farmaceutici, tra cui passerelle, piattaforme, supporti per cavi e altri componenti strutturali o di supporto ai servizi non metallici. Le principali questioni di scelta non riguardano semplicemente se il FRP sia «adatto» agli impianti farmaceutici, ma se il sistema di resina, la finitura superficiale, la configurazione strutturale e le caratteristiche di comportamento al fuoco selezionate siano coerenti con i requisiti dell'area specifica.

Una specifica pratica parte quindi dall'analisi del regime di pulizia, dell'esposizione chimica, dei carichi, dei requisiti della superficie, dei criteri di comportamento al fuoco e delle condizioni di installazione dell'area. Mettere in relazione questi fattori con la configurazione FRP disponibile offre una base più affidabile per la scelta del materiale rispetto a una dichiarazione generale di idoneità applicata all'intero impianto.