Farmaceutische installaties stellen afhankelijk van de zone en het proces verschillende eisen aan constructie- en ondersteuningsmaterialen. Productieruimten, cleanrooms, technische gangen, nutsvoorzieningszones en platforms voor apparatuur kunnen worden blootgesteld aan reinigingsmiddelen, vocht, temperatuurwisselingen, mechanische belastingen of andere bedrijfsomstandigheden. Daarom moet de materiaalkeuze rekening houden met de omstandigheden van de specifieke toepassing en niet met de installatie als één uniforme omgeving.

Vezelversterkte kunststof (FRP) kan voor bepaalde toepassingen in farmaceutische installaties worden overwogen, omdat het een niet-metalen constructieoplossing biedt en corrosiebestendigheid kan bieden in vochtige of chemisch belaste omgevingen. De geschiktheid is echter niet automatisch. Het harssysteem, de oppervlakteafwerking, de constructieve configuratie, de eisen aan brandprestaties en de bedrijfsomstandigheden beïnvloeden allemaal de keuze.

Omgevingsomstandigheden in farmaceutische installaties

De verschillende zones binnen een farmaceutische installatie kunnen sterk uiteenlopende eisen aan materialen stellen:

  • Cleanrooms en gecontroleerde omgevingen: materiaaloppervlakken moeten mogelijk effectieve reiniging ondersteunen en verenigbaar zijn met de procedures voor contaminatiebeheersing en de gebruikte reinigingsmiddelen.
  • Was- en proceszones: herhaalde blootstelling aan water, vocht en chemische reinigingsmiddelen kan de corrosieproblematiek van conventionele metalen componenten vergroten.
  • Zones met blootstelling aan oplosmiddelen: sommige processen gebruiken organische oplosmiddelen die bepaalde harssystemen kunnen aantasten, waardoor chemische compatibiliteit een belangrijk onderdeel van de materiaalkeuze wordt.
  • Toepassingen met eisen aan niet-metalen materialen: bepaalde toepassingen kunnen vanwege proces-, apparatuur-, magnetische of contaminatiegerelateerde eisen aanvullende beperkingen opleggen aan het gebruik van conventionele metalen componenten.
  • Eisen aan brandprestaties: gesloten ruimten en zones waar brandbare stoffen aanwezig zijn, kunnen specifieke eisen aan brandprestaties hebben die de keuze van de FRP-formulering en de productconfiguratie beïnvloeden.

Deze omstandigheden moeten in samenhang worden beoordeeld. Een harssysteem dat geschikt is voor een bepaalde chemische blootstelling hoeft niet de voorkeurskeuze te zijn voor een zone met andere eisen op het gebied van brand, oppervlak, belasting of bedrijfsvoering.

Typische FRP-toepassingen in farmaceutische installaties

Loopbruggen en platforms op mezzanines

Mezzanineniveaus kunnen worden gebruikt voor toegang tot apparatuur, leidingen, kabelroutes en nutsvoorzieningen. In zones die worden blootgesteld aan reiniging, vocht of chemische reinigingsmiddelen kan FRP-roosterwerk worden overwogen als alternatief voor conventionele metalen loopbruggen. Gegoten open-mesh roosters bieden een constructief oppervlak met openingen voor afwatering, ventilatie en lichtdoorlaat. Of een open-mesh oppervlak geschikt is voor een specifieke gecontroleerde omgeving, hangt af van de reinigings-, hygiëne- en operationele eisen van die zone. Bekijk het gegoten open-mesh FRP-roosterwerk voor meer informatie.

Kabelgoten en ondersteuningen voor nutsvoorzieningen

Farmaceutische installaties hebben een georganiseerde ondersteuning nodig voor elektrische kabels, instrumentatie en andere nutsvoorzieningen. FRP-kabelgoten bieden een niet-metalen ondersteuningsoplossing voor toepassingen waarbij corrosiebestendigheid of een niet-metalen constructie gewenst is. Ze kunnen worden overwogen in technische gangen, ondersteunende laboratoriumzones en andere locaties die aan vocht of chemische reinigingsmiddelen worden blootgesteld. Bij de keuze moet rekening worden gehouden met de kabelindeling, de onderlinge afstand van de steunen, belastingen, de omgeving en het volledige installatiesysteem. Bekijk de FRP-kabelgoot van glasvezel voor meer informatie.

Platforms rond tanks en procesapparatuur

Toegangsplatforms rond mengtanks, reactoren en andere procesapparatuur kunnen worden blootgesteld aan vocht, reiniging en chemische reinigingsmiddelen. FRP-platforms kunnen voor dergelijke toepassingen geschikt zijn wanneer het gekozen harssysteem en de constructieve configuratie compatibel zijn met de gebruiksomgeving. Antislipoppervlakken kunnen eveneens worden overwogen wanneer natte bedrijfsomstandigheden een risico op uitglijden veroorzaken.

Harssysteemkeuze en chemische compatibiliteit

Bij toepassingen in farmaceutische installaties is de keuze van het harssysteem een van de belangrijkste onderdelen van de beoordeling van chemische compatibiliteit. Reinigingsmiddelen en oplosmiddelen kunnen verschillen in concentratie, temperatuur, contacttijd en frequentie van blootstelling. Een hars die geschikt is voor een bepaald reinigingsregime hoeft daarom niet geschikt te zijn voor een ander regime.

In algemene zin worden isoftaalzuurpolyestersystemen vaak overwogen voor blootstelling aan vocht en minder agressieve chemische omgevingen, terwijl vinylestersystemen bij sommige zwaardere blootstellingen een hogere bestendigheid kunnen bieden. Dit zijn algemene richtlijnen voor materiaalkeuze en geen universele regels.

Voordat een FRP-product wordt gespecificeerd, moeten de chemicaliën die bij reiniging en processen worden gebruikt worden vastgesteld, inclusief concentraties, temperaturen, contacttijden en blootstellingsfrequentie. De beschikbare informatie over chemische bestendigheid moet vervolgens worden vergeleken met het specifieke harssysteem en de productconfiguratie die wordt overwogen.

Overwegingen voor brandprestaties

Voor sommige toepassingen in farmaceutische installaties gelden specifieke eisen aan brandprestaties, vooral in gesloten ruimten of zones waar brandbare stoffen aanwezig zijn. Bepaalde productfamilies van FRP kunnen worden vervaardigd met vlamvertragende harssystemen, maar de brandprestaties worden niet uitsluitend door het harssysteem bepaald.

De relevante prestaties hangen onder meer af van de harsformulering, de productgeometrie, de constructie en de voor het project vastgestelde beproevingsvereisten. Een classificatie voor brandprestaties moet daarom als configuratiespecifiek worden beschouwd en vóór opname in een projectspecificatie worden onderbouwd met relevante testgegevens.

Daarom mogen termen als “fire-rated” of “Class A” niet zonder meer op FRP-producten in het algemeen worden toegepast. Eerst moet worden bevestigd dat de specifieke configuratie volgens de vereiste methode is getest en dat het beschikbare resultaat van toepassing is op het gespecificeerde product.

Overige technische grenzen

Farmaceutische toepassingen kunnen chemische reiniging, vocht, temperatuurvariaties en mechanische belastingen combineren. Laboratoriumresultaten van blootstelling aan één chemische stof hoeven de prestaties niet volledig weer te geven wanneer een reinigingsprogramma meerdere middelen afwisselend gebruikt. Reiniging met stoom of bij verhoogde temperaturen kan de zwaarte van de gebruiksomgeving eveneens veranderen.

Ook de toestand van het oppervlak is belangrijk, vooral wanneer reiniging en contaminatiebeheersing een belangrijke rol spelen. De gekozen afwerking moet worden beoordeeld samen met het beoogde gebruik, de reinigingsmethode, mogelijke slijtage en de toestand van het geïnstalleerde oppervlak gedurende de gebruiksperiode.

Selectie- en kostenfactoren

FRP moet op systeemniveau worden geselecteerd en niet alleen op basis van het harstype. Belangrijke variabelen zijn onder meer de chemische blootstelling, productgeometrie, mechanische belastingen, steunafstanden, oppervlakteafwerking, bevestigingsmiddelen, fabricage-eisen, toegang voor montage en onderhoudsomstandigheden.

Deze variabelen kunnen ook invloed hebben op de totale projectkosten. Een lagere materiaalprijs leidt niet automatisch tot lagere geïnstalleerde kosten wanneer aanvullende fabricage, specifieke bevestigingsmiddelen, een andere steunindeling of complexere montageomstandigheden nodig zijn. Daarom zijn kostenvergelijkingen het meest bruikbaar wanneer de volledige toepassing wordt beschouwd in plaats van alleen de materiaalprijs.

Samenvatting

FRP kan worden overwogen voor verschillende toepassingen in farmaceutische installaties, waaronder loopbruggen, platforms, kabelondersteuningen en andere niet-metalen constructie- of serviceondersteuningscomponenten. De belangrijkste selectievragen zijn niet alleen of FRP “geschikt” is voor farmaceutische installaties, maar of het gekozen harssysteem, de oppervlakteafwerking, de constructieve configuratie en de brandprestaties aansluiten op de eisen van de specifieke zone.

Een praktische specificatie begint daarom met de beoordeling van het reinigingsregime, de chemische blootstelling, belastingen, oppervlakte-eisen, criteria voor brandprestaties en montageomstandigheden van de betreffende zone. Door deze factoren af te stemmen op de beschikbare FRP-configuratie ontstaat een betrouwbaardere basis voor de materiaalkeuze dan door één algemene geschiktheidsverklaring op de volledige installatie toe te passen.