Validacion Del Sistema HVAC de La Planta de Antibioticos de Calox International

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA

VALIDACIÓN DEL SISTEMA HVAC DE LA PLANTA DE ANTIBIÓTICOS DE CALOX INTERNATIONAL

Por: Javier Ángel Grande Márquez

INFORME DE PASANTÍA Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Mecánico

Sartenejas, Enero de 2013

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA

VALIDACIÓN DEL SISTEMA HVAC DE LA PLANTA DE ANTIBIÓTICOS DE CALOX INTERNATIONAL

Por: Javier Ángel Grande Márquez

Realizado con la asesoría de: Tutor Académico: Rafael Álvarez Tutor Industrial: Juan Sosa di Lena

INFORME DE PASANTÍA Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Mecánico

Sartenejas, Enero de 2013

RESUMEN Basándose en las normativas internacionales como USP, manuales de la OMS e ISO, se realizó el proceso de validación del sistema HVAC de la planta de antibióticos de CALOX INTERNATIONAL. Tomando en cuenta como parámetros de calidad lo establecido en la normativa ya mencionada. Se analizó el sistema completo de climatización mediante el estudio de los diferentes factores fundamentales como: Temperatura, Humedad relativa, Diferencial de Presión, Concentración de Partículas, Caudal y Cambios de Aire por Hora. En cuanto a la validez del sistema se obtuvo que no cumple con todos los parámetros de calidad requeridos. Para el sistema completo es necesario hacer un mantenimiento con profundidad, especialmente en los sistemas 3 y 4 los cuales se determino que presentas algunas fallas más notables y que afectan los resultados obtenidos. Es necesaria la reparación de algunas instalaciones internas de la planta como puertas, además es fundamental la realización de un plan tanto de limpieza de la planta de antibióticos, como de mantenimiento de los equipos del sistema HVAC para que con estos se pueda cumplir con las normativas mínimas de calidad de aire. Palabras

clave:

Sistema

HVAC,

UMA,

OMS,

farmacopea,

validación,

Temperatura, Partículas, Presión, Caudal, Humedad Relativa, Cambios de Aire por Hora.

iv

ÍNDICE GENERAL ÍNDICE GENERAL ............................................................................................ V ÍNDICE DE TABLAS ........................................................................................ IX ÍNDICE DE FIGURAS ....................................................................................... X LISTA DE ABREVIATURAS ............................................................................XII LISTA DE SIMBOLOS ................................................................................... XIII INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 1 CAPÍTULO I ....................................................................................................... 3 DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA............................................................................................3 1.1. Reseña histórica .................................................................................................................3

CAPÍTULO II ...................................................................................................... 5 MARCO TEÓRICO ...................................................................................................................5 2.1. Validación ..........................................................................................................................5 2.1.1. Principios Básicos de la Validación ..................................................................................... 5 2.1.2. Tipos de Validación .............................................................................................................. 5 2.1.3. Puntos de Mejora ................................................................................................................. 8 2.2. Sistema HVAC ...................................................................................................................8 2.2.1. Clasificación Según el Alcance............................................................................................. 9 2.2.2. Componentes del Sistema HVAC ........................................................................................ 9 2.3. Chiller ............................................................................................................................. 10 2.3.1. Ciclo de Refrigeración por Compresión.............................................................................. 11 2.4.1. Componentes de un Chiller ............................................................................................... 12

v

2.5. UMA o Climatizador ......................................................................................................... 12 2.5.1. Componentes de una UMA ................................................................................................ 13 2.6. Caudal o Flujo de Aire ...................................................................................................... 14 2.6.1. Balómetro........................................................................................................................... 15 2.7. Cambios de Aire ............................................................................................................... 15 2.8. Humedad Relativa............................................................................................................ 16 2.9. Partículas ........................................................................................................................ 16 2.9.1. Medidor de Partículas. ....................................................................................................... 17 2.10. Filtración ....................................................................................................................... 18 2.11. Temperatura .................................................................................................................. 19 2.12. Diferencial de Presión ..................................................................................................... 19 2.12.1 Concepto del Desplazamiento ........................................................................................... 20 2.12.2 Concepto de Diferencial de Presión .................................................................................. 21 2.12.4 Sistema en Cascada .......................................................................................................... 21 2.12.5 Sistema en Burbuja .......................................................................................................... 22 2.12.6 Sistema de Retención ........................................................................................................ 22 2.12.7. Manómetro Diferencial. ................................................................................................... 23 2.13. Contaminación Cruzada.................................................................................................. 24 2.13.1 Pasillo Limpio ................................................................................................................... 24 2.13.2 Cuarto Limpio ................................................................................................................... 25 2.13.2.1 Tipos de Cuartos Limpios .......................................................................................... 25 2.14. Antibióticos .................................................................................................................... 26

CAPÍTULO III ................................................................................................... 27 NORMATIVA APLICADA EN LA INDUSTRIA FARMACÉUTICA ........................................... 27 3.1. Informe OMS ................................................................................................................... 28 3.2. Normativa para Concentración de Partículas ..................................................................... 29 3.3. Normativa para Temperatura y Humedad Relativa ............................................................ 31

vi

3.4. Normativa para Diferenciales de Presión. .......................................................................... 32 3.5. Normativa para Cambios de Aire por Hora ........................................................................ 32

CAPÍTULO IV ................................................................................................... 34 MARCO METODOLÓGICO .................................................................................................... 34 4.1. Obtención de la Normativa................................................................................................ 34 4.2. Levantamiento y Realización de Planos ............................................................................. 35 4.3. Levantamiento de la Documentación. ................................................................................ 35 4.4. Muestreo y Toma de Medidas Para Validar el sistema. ....................................................... 35 4.4.1. Medición de Flujo de Aire o Caudal. .................................................................................. 36 4.4.2. Calculo de Cambios de Aire por Hora. ............................................................................... 37 4.4.3. Medición del Diferencial de Presión. ................................................................................. 37 4.4.4. Medición de Temperatura y Humedad Relativa. ............................................................... 38 4.4.5. Medición de Concentración de Partículas. ......................................................................... 38

CAPÍTULO V .................................................................................................... 39 RESULTADOS Y DISCUSIONES ........................................................................................... 39 5.1. Recopilación de Información de los Equipos........................................................................ 39 5.1.1. UMAS o Unidades Manejadoras de Aire. .......................................................................... 39 5.1.2. Chiller. ............................................................................................................................... 44 5.2. Resultados de Medición de Caudal..................................................................................... 45 5.3. Resultados de Cálculos de Cambios de Aire por Hora.......................................................... 47 5.4. Resultados de Medición de Temperatura y Humedad Relativa. ........................................... 53 5.5. Resultados de Medición de Diferencial de Presión. ............................................................. 59 5.6. Resultados de Medición de Concentración de Partículas. .................................................... 65

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................... 71 vii

REFERENCIAS ................................................................................................. 73

viii

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 3.1 Concentración máxima de partículas por metro cúbico………………….29 Tabla 3.2 Concentración máxima de partículas por pie cúbico……………………..30 Tabla 5.1 Datos UMA 1…………………………………………………………………...39 Tabla 5.2 Datos UMA 2…………………………………………………………………...40 Tabla 5.3 Datos UMA 3………………………………………………………………...…41 Tabla 5.4 Datos UMA 4…………………………………………………………………...42 Tabla 5.5 Datos UMA 5……………………………………………………………….......43 Tabla 5.6 Datos Chiller…………………………………………………………………...44 Tabla 5.7 Valores de suministro de flujo en cuartos de la PB………………….…...44 Tabla 5.8 Valores de suministro de flujo en cuartos del piso 1……………………..45 Tabla 5.9 Cambios de aire por hora cuartos PB……………………………………….46 Tabla 5.10 Cambios de aire por hora cuartos Piso 1………………………………….47 Tabla 5.11 Valores de Temperatura PB……………………………………………......51 Tabla 5.12 Valores de Temperatura Piso 1…………………………………………….52 Tabla 5.13 Valores Humedad Relativa PB………………………………………….....55 Tabla 5.14 Valores Humedad Relativa Piso 1…………………………………………55 Tabla 5.15 Diferencial de Presión PB Toma 1…………………………………………58 Tabla 5.16 Diferencial de Presión Piso 1 Toma 1…………………………………..…59 Tabla 5.17 Diferencial de Presión PB Toma 2…………………………………………60 Tabla 5.18 Diferencial de Presión Piso 1 Toma 2…………………………………......61 Tabla 5.19 Concentración de Partículas PB……………………………………………63 Tabla 5.20 Concentración de Partículas Piso 1………………………………………..64

ix

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1 Chiller……………………………………………………………………………9 Figura 2.2 Ciclo de Refrigeración…………………………………………………..……11 Figura 2.3 Unidad Manejadora de Aire………………………………………………...12 Figura 2.4 Componentes de una UMA …………………………………………………13 Figura 2.5 Balómetro……………………………………………………………………...14 Figura 2.6 Contador de Partículas………………………………………………………16 Figura 2.7 Filtros HEPA UMAS Planta...................................................................17 Figura 2.8 Filtro de Alta Eficiencia de Tipo Bolsa……………………………………18 Figura 2.9 Plano de diferencial de presión……………………………………………..19 Figura 2.10 Sistema en Cascada………………………………………………………...20 Figura 2.11 Sistema en Burbuja…………………………………………………………21 Figura 2.12 Sistema de Retención………………………………………………………22 Figura 2.13 Esquema Manómetro Diferencial………………………………………...22 Figura 2.14 Manómetro Diferencial…………………………………………………….23 Figura 4.1 Como Colocar el Balómetro Para Medir……………………………….….35 Figura 5.1 UMA 1………………………………………………………………………….39 Figura 5.2 UMA 2………………………………………………………………………….40 Figura 5.3 UMA 3………………………………………………………………………….41 Figura 5.4 UMA 4………………………………………………………………………….42 Figura 5.5 UMA 5………………………………………………………………………….43 Figura 5.6 Rejilla de Suministro Cuarto Pesada I……………………………………50 Figura 5.7 Rejilla de Suministro Cuarto Tableteado…………………………………50 Figura 5.8 Gráfica Comparativa Toma 1 y Toma 2 PB...........................................62 x

Figura 5.9 Gráfica Comparativa Toma 1 y Toma 2 Piso 1…………………………..63 Figura 5.10 Rejilla Con Concentración de Partículas………………………………..66 Figura 5.11 Suelo de Cuarto de Mezclado con Polvo…………………………………66 Figura 5.12 Pared Cuarto de Recubrimiento con Polvo……………………………...67 Figura 5.13 Concentración de Desechos Succión UMA 5……………………………68

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LISTA DE ABREVIATURAS HVAC: Heating Ventilation and Air Conditioning. UMA: Unidad Manejadora de Aire UTA: Unidad de Tratamiento de Aire GMP: Good Manufacturing Practices (Buenas prácticas de manufactura). OMS: Organización Mundial de la Salud. WHO: World Health Organization (Organizacion Mundial de la Salud). USP: United States Pharmacopoeia (Farmacopea de los Estados Unidos). ISO: International Organization for Standardization. HEPA: High- Efficiency Particulate Air. ASHRAE: American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers. BS: British Standards. CAH: Cambios de Aire por Hora. CFM: Cubic Feet per Minute (Pie Cúbico por Minuto). PB: Planta Baja.

xii

LISTA DE SIMBOLOS

Q: Caudal [CFM] ó [m^3/h] V: Volumen [ft^3] ó [m^3] A: Área [m^2] : Velocidad del Flujo [m/s] ∆P: Diferencial de Presión [Pa] T: Temperatura [°C] %H: Humedad Relativa [%]

xiii

1

INTRODUCCIÓN Los procesos y sistemas industriales siempre deben estar en constante control, debido a que estos pueden afectar directamente la naturaleza del producto final. En nuestro caso el sistema HVAC, conocido como calefacción, ventilación y aire acondicionado, es fundamental en una planta, ya que este no solo crea un ambiente confortable para los trabajadores sino que podría afectar de múltiples maneras los procesos productivos, materias primas y productos finales. Validación es simplemente corroborar que un sistema o procesos arroja los resultados mínimos requeridos. Para CALOX INTERNATIONAL es fundamental mantener la calidad al más alto nivel, tanto por requerimientos de las normativas farmacéuticas como por una política interna de la empresa, que tiene como consigna otorgar la mejor calidad posible del mercado. Es por ello que para esta empresa conocer el estado de sus procesos y sistema es fundamental para lograr mantener la más alta calidad. Es imprescindible realizar un proceso de validación periódicamente para lograr conocer la variación que está sintiendo el sistema, y de esta manera poder ejecutar mantenimientos tanto preventivos como correctivos, logrando ahorrar tiempo y dinero en caso de grandes fallas. Debido a esa necesidad se procedió a plantear un proceso de validación, para poder determinar el estado real de un sistema tan importante como el HVAC. El alcance del informe del proyecto de pasantías que presentamos a continuación, es mostrar la información recolectada durante todo el proceso de validación, así como cualquier otra información relevante que se haya levantado en este período. Este informe también tiene la finalidad de demostrar que los objetivos planteados fueron cumplidos, objetivos tantos académicos como profesionales, entre los cuales esta entregar a la empresa el verdadero estado en que se encuentra el sistema de aire acondicionado.

2 Objetivos Específicos  Levantamiento de Información sobre el correcto funcionamiento del sistema HVAC.  Definición del sistema actual HVAC de la planta de antibióticos.  Toma de datos y muestreo del sistema HVAC.  Desarrollo de la nueva propuesta y rediseño del sistema.

3

CAPÍTULO I DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA CALOXINTERNATIONAL, C.A. es una empresa dedicada a la fabricación de productos farmacéuticos con una amplia gama de géneros que van desde antigripales sencillos hasta antibióticos e inyectables. Está ubicado en Caracas – Venezuela, en una instalación de 10.500 m2, donde funcionan las operaciones de producción, investigación y desarrollo, aseguramiento de la calidad, control de calidad, comercialización, gerencia técnica, recursos humanos, regencia, compras y administración, entre otros, además del almacén de insumos ubicado en Guarenas. Cuenta con aproximadamente 426 trabajadores de la más alta calificación, así como con equipos de producción y control de avanzada tecnología. 1.1. Reseña histórica La historia de la compañía comenzó en 1935, cuando inició operaciones bajo el nombre de “Laboratorios Biogen”. En 1966 se asocia con McKesson, conocida corporación norteamericana, con tradición en la medicina desde 1833. En 1971 se hace una modificación accionaria y surge Laboratorios Calox, C.A., como una empresa de capital netamente venezolano fortaleciéndose considerablemente en las áreas de tecnología y mercadeo. En 1978 mediante una inversión de capital venezolano, Calox se transforma en un laboratorio nacional, con participación accionaria de McKesson International. A partir de 1990 Calox se convierte en una empresa cien por ciento venezolana dedicada a formular los principios éticos y la inteligencia empresarial que originaron su imagen de calidad y posición de liderazgo en el mercado. Para agilizar su posicionamiento en el mercado internacional, en 1998 la compañía

cambia

su

nombre

de

Laboratorios

Calox,

C.A.

a

CALOXINTERNATIONAL, C.A. En ese mismo año Sukia Farmacéutica, S.A. cambió de nombre a CALOX DE COSTA RICA S.A. con el fin de mantener identidad

4 con CALOXINTERNATIONAL y así posicionar la marca Calox a nivel de sus clientes en los diferentes países. Conscientes de que el proceso de globalización actual es un fenómeno que obliga al mejoramiento continuo, la empresa decide en el año 2001 la construcción de una nueva sede con una infraestructura tal que permita cumplir con las más estrictas normas de Buenas Prácticas de Manufactura que la Organización Mundial de la Salud (OMS) exige para los laboratorios farmacéuticos. En la sede ubicada en San José - Costa Rica, CALOX DE COSTA RICA cuenta con una moderna instalación farmacéutica de aproximadamente 5.300 m 2, recinto que alberga las oficinas gerenciales y administrativas, producción, almacenamiento de materias primas, acopio de productos terminados, comedor y área de mantenimiento. Una infraestructura que ofrece, además de un ambiente agradable de trabajo, todos los sistemas de higiene y seguridad laboral que reflejan un respeto al trabajador, la comunidad y el medio ambiente.

CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO En el siguiente capítulo se muestran las bases teóricas que fueron necesarias para sustentar la metodología que se consideró conveniente tanto para el desarrollo como para la ejecución del proyecto. 2.1. Validación Validación es establecer evidencia documentada que provea un alto grado de garantía de que un proceso, procedimiento, equipo, actividad o sistema producirá, de forma consistente, el resultado previsto con las especificaciones predeterminadas y los atributos de calidad correspondiente. [1] 2.1.1. Principios Básicos de la Validación El proceso de validación es un elemento clave para asegurar que se cumplen los objetivos de garantía de la calidad requeridos por la empresa, y establecido en las normas correspondientes. Por ello la validación debe servir como:  Garantía de calidad del equipo, procedimiento, proceso, actividad o sistema que intervenga en la fabricación del producto (en este caso farmacéutico) y que por lo tanto influye directamente en la calidad del mismo.  Demostración de que el equipo, procedimiento, proceso, actividad o sistema es homogéneo, fiable y reproducible para conseguir un producto que cumpla las especificaciones establecidas. [1] 2.1.2. Tipos de Validación Actualmente se aceptan cuatro tipos de opciones para realizar un proceso de validación.

6 Dependiendo del tiempo en que se realiza, en relación a la producción industrial, la validación puede ser: prospectiva, concurrente, repetitiva o revalidación y retrospectiva. 

Prospectiva La validación prospectiva se lleva a cabo durante la fase de desarrollo, por lo tanto se aplica a procesos nuevos. Este tipo de validación conlleva asegurar que las siguientes operaciones y procedimientos han sido terminados satisfactoriamente. 1. Las instalaciones y el equipo en el cual se realizará el proceso de validación cumple con los requerimientos de las normas de buenas prácticas de manufactura (GMP). 2. Los supervisores y operadores, los cuales ejecutarán y controlarán el proceso, tienen la formación y el entrenamiento adecuado. 3. El diseño, selección y optimización de la formula han sido completadas. 4. Se ha realizado satisfactoriamente la validación del proceso a nivel de planta piloto, identificando los pasos críticos del proceso y se han definido los límites de control de cada parámetro crítico. 5. Información técnica detallada del producto y del proceso de manufactura, incluyendo evidencia documentada de la estabilidad del producto. 6. Finalmente como mínimo, haber realizado un ensayo de producción industrial

a

escala,

demostrando

que

no

hay

desviaciones

significativas en relación a las previstas. 

Concurrente Se realiza cuando un producto se fabrica industrialmente para su salida comercial. A partir de la validación prospectiva, se utiliza la información generada para escribir una Documentación Master del producto, con los protocolos de elaboración y acondicionamiento

7 definitivos, y por lo tanto se preparará la salida comercial, realizando en los

tres

primeros

lotes

de

fabricación

industrial

la

validación

concurrente, en la cual realizaremos en cada uno de los paso de la validación del proceso un estudio estadístico e los resultados de los parámetros críticos, en donde se ha de demostrar la robustez, fiabilidad y consistencia del proceso de producción. Es decir se ha de demostrar con evidencia documentada que el proceso continua estando controlado con los tres primeros lotes de salida al mercado. 

Revalidación Se puede dividir en dos grandes categorías.  Revalidación por cambio Es necesaria cuando en un proceso habitual de fabricación, existen cambios debidos a: 1. Componentes críticos (usualmente materia prima) 2. Sustituciones de piezas críticas de equipos 3. Material de acondicionamiento primario que puede afectar la estabilidad del producto 4. Las instalaciones 5. Tamaño del lote 6. Cambios en el proceso que pueden afectar la calidad del producto: tiempo de mezcla, temperatura, tiempo de enfriamiento, etc. 7. Desviaciones detectadas a nivel de resultados anómalos, de diversos lotes que no cumplen con las especificaciones.  Revalidación periódica Se realiza periódicamente sino ha habido cambios previamente, para asegurar que se mantiene la fiabilidad del proceso.



Retrospectiva Es la validación que se realiza para un producto que ya se viene fabricando habitualmente, cuyo proceso no ha sufrido cambios que obliguen

8 a su revalidación y que se efectúa a través del estudio y análisis de datos históricos del producto y su proceso. Hoy en día se está introduciendo cada día más la “revalidación periódica” la cual es más completa y fiable que la validación retrospectiva, ya que los datos históricos acumulados en un documento, servirán para el pasado y en tal caso, para mostrarlos en una inspección.

En

la

revalidación

periódica

conocemos el

presente y

aseguramos el futuro del proceso o el producto. [1] 2.1.3. Puntos de Mejora Es de gran interés y esencial en el desarrollo de la validación, los puntos de mejora se dividen en los puntos críticos y en los no críticos.  Puntos Críticos Son aquellos que afectan o pueden afectar la calidad del producto y/o no cumplen con las normativas GMP u otras. Por tanto es imprescindible solucionarlos para continuar o terminar la validación. Además de asegurar la calidad final, permiten en consecuencia una mayor productividad.  Puntos No Críticos Son aquellos que afectan a la productividad y/o a la disminución del costo de los sistemas y procesos, mas no afectan la calidad del producto (Mejor mantenimiento preventivo, mejor control de documentación, etc.). [1] 2.2. Sistema HVAC Son un conjunto de técnicas y métodos que estudian y analizan el tratamiento del aire en cuanto a su calentamiento, enfriamiento, calidad, humidificación y ventilación. Las Siglas HVAC provienen del acrónimo ingles Heating Ventilating and Air Conditioning, en español simplemente se le conoce con el nombre de climatización.

9 Con estos sistemas se busca obtener unas condiciones de temperatura, humedad, calidad y, cuando es necesario, de presión adecuada para la comodidad de un espacio. La comodidad térmica está sujeta a tres factores:  Factor Humano: La manera de vestir, el nivel de actividad y el tiempo durante el cual las personas permanecen bajo activada influyen sobre las condiciones de comodidad térmica. Estos factores pueden ser muy variables pues dependen de los gustos de las personas.  El Espacio: La temperatura del local considerado y la temperatura ambiental.  El Aire: Las condiciones a las cuales encontramos el aire, temperatura, humedad y calidad. [4] 2.2.1. Clasificación Según el Alcance  Climatización Unitaria: Es un sistema muy frecuente, conocido como un acondicionador de ventana. Este sistema se utiliza para espacios de tamaño reducido como cuartos, salas, pequeñas oficinas, etc. En general los equipos pequeños poseen un bajo rendimiento en comparación con equipos grandes, por lo cual colocar varios equipos unitarios podría traer mayor costos energéticos.  Climatización Central: Es un sistema muy utilizado para acondicionar espacios grandes como edificios, fabricas, conjuntos de oficinas, casas, etc. Consta de un equipo central encargado de generar la energía térmica, que luego será distribuida por los climatizadores o unidades manejadoras de aire. [4] 2.2.2. Componentes del Sistema HVAC Un sistema completo HVAC comprendería los siguientes elementos:  Generador de energía térmica, generalmente se realiza mediante un chiller.

10  Transporte primario de la energía térmica generada por el chiller, este transporte se hará generalmente con el uso de una bomba.  Una UMA o Climatizador  Transporte secundario del aire ya tratado, llevado a las zonas a climatizar.  Difusión en los ambientes correspondientes. [5] 2.3. Chiller Son sistemas muy utilizados para acondicionar grandes instalaciones, edificios de oficinas, hospitales, hoteles, plantas de producción, etc. Es una máquina cuya función es de generar energía térmica requerida por un sistema de climatización, generalmente frío. Estos sistemas usualmente utilizan un refrigerante como fluido principal para generar la carga térmica la cual que será transferida a un fluido secundario (agua). Usualmente los chillers utilizan el ciclo de refrigeración por compresión, el cual consiste en forzar mecánicamente la circulación del fluido primario a través de un ciclo cerrado, creando zonas de alta y baja presión, buscando que el fluido absorba y disipe calor en las zonas correspondiente. Para el ciclo de refrigeración el fluido absorberá calor en el evaporador, y disipara calor en el condensador.

Figura 2.1 Chiller

11 2.3.1. Ciclo de Refrigeración por Compresión Este ciclo consiste en forzar mecánicamente un fluido químico a través de un circuito cerrado, buscando que el fluido (refrigerante) cambie de fase en diferentes puntos del ciclo, ya sea de líquido a gas o de gas a líquido, para que así absorba o disipe calor en los puntos deseados. El ciclo consta de cuatro etapas fundamentales que son:  Compresión: Se comprime el refrigerante que viene con baja presión, aumentando la presión del mismo así como su temperatura. Esta compresión conlleva el consumo de energía mecánica.  Condensación: El gas a alta presión es enfriado, buscando que el fluido condense a líquido.  Expansión: El fluido a alta presión pasa a través de un mecanismo de expansión, el cual baja bruscamente la presión y temperatura del refrigerante.  Evaporación: El líquido a baja presión y baja temperatura se hace pasar a través de un intercambiador, el cual suministra calor al refrigerante y lo evapora. Es importante resaltar que estas cuatro etapas ya explicadas tienen un orden específico dentro del ciclo, es decir solo se logra generar el efecto de refrigeración si estas están ubicadas en su posición adecuada. En la figura 2.2 se puede observar el ciclo de refrigeración con sus cuatro principales etapas.

12

Figura 2.2 Ciclo de Refrigeración.

2.4.1. Componentes de un Chiller  Compresor: Es una máquina cuya función es desplazar y aumentar la presión de un fluido compresible, es decir fluidos en estado gaseoso. Estas son máquinas térmicas en las cuales el fluido sufre un cambio de densidad y temperatura a la salida del compresor.  Condensador: Es un intercambiador de calor cuyo propósito es de cambiar la fase del fluido de gas a líquido. Esto se logra disipando el calor que absorbió el flujo en el evaporador y de la energía del compresor.  Sistema de expansión: Dispositivo mecánico mediante el cual se regula la circulación de un fluido, mediante un mecanismo que obstruya el paso del fluido de un punto a otro.  Evaporador: Es un intercambiador de calor cuyo propósito es de cambiar la fase del fluido de líquido a gas. Esto se logra absorbiendo calor del flujo secundario, es decir de fluido a enfriar. 2.5. UMA o Climatizador Un climatizador, unidad manejadora de aire (UMA) o unidad de tratamiento de aire (UTA) es una máquina encargada de tratar el aire en los aspectos

13 necesarios para climatizar un ambiente. Entre los aspectos fundamentales manejados por estas unidades tenemos temperatura, humedad, filtrado y caudal o volumen. Estas unidades no producen por sí mismas calor ni frío, la energía térmica llega a estos equipos por tuberías que transportan agua o algún refrigerante. Generalmente esta energía es transferida a través de los chillers.

Figura 2.3 Unidad Manejadora de Aire.

2.5.1. Componentes de una UMA Un climatizador o UMA consta de:  Una entrada de aire o succión  Una batería de filtros: Son un conjunto de filtros que pueden existir por etapas, es decir podemos tener varias etapas de filtrado ubicadas en diferentes posiciones a lo largo de la UMA. La idea de esta batería de filtrado es retener la mayor cantidad de partículas en suspensión que tiene el aire mejorando así la calidad del mismo. La exigencias de filtrado varían según los requerimientos de la zona a acondicionar, por lo tanto variaran las baterías de filtrado dependiendo del ambiente que maneja el climatizador.

14  Serpentín: Es un banco de tubos que tiene la función de intercambiar calor con el aire a climatizar, por medio de este banco de tubos circula un fluido tratado por un equipo externo (chiller)  Turbina o Ventilador: Es una máquina que tiene el objetivo de producir una corriente de aire. Esta corriente de aire es tratada en cada punto de la UMA y luego desplazada al área a climatizar. En la Figura 2.4 se observa un esquema de una unidad manejadora de aire y sus etapas correspondientes. Las etapas de las UMAS pueden variar sin tener un orden específico de colocación.

Figura 2.4 Componentes de una UMA.

2.6. Caudal o Flujo de Aire Caudal se refiera a la cantidad de fluido que pasa a través de una tubería, ducto, canal, etc. Normalmente se identifica con el volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. El caudal puede medirse mediante la siguiente fórmula: 2.1

15 2.6.1. Balómetro. Un balómetro, también conocido como una campana de captura, es un instrumento que permite medir rápida y fácilmente el flujo de aire en las rejillas y difusores. Estos son los puntos de suministro y de extracción de los sistemas HVAC. Un balómetro está diseñado para ajustarse sobre la rejilla o difusor, y leer una velocidad media a través de varios puntos de medición en esta cruz o malla de medición de dimensiones conocidas. Previamente, tales mediciones tenía que hacerse de una manera complicada, haciendo uso de un anemómetro con una sonda de difusor. La eliminación de estos pasos ha llevado al balómetro a convertirse en una herramienta que permite ahorrar tiempo y dinero a la hora de mediciones en los sistemas HVAC.

Figura 2.5 Balómetro.

2.7. Cambios de Aire Un cambio de aire es las veces que el aire contenido en un volumen, en este caso un cuarto, es renovado completamente en una unidad de tiempo. Normalmente se utiliza el término cambios de aire por hora para este factor.

16 Para este factor es relevante tomar en cuenta el volumen del cuarto y el suministro de aire que a este ingresa. Este valor se podría calcular tanto con el suministro o la extracción, pero es más común utilizar el suministro. Este valor se calcula utilizando la siguiente fórmula: 2.2 2.8. Humedad Relativa La humedad relativa es la relación porcentual que existe entre la cantidad de vapor de agua real que contiene el aire y la que necesitaría contener para saturarse a idéntica temperatura. 2.9. Partículas Las partículas o polvo es el nombre otorgado a materia de muy pequeñas dimensiones las cuales se encuentran en el aire. La fuente de estas partículas es variada y puede venir tanto de levantamiento de materia del suelo, como de la polución o incendios. Es un hecho que en cualquier ambiente están presentes, como partes del mismo, y representan una serie de agentes contaminantes de diferentes naturalezas. No todas las partículas que conforman el polvo son iguales, así pues independientemente de su naturaleza se puede hacer la siguiente clasificación 

Por su tamaño  El 98,5 % son partículas menores de 1,5 micrómetros (μm)  El 1,25 % son partículas entres 1,5 y 5 micrómetros (μm)  El 0,25 % son partículas entres 5 y 3 micrómetros (μm)



Por su masa  El 3 % corresponde a las partículas menores de 1,5 micrómetros (μm)  El 17 % corresponde a las partículas de tamaño entre 1,5 y 5 micrómetros (μm)

17  El 80 % corresponde a las partículas de tamaño entre 5 y 30 micrómetros (μm) Según esto se puede afirmar que el mayor número de partículas representan el menor peso, y por el contrario, el menor número de partículas representan el mayor peso. [1] 2.9.1. Medidor de Partículas. Un contador de partículas es un instrumento que detecta y cuenta las partículas. Por su propia naturaleza un contador de partículas es un contador de partículas individuales, lo que significa que detecta y cuenta las partículas de uno en uno. La naturaleza de conteo de partículas se basa en métodos de dispersión de luz, oscurecimiento de la luz o imagen directa. Una fuente de energía de la luz alta se utiliza para iluminar la partícula a medida que pasa a través de la cámara de detección. La partícula pasa a través de la fuente de luz, típicamente un láser de luz o halógeno, y si se utiliza la dispersión de luz, entonces la luz redirigida es detectada por un foto detector. Este contador suministra la concentración de partículas por unidad de volumen, es decir los resultados están expresados en partículas por metro cúbico, o pie cúbico. En la figura 2.6 se observa un contador de partículas.

Figura 2.6 Contador de Partículas.

18 2.10. Filtración La filtración cosiste en separar el polvo existente en el ambiente, por medio de un elemento capaz de retenerlo y acumularlo. Según el elemento utilizado como filtro se pueden distinguir los siguientes grupos: 

Pre filtración o filtración primaria: Su misión es retener partículas más gruesas, comprendidas entres 2 y 80 micrómetros. Se utilizan para la protección de máquinas, motores, cabinas, intercambiadores, etc.

 Filtración de alta eficacia: Son elementos filtrantes capaces de retener el 100 de las partículas gruesas y entre el 20 % y el 90 % de las partículas inferiores a 2 micrómetros.  Filtración absoluta: Llamada así por retener las partículas más pequeñas llegando actualmente hasta el 99,99995 % de las partículas inferiores a 0,12 micrómetros. Debido a su concepción se colman rápidamente, es por ello que se deben proteger con etapas previas de filtrado. [1] En las siguientes figuras 2.7 y 2.8 se observan unos tipos de filtros utilizados en algunas de las UMAS de la planta de antibióticos de Calox.

Figura 2.7 Filtros HEPA UMAS Planta.

19

Figura 2.8 Filtro de Alta Eficiencia de Tipo Bolsa

2.11. Temperatura Es una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema, más específicamente está relacionada directamente con la energía cinética, que es la asociada a los movimientos de las partículas del sistema. A medida que sea mayor la energía cinética que posea un sistema, se observa que este tiene una mayor temperatura. Por lo tanto se puede decir que la energía interna de un sistema es directamente proporcional a su temperatura. 2.12. Diferencial de Presión La presión diferencial no es más que la presión que tiene un punto con respecto a otro, es decir si existen dos áreas contiguas la presión diferencial es la resta que existe entre la presión de cada uno de los cuartos, por lo tanto no es una medición absoluta sino una referencia entre ambos puntos. En el campo de la climatización en la industria farmacéutica como en muchas otras, la presión diferencial es indispensable para mantener aislado cuartos y así evitar contaminación cruzada. En la figura 2.9 se puede observar un pequeño plano en el cual se identifican las zonas con mayor presión y las de

20 menor presión, y la cual se puede observar lo importante de este diferencial para evitar contaminar el aire de áreas como encapsulado con aires no tan limpios como los de lavado.

Figura 2.9 plano de diferencial de presión.

Existen varios métodos para realizar un sistema de diferenciales de presión en cascada, se le denomina así al conjunto de diferenciales de presión que existen entre cuartos para mantener estos bajo la normativa correspondiente. Los dos conceptos utilizados son el de desplazamiento y el de diferencial de presión. 2.12.1 Concepto del Desplazamiento Este método se basa en un flujo de aire muy alto y una baja presión diferencial. Es por ello que este concepto no es el más adecuado ni el más utilizado, ya que medir y monitorear las velocidades del flujo de aire en las puertas es muy complicado. Este método es conveniente en procesos de alta generación de polvo. [2]

21 2.12.2 Concepto de Diferencial de Presión Este método es completamente opuesto al anterior, aquí la base es un bajo flujo de aire y un alto diferencial de presión entre cuartos. Este método es el más utilizado por las industrias, no solo farmacéuticas sino a nivel general, debido a su accesible aplicación y a su vez su fácil monitoreo y medición en el campo. A parte de estos dos conceptos ya explicados, tenemos otros métodos de contención complementarios a los anteriores muy importantes y de mucha aplicación en la industria. Estas aplicaciones son utilizadas para mantener cuartos alejados de la contaminación externa, y su concepto se basa en la inclusión de un pequeño cuarto llamado esclusa entre el pasillo y el área de trabajo. Esta pequeña conexión posee tres casos de aplicación, que son: Sistema en Cascada, Sistema en Burbuja y Sistema de Retención. [2] 2.12.4 Sistema en Cascada En este sistema se basa en una presión diferencial que va decreciendo, es decir el cuarto donde se realiza la producción poseerá la mayor presión del sistema, seguido por el cuarto denominado esclusa y finalmente el pasillo o cuarto contiguo. En la figura 2.10 podemos observar un plano donde se refleja el sentido de un sistema en cascada. [2]

Figura 2.10 Sistema en Cascada.

22 2.12.5 Sistema en Burbuja En este sistema la esclusa servirá como medio de contención de la contaminación, es decir ella tendrá la máxima presión del sistema, sirviendo así como pared entre ambos cuartos evitando la contaminación cruzada. En la figura 2.11 se observa un plano donde refleja el sentido de un sistema en burbuja. [2]

Figura 2.11 Sistema en Burbuja.

2.12.6 Sistema de Retención En este sistema la esclusa tiene la función de retener la posible contaminación cruzada, es decir esta concentrara en su interior el polvo generado por ambos cuartos. En este sentido la esclusa poseerá la menor presión del sistema. En la figura 2.12 se observa un plano donde refleja el sentido de un sistema de Retención. [2]

23

Figura 2.12 Sistema de Retención.

2.12.7. Manómetro Diferencial. El manómetro diferencial es un instrumento que mide la diferencia de presión que existe entre dos puntos (P1 y P2) de allí su nombre. Su función es comparar la presión de una fuente con la presión de otra. En la figura 2.13 se observa un esquema que refleja el método más básico en el cual se basan los manómetros diferenciales. Este método se basa en comparar la altura que logra alcanzar un fluido intermedio a ambas fuentes, siendo esta altura final el valor del diferencial de presión existente.

Figura 2.13 Esquema Manómetro Diferencial.

24 En la figura 2.14 observamos un manómetro real utilizado para medir diferencial de presión, consta del manómetro como tal y de un par de mangueras de gomas que serán colocadas en ambas fuentes a medir.

Figura 2.14 Manómetro Diferencial.

2.13. Contaminación Cruzada La contaminación cruzada no es más que el cruce entre material producido en un cubículo en contacto con otro material de otro cubículo. Esta contaminación se lleva a cabo generalmente mediante el polvo generado en cada uno de los procesos realizado en la industria. Para evitar esta contaminación cruzada se tomas las medidas de presiones en cascadas o presiones diferenciales para contener dichos polvos o partículas en su correspondiente área. Este sistema de prevención de contaminación cruzada busca siempre mantener lo que se denomina como pasillo limpio. [2] 2.13.1 Pasillo Limpio Pasillo limpio no es más que mantener la presión del pasillo positiva con respecto a los cuartos, es decir el diferencial de presión debe mantener el flujo

25 de aire en dirección a los cuartos, evitando así que en el pasillo ocurra una mezcla de materia debido a los procesos productivos, o lo que se denomina como contaminación cruzada. [2] 2.13.2 Cuarto Limpio La norma FEDERAL STANDARD 209E define cuarto limpio como “una habitación en la cual la concentración de partículas en el aire es controlada para límites específicos”. La norma Británica BS 5295 lo define como “una habitación con control de contaminación de partículas, de manera tal que se minimice la introducción, generación y retención de las mismas. Y en la cual patrones como temperatura, humedad, presión y flujo de aire son controlados”. [2] 2.13.2.1 Tipos de Cuartos Limpios Los cuartos limpios se clasifican según el número de partículas en concentración que estos pueden tener en el aire. Esta clasificación varía dependiendo del sistema que se tome en cuenta, los cuales pueden ser el sistema internacional, el sistema ingles y las normas ISO. Esta es la clasificación según el sistema ingles de las clases de cuartos limpios:  Cuarto Clase 100: contiene 100 partículas o menos de tamaño 0,5μm por pie cúbico.  Cuarto Clase 1000: contiene 1000 partículas o menos de tamaño 0,5μm por pie cúbico.  Cuarto Clase 10000: contiene 10000 partículas o menos de tamaño 0,5μm por pie cúbico.  Cuarto Clase 100000: contiene 100000 partículas o menos de tamaño 0,5μm por pie cúbico.  Cuarto Clase 1000000: contiene 1000000 partículas o menos de tamaño 0,5μm por pie cúbico. [1]

26

2.14. Antibióticos Un antibiótico es una sustancia secretada por un microorganismo que tiene la capacidad de afectar a otros microorganismos, es decir, es una sustancia producida por un ser vivo que mata o impide el crecimiento de otro ser vivo, generalmente bacterias. Los antibióticos son utilizados en la medicina y la veterinaria para tratar infecciones provocadas por gérmenes. Los antibióticos ayudan a las defensas del individuo hasta que este logra generar suficientes respuestas locales para controlar la infección.

CAPÍTULO III NORMATIVA APLICADA EN LA INDUSTRIA FARMACÉUTICA La industria farmacéutica se rige por estándares de calidad sumamente elevados. Debido a la naturaleza de los productos manufacturados y el consumo final el cual estos tienen, se hace necesario tener ciertas pautas que permitan garantizar la calidad tanto del proceso de fabricación como el producto final. Es consecuencia de esta necesidad que hayan surgido las Buenas prácticas de manufactura (Good manufacturing practices, GMP, por sus siglas en inglés), las cuales son una serie de normas para el control y gestión de la manufactura y control de calidad de alimentos, productos farmacéuticos y médicos. La GMP no es una norma específica, sino una serie de principios generales que establecen las distintas pautas que permiten obtener una calidad final estándar en todos los productos. Es por esto que existen distintas GMPs que pueden variar de país en país, teniendo procedimientos más o menos rígidos; las principales GMPs utilizadas en el mundo son:  Informes de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para preparaciones farmacéuticas.  Estándares de la Farmacopea de los Estados Unidos USP  Estándares de la Farmacopea Europea  Estándares de la Farmacopea Japonesa.

28

Aunque existen distintas GMPs, todas siguen los mismos principios básicos. Entre ellos están:  Los procesos de manufactura deben estar claramente definidos y controlados. Todos los procesos críticos deben ser validados para garantizar consistencia y conformidad con las especificaciones establecidas.  Los procesos de manufactura están controlados, y cualquier cambio que se haga al proceso debe ser evaluado. Aquellos cambios que afecten la calidad de la droga deben ser validados.  Instrucciones y procedimientos deben estar escritos de manera clara y sin ambigüedades.  Los operarios deben ser entrenados para llevar a cabo y documentar los procedimientos.  En el proceso de manufactura debe llevarse un registro, manual o automatizado, que demuestre que todos los pasos requeridos por el procedimiento fueron realmente tomados, y que la cantidad y calidad de la droga es la esperada. Todas las desviaciones deben ser investigadas y documentadas.  Deben llevarse registros de manufactura y distribución que permita rastrear cualquier lote de manera comprensible y completa.  Quejas sobre drogas distribuidas deben examinarse, las causas investigarse y las medidas para evitar la recurrencia de estos problemas deben tomarse y quedar registradas. A continuación se presenta la normativa utilizada para la realización de este proyecto en cuanto a los sistemas HVAC. 3.1. Informe OMS La Organizacion Mundial de la Salud convoca todos los años a un panel de expertos (WHO Expert advisory panel on the international pharmacopoeia and

pharmaceutical preparations) con especialistas de la industria, organizaciones no

29 gubernamentales y gubernamentales, encargados de revisar la normas, estándares y pautas establecidas para la industria, generando un informe final que contenga las actualizaciones realizadas, y nuevas adiciones a la misma. Seguidamente se expone la información más importante sobre los sistemas HVAC contenida en el Informe 40vo de la OMS En este informe se establece que el aire debe poseer una alta calidad ya que este estará en contacto prácticamente con todos los productos. Esta calidad va a ser determinada por una serie de factores que se deben cumplir a cabalidad, estos factores son: Temperatura, Humedad Relativa, y Concentración de Partículas. Existen otra serie de factores igualmente indispensables que no se presentan como tratamiento de aire exactamente, pero guardan una estrecha relación llegando a ser igual de importantes que los anteriores. Estos factores son: Diferencial de Presión, Flujo de Suministro y Cambios de Aire por Hora. Estos factores tienes incidencia directa en el área a climatizar. Los valores recomendados por las normativas correspondientes, entre las cuales resaltan la OMS, USP, ISO y ASHRAE como los principales regentes, aun que existen otros que igualmente poseen mucho peso en la normativa farmacéutica, serán presentados a continuación. 3.2. Normativa para Concentración de Partículas El consenso mundial para la concentración de partículas en los cuartos de producción farmacéutica está muy bien especificado. Aun que existe algunas diferencias entre los sistemas que las rigen, Sistema Internacional, Sistema Ingles y normas ISO, todas poseen y recomiendan los mismos valores de concentración en las áreas. La medición de partículas en un área se toma en unidades de volumen, es decir, se tomara la concentración de partículas que posee el aire ya sea por metro cúbico o por pie cúbico.

30 Es importante también tomar en cuenta el tamaño que pueden poseer estas partículas en concentración. El máximo tamaño que las normas permiten que exista en el aire será de 5 μm, mayor a estos valores estamos violando las normas correspondientes. Los valores permitidos para los cuartos dependerán del tipo de sala limpia que deseemos, si queremos una sala para producción de equipos inyectables, esta tendrá mayor exigencia en cuanto a los valores de limpieza y concentración de partículas en el aire, a diferencia de cuartos como los de lavado en los cuales su exigencias son menores. Es por ello que los valores que la norma acepta varían según el caso. En la tabla 3.1 y 3.2 se pueden observar los valores mínimos de concentración permitidos en las áreas de trabajo, dependiendo del tipo de sala en la que nos encontremos.

Tabla 3.1 Concentración máxima de partículas por metro cúbico

Sistema Internacional

Clase ISO

Máximo # de Partículas en el aire por metro cúbico Tamaño de Partícula > 0,5 m

> 1 m

> 5 m

1

na

na

na

2

4

na

na

3

35

8

na

4

352

83

na

5 M 3,5

3520

832

29

6 M 4,5

35200

8320

293

7 M 5,5

352000

83200

2930

8 M 6,5

3520000

832000

29300

35200000

8320000

293000

9

31 Tabla 3.2 Concentración máxima de partículas por pie cúbico

Máximo # de Partículas en el aire por pie cúbico

US FED STD

Tamaño de Partícula > 0,5 m

> 1 m

> 5 m

1

1

na

na

10

10

2

na

100

100

24

na

1000

1000

236

7

10000

10000

2364

70

100000

100000

23636

700

1000000

1000000

236364

7000

3.3. Normativa para Temperatura y Humedad Relativa Siendo la temperatura y la humedad relativa un factor tan importante, en la mayoría de los casos es necesario manejar estos factores independientemente en los diferentes cuartos de una planta de producción. Esto es necesario debido a las diferentes condiciones que requieren la variedad de productos que se realizan. Aun que cada cuarto puede presentar condiciones específicas distintas al resto, existe un rango definido general para mantener tanto el confort del personal operario que trabaja en esas áreas, como el material de producción que contiene la planta. En cuanto a la temperatura la normativa mundial USP, OMS entre otros proporciona valores en un rango de 20-25 °C, estos valores proporcionan un rango de comodidad y seguridad muy bueno, pero la normativa permite que se pueda ampliar este rango algunos grados en ambos límites, llegando a ser aceptables dependiendo de las condiciones un rango de 18-27 °C.

32

Para la humedad relativa la normativa exige valores entres 40-60 % de humedad relativa. Dependiendo del producto a realizar estos valores o estos rangos de valores podrían no estar correctos, pero a nivel general se considera aceptable que los cuartos posean humedad relativa entre esos límites. 3.4. Normativa para Diferenciales de Presión. Los cuartos de una instalación limpia deben mantenerse a presiones estáticas superiores a la atmosférica, para así prevenir infiltración del medio ambiente a la zona de producción. A su vez presiones diferenciales positivas deben existir entre cuartos para asegurar los flujos de aire desde el espacio más limpio al menos limpio. El valor más común para la presión diferencial entre dos cuartos adyacentes es de 15 Pa, pero un rango entre 5 y 20 Pa es completamente aceptado. Un gradiente superior a los 25 Pa podría dificultar la apertura de las puertas de la sala, por lo tanto mantenerse bajo los rangos recomendados es fundamental. También es importante tomar en cuenta la presión estática, pues una presión en el cuarto mayor a los 45 Pa podría traer problemas a las estructuras civiles como falsos techos, paredes divisorias, etc. 3.5. Normativa para Cambios de Aire por Hora Las

normas

mundiales

farmacéuticas

no

presentan

valores

específicos

recomendados para los cambios de aire por hora, ya que este valor va a depender de muchos factores extras, lo cual hace muy complicado poder tabular números concretos recomendados. Factores como la ropa utilizada por los operarios, el producto, el método de fabricación, la maquinaria, la filtración del aire suministrado, la extracción del aire, la cantidad de trabajadores, entres muchísimos otros, dificultan la posibilidad de otorgar valor recomendado final. Es por ello que para conocer los cambios de aire por hora de cada zona se debe utilizar una fórmula que toma en cuenta todos los

33 posibles factores que aumentarían o disminuirían las necesidades de los cambios de aire. La OMS ha realizado un completo estudio sobre este tema y logró llegar a la conclusión de que los valores promedios recomendables para estos cambios de aire tienen un rango que va desde 6 a 20 cambios de aire por hora. Estos números se adaptan a muchas de las necesidades de la industria farmacéutica mas con ello no podemos decir que sean valores definitivos. Si existen productos que en su producción generen grandes cantidades de polvo, por ejemplo, es probable que se necesiten más cambios de aire por hora. Por lo tanto estos valores de la OMS son simplemente una guía para tomar en cuenta. Debido al largo estudio que habría que realizar para lograr calcular los cambios de aire necesarios en cada una de las zonas de la planta, en nuestro caso se utilizaran los valores promedio recomendados por la OMS de 6-20 CAH.

CAPÍTULO IV MARCO METODOLÓGICO Para lograr los objetivos planteados durante este proyecto es fundamental crear un plan de trabajo efectivo, mas aun teniendo en cuenta que este es un trabajo limitado por el tiempo. Sabiendo que contamos con solo 20 semanas para cumplir con todos nuestros objetivos, la organización de nuestro tiempo es fundamental, por lo tanto crear un plan de trabajo que vaya de la mano con la metodología es clave para poder ser más efectivos. Buscando sacar el mayor provecho de nuestro tiempo, empezaremos con la búsqueda de información que nos pueda guiar en nuestro proyecto, es decir, normativas nacionales e internacionales, luego recopilaremos toda la información que exista en la empresa en relación a nuestro proyecto, levantando la información de los equipos existentes y de los planos y por último se procederá a planificar el proceso de validación como tal. 4.1. Obtención de la Normativa. Es fundamental conocer la normativa que nos guiara durante todo el proyecto y así con la ayuda de esta lograr levantar la información de manera eficiente y correcta. Nuestro proyecto es de índole mecánico más al estar ligado a una producción farmacéutica es de suma importancia tener claro lo que buscamos obtener y como obtenerlo, y es aquí donde la normativa es más relevante llevándonos de la mano a lo largo de las 20 semanas. Se consultaran las normativas internacionales que nos puedan guiar durante el proyecto, estas normativas serán la OMS, la USP, ISO y ASHRAE entres las principales.

35 4.2. Levantamiento y Realización de Planos Para el levantamiento de los planos se procederá de la siguiente manera:  Se recopilaran los planos existentes tanto en físico como en digital.  Se realizará un levantamiento de las dimensiones y ubicación de los equipos correspondientes en la planta de antibióticos para luego generar el layout correspondiente.  Se realizaran los planos correspondientes utilizando Autocad©. 4.3. Levantamiento de la Documentación. La información de los equipos que comprenden el sistema se obtendrá de los catálogos y manuales de cada proveedor (si existe la información requerida). También será importante el levantamiento de in formación en planta de cada equipo con los rótulos que se encuentran colocados. 4.4. Muestreo y Toma de Medidas Para Validar el sistema. Con respecto al muestreo para el proceso de validación se procederá como se expone a continuación. Para el proceso de validación se tomaran en cuenta los siguientes factores: Caudal, Temperatura, Diferencial de presión, Humedad Relativa, Cambios de Aire por Hora y Concentración de Partículas. La toma de muestras será llevada a cabo por un período de 6 semanas. Para la toma de las diferentes muestras serán necesarios varios equipos muy diferentes entre sí. El diferencial de presión se medirá mediante el uso de un manómetro y unas mangueras de goma, para la temperatura y humedad relativa utilizaremos un sensor de temperatura y humedad, en cuento al caudal será necesario utilizar un balometro, las partículas serán medidas por un contador de las mismas y para los cambios de aire será necesario un metro.

36 4.4.1. Medición de Flujo de Aire o Caudal. La primera muestra que captaremos será el caudal de aire, esta medición será tomada en cada una de las rejillas de suministro de cada cuarto de la planta de antibióticos. Para medir este factor se deberá seguir con el siguiente procedimiento:  Colocar la cara ancha de la campana del balómetro junto a la rejilla, obligando así al flujo de aire a pasar por el medidor.  Mantener el instrumento el tiempo necesario hasta que estabilice el flujo de aire que pasa por la malla de medición, es probable que este tiempo nos lleve unos 5 minutos por rejilla. La medición de este factor se realizará durante un período de 1 semana. En la figura 4.1 se puede observar cómo debemos colocar el balómetro en las rejillas de los cuartos para realizar una correcta medición.

Figura 4.1 Como Colocar el Balómetro Para Medir.

37 4.4.2. Calculo de Cambios de Aire por Hora. El segundo factor a medir será los cambios de aire por hora que presentan cada zona de la planta. Para este factor debemos utilizar los resultados obtenidos durante el muestreo del caudal. Con los resultados anteriores ya obtenidos pasaremos a medir el volumen que posee cada área utilizando el metro digital. Luego con este volumen medido y los números obtenidos del caudal se hará uso de la ecuación número 2 para calcular los cambios de aire por hora actuales. La medición de este valor nos tomará aproximadamente un día, ya que al medir al volumen de los cuartos el resto solo nos tomara unos minutos. 4.4.3. Medición del Diferencial de Presión. Para la medición del diferencial de presión será necesario un manómetro diferencial con unas mangueras de goma. El procedimiento para lograr realizar estas mediciones correctas es el siguiente:  Asegurar que todas las puertas del pasillo y cuartos estén cerradas, ya que a que al abrir cualquiera de ellas afecta directamente el valor del diferencial del cuarto en medición.  Colocar una manguera en el cuarto a medir y la otra en el pasillo o cuarto contiguo, pasando está por debajo de la puerta.  Esperar algunos segundos a que estabilice el valor.  Tomar la medida.  Generar un plano de presiones con los resultados obtenidos. Este procedimiento será llevado a cabo durante dos semanas, durante cada cual será tomara una medición completa, es decir, se tomara una medición del diferencial de todos los cuartos de la planta en una semana, por lo tanto se realizaran 2 mediciones completas de diferenciales. Para este valor se toman dos mediciones completas debido a que es un factor muy variable y al encontrarnos en una planta en producción constante, mantener todas las puertas cerradas durante las mediciones es muy complicado, pudiendo arrojar así valores errados.

38 4.4.4. Medición de Temperatura y Humedad Relativa. La temperatura y humedad relativa serán medidas con el uso de un sensor. Será necesario dejar estabilizar el sensor durante cada medición, por lo tanto tendremos que dejar el sensor unos 15 minutos por cuarto, buscando así evitar las fluctuaciones que puedan existir de temperatura y humedad. Luego del tiempo de estabilización se podremos registrar el valor de ambos valores. Este proceso nos llevara una semana entera debido a lo largo del proceso para cada cuarto. 4.4.5. Medición de Concentración de Partículas. Por último mediremos la concentración de partículas, para realizar este proceso seguiremos los siguientes puntos:  Colocaremos el medidor en el medio del área a evaluar.  Encenderemos el aparato, el cual tarda 5 minutos en medir la concentración de partículas que existe por metro cubico. Para este proceso tardaremos una semana entera de medición. Es importante resaltar que este proceso de medición podría realizarse en un menor tiempo, pero debido a que la planta está en plena producción y no podemos pararla para realizar las mediciones, necesitaremos algo más de tiempo. Cabe resaltar que en ocasiones debido a los procesos productivos, nos será complicada la toma de medidas, debiendo así postergar la evaluación. Estás situaciones ya están contempladas en el tiempo requerido de medición.

CAPÍTULO V RESULTADOS Y DISCUSIONES La evaluación y validación así como el levantamiento de plano e información del sistema HVAC de la planta de antibióticos fue llevado a cabo durante un periodo de 5 meses, empezando el mes de julio y terminando en el mes de noviembre del año 2012. En el siguiente apartado se presentarán los resultados de los estudios antes descritos en el marco metodológico, para luego otorgar un resultado final en cuento a la validez del sistema en estudio. Se reportaran los resultados de cada uno de los factores por separados y así poder analizarlos independientemente. 5.1. Recopilación de Información de los Equipos. Como ya se menciono en los capítulos anteriores, los sistemas HVAC constan de varios equipos. A continuación presentaremos cada uno de los equipos que constituyen nuestro sistema en la planta de antibióticos Calox International. 5.1.1. UMAS o Unidades Manejadoras de Aire. Para El caso de las UMAS la planta de antibióticos tiene en uso cinco sistemas separados de climatización, y cada uno de estos sistemas posee una unidad manejadora de aire, por lo tanto tendremos cinco equipos de este tipo en estudio. 

Sistema de Climatización Uno. En la tabla 5.1 podemos observar los datos técnicos recopilados sobre el sistema 1.

40 Tabla 5.1 Datos UMA 1 Marca Trane

Modelo MCC-06

Caudal [CFM] 1500

RPM 1745

Potencia [HP] 5

La UMA 1 se encuentra ubicada en la azotea de la planta de antibióticos.

Figura 5.1 UMA 1



Sistema de Climatización Dos En la tabla 5.2 podemos observar los datos técnicos recopilados sobre el

sistema 2.

41 Tabla 5.2 Datos UMA 2 Marca

Modelo

Trane

Caudal [CFM]

RPM

Potencia [HP]

1500

De la UMA 2 no se logro conseguir mayor información, ya que las etiquetas de la máquina no se encontraban, tampoco existían manuales ni documentos que proporcionaran ninguna información. La UMA 2 se encuentra ubicada en la planta baja junto a la fachada oeste de la planta de antibióticos.

Figura 5.2 UMA 2

42 

Sistema de Climatización Tres En la tabla 5.3 podemos observar los datos técnicos recopilados sobre el

sistema 3.

Tabla 5.3 Datos UMA 3 Marca Trane

Modelo MCC-14

Caudal [CFM] 6500

RPM 1100

Potencia [HP] 7,5

La UMA 3 se encuentra ubicada en la azotea de la planta de antibióticos.

Figura 5.3 UMA 3



Sistema de climatización Cuatro En la tabla 5.4 podemos observar los datos técnicos recopilados sobre el

sistema 4.

43 Tabla 5.4 Datos UMA 4 Marca Trane

Modelo MCC-14

Caudal [CFM] 6300

RPM 1040

Potencia [HP] 7,8

La UMA 4 se encuentra ubicada en la planta baja junto a la fachada sur de la planta de antibióticos, justo debajo de la escalera de acceso a la azotea.

Figura 5.4 UMA 4



Sistema de Climatización Cinco En la tabla 5.5 podemos observar los datos técnicos recopilados sobre el

sistema 5.

44 Tabla 5.5 Datos UMA 5 Marca Trane

Modelo MCC-30

Caudal [CFM] 14000

RPM 850

Potencia [HP] 13,4

La UMA 5 se encuentra ubicada en la planta baja junto a la fachada oeste de la planta de antibióticos. Esta justo al lado de la UMA 2.

Figura 5.5 UMA 5

5.1.2. Chiller. La planta de antibióticos solo tiene un chiller, el cual surte de la energía térmica a los 5 sistemas manejadores de aire. Las especificaciones de este equipo se muestran en la tabla 5.6.

45 Tabla 5.6 Datos Chiller Marca

Modelo

Carrier

30GT-150

Capacidad Térmica 150 TR

Consumo Eléctrico 190 Kw

Refrigerante R-22

5.2. Resultados de Medición de Caudal. La medición del caudal se realizó por cuartos al igual que el resto de las medidas. En la tabla 5.7 se puede observar los valores obtenidos para este factor en cada uno de los cuartos evaluados en la planta baja de nuestra planta de producción.

Tabla 5.7 Valores de suministro de flujo en cuartos de la planta baja. Cuartos PB Comedor Pasillo Entrada Edificio Esclusa Mujeres Esclusa Hombres Salida Mujeres Salida Hombres Entrada Mujeres Entrada Hombres Pasillo I Pasillo II Lavado II Granel Llenado Polvo Muestreo Esclusa Muestreo I Esclusa Muestreo II Depósito Desinfectante Ingreso Materiales Almacén Codificado Depósito Codificado Etiquetado y Estuchado

Flujo Suministro [CFM] Flujo Suministro [m^3/h] 170 288,8 262 445,0 115 195,3 130 220,8 25 42,5 30 51,0 20 34,0 60 101,9 80 135,9 630 1070,1 50 84,9 60 101,9 450 764,4 35 59,5 155 263,3 82 139,3 30 51,0 325 552,0 3672 6237,3 450 764,4 45 76,4 150 254,8

46 Cuartos PB Pasillo III Soplado Esclusa Soplado

Flujo Suministro [CFM] Flujo Suministro [m^3/h] 585 993,7 50 84,9 320 543,6

En la tabla5.8 se pueden observar los valores obtenidos de caudal de aire para los cuartos del piso 1 de la planta.

Tabla 5.8 Valores de suministro de flujo en cuartos del piso 1. PISO 1 Pasillo I Esclusa Entrada Recubrimiento Recubrimiento Sala Máquinas (Recubrimiento) Tableteado Blisteado Esclusa Empaque Secado Control Procesos Granulado Lavado I Depósito Entrada Esclusa Pasillo II Pasillo II Deposito Cuarto Final Pesado I Pesado II Depósito Pesada Recepción Materia Prima Recuperación Limpieza de Capsulas Empaque Secundario Oficina Mantenimiento Armado de Cajas Encapsulado Sala Máquinas Farmatic Mezclado

Flujo Suministro [CFM] Flujo Suministro [m^3/h] 1140 1936,404 61 103,6146 260 441,636 110 186,846 0 0 2100 3567,06 130 220,818 120 203,832 80 135,888 370 628,482 260 441,636 150 254,79 60 101,916 600 1019,16 900 1528,74 0 0 260 441,636 80 135,888 290 492,594 250 424,65 80 135,888 1800 3057,48 100 169,86 130 220,818 430 730,398 230 390,678 120 203,832 319 541,8534

47 Como se puede observar en la tabla 5.7 y la tabla 5.8 la mayoría de los cuartos presentan un suministro aceptable de aire a su área en cada una de las plantas, pero estos valores por sí solos no nos permiten considerar si estamos en rangos adecuados o no, para que estos números tengan algún significado es indispensable conocer el volumen del cuarto a evaluar, es por ello que esta valoración se realizara en los cambios de aire por hora, que toma en cuenta ambos factores. Se puede observar que existen cinco cuartos resaltados en color rojo, esto se debe a que a la hora de tomar las medidas de flujo estos cuartos presentaban obstrucciones en las rejillas de suministro de aire, restringiendo el flujo de aire o estaban completamente selladas sin permitir entrada de aire limpio, por lo cual debemos considerar que los resultados obtenidos en esos cuartos no son los correctos. Estas consideraciones presentaran mucha más relevancia en el siguiente punto a tratar. 5.3. Resultados de Cálculos de Cambios de Aire por Hora Los cambios de aire por hora es un punto muy importante en nuestro proceso de validación y es mediante él que podemos conocer cuál es el estado de renovación del aire en la planta, además evalúa puntos anteriores que por sí solo no tienen sentido en nuestros resultados. En la tabla 5.9 presentamos los valores calculados para los cambios de aire por hora en cada uno de los cuartos de la planta baja.

Tabla 5.9 Cambios de aire por hora cuartos PB. Cuartos PB Comedor Pasillo Entrada Edificio Esclusa Mujeres Esclusa Hombres Salida Mujeres Salida Hombres

Flujo Suministro [m^3/h] 288,76 445,03 195,34 220,82 42,47 50,96

V [m^3] 43,26 25,69 27,00 27,00 10,21 10,21

CA H [1/h] 6,68 17,32 7,23 8,18 4,16 4,99

48 Cuartos PB Entrada Mujeres Entrada Hombres Pasillo I Pasillo II Lavado II Granel Llenado Polvo Muestreo Esclusa Muestreo I Esclusa Muestreo II Depósito Desinfectante Ingreso Materiales Almacén Codificado Depósito Codificado Etiquetado y Estuchado Pasillo III Soplado Esclusa Soplado

Flujo Suministro [m^3/h] 33,97 101,92 135,89 1070,12 84,93 101,92 764,37 59,45 263,28 139,29 50,96 552,05 6237,26 764,37 76,44 254,79 993,68 84,93 543,55

V [m^3] 9,12 9,12 33,35 49,36 26,88 21,18 52,27 23,18 9,91 12,56 14,51 50,20 494,50 41,39 10,94 40,53 34,14 33,45 16,00

CA H [1/h] 3,73 11,18 4,08 21,68 3,16 4,81 14,62 2,57 26,56 11,09 3,51 11,00 12,61 18,47 6,98 6,29 29,10 2,54 33,98

En la tabla 5.10 presentamos los valores calculados para los cambios de aire por hora en cada uno de los cuartos del piso 1.

Tabla 5.10 Cambios de aire por hora cuartos Piso 1 Cuartos Piso 1 Pasillo I Esclusa Entrada Recubrimiento Recubrimiento Sala Máquinas (Recubrimiento) Tableteado Blisteado Esclusa Empaque Secado Control Procesos Granulado Lavado I Depósito Entrada Esclusa Pasillo II

Flujo Suministro [m^3/h] 1936,40 103,61 441,64 186,85 0,00 3567,06 220,82 203,83 135,89 628,48 441,64 254,79 101,92

V [m^3] 89,23 8,10 65,45 21,01 31,46 123,55 10,47 42,35 11,77 42,35 42,02 26,03 9,15

CAH [1/h] 21,70 12,80 6,75 8,89 0,00 28,87 21,09 4,81 11,55 14,84 10,51 9,79 11,14

49 Cuartos Piso 1 Pasillo II Deposito Cuarto Final Pesado I Pesado II Depósito Pesada Recepción Materia Prima Recuperación Limpieza de Capsulas Empaque Secundario Oficina Mantenimiento Armado de Cajas Encapsulado Sala Máquinas Farmatic Mezclado

Flujo Suministro [m^3/h] 1019,16 1528,74 0,00 441,64 135,89 492,59 424,65 135,89 3057,48 169,86 220,82 730,40 390,68 203,83 541,85

V [m^3] 56,87 64,26 17,78 17,78 22,26 16,46 42,35 44,51 297,99 12,14 20,35 27,83 93,18 11,24 83,14

CAH [1/h] 17,92 23,79 0,00 24,84 6,10 29,93 10,03 3,05 10,26 13,99 10,85 26,24 4,19 18,13 6,52

En las tablas 5.9 y 5.10 se muestran los resultados obtenidos para los cálculos de cambios de aire por hora que experimentan cada uno de los cuartos de la planta en estudio. Se pueden observar también los valores ya antes mencionados de flujo de suministro y el valor del volumen del cuarto medido. Se colocan el flujo y el volumen ya que mediante la ecuación (2) y el uso de estos valores se realizó el cálculo de los CAH y de esta manera obteniendo así con mayor certeza si el flujo de suministro de cada cuarto se encuentra en los valores recomendados. Los valores recomendados por la OMS para los CAH que fueron ya establecidos, otorgan valor mínimo 6 CAH por cuarto, rango que en nuestra mayoría de cuartos cumple, especialmente en el Piso 1. En la tabla 5.9 que refleja solo PB se puede notar que hay una gran cantidad de cuartos que no cumplen con el mínimo requerido, 9 cuartos exactamente, estos cuartos son los que resaltamos su valor en rojo en los CAH. En la tabla 5.10 que refleja solo el Piso 1 se puede observar que a diferencia de la PB aquí los cuartos que no cumplen nuestro mínimo requerido son pocos,

50 exactamente 5, estos cuartos fueron resaltados en rojos en la tabla en la columna de CAH. Es importante resaltar que esta regeneración de aire es fundamental para este tipo de plantas en cada de uno de sus cuartos, pero cabe destacar que no todos los cuartos son igual de importantes en nuestro estudio, es decir para nosotros será de muchísima más importancia que los cuartos con mayor concentración de personal y que tienen presencia de material de producción durante más tiempo, cumplan con nuestro rango, es por este motivo que de los 9 cuartos que presentan números rojos en la PB, 4 de ellos no nos son relevantes, estos cuartos son: Salida Mujeres, Salida Hombres, Entrada Mujeres y Depósito Desinfectante. Los tres primeros cuartos son zonas de transición por lo cual no existe presencia de material de producción y el personal entra y sale a estos cuartos muy rápidamente teniendo una estadía corta en el área. En el caso particular del depósito de desinfectante no es relevante ya que su uso es simplemente para guardar implementos de limpieza y algún producto utilizado para desinfección, por lo tanto podemos decir al igual que en el caso de los cuartos anteriores que no es un caso crítico. A diferencia de los cuartos de PB donde existen zonas que no son tan relevantes en nuestro estudio, para el Piso 1 los cuartos en números rojos si son importantes por sus funciones como por su personal activo en el área. Pero estos cuartos aun que no están en el rango deseado tienen un valor cercano por lo cual no consideramos como casi crítico. En la sección anterior de medición de flujo se resaltaron unos cuartos en color rojo, debido a que estos presentaban obstrucciones es sus rejillas de suministro. Llevándolo a este nuevo caso no nos sorprende que analizando esta situación se obtuvo que 3 de los cuartos que presentaban dificultades a la entrada de aire, nuevamente presentan bajos valores o ningún valor de CAH, estos cuartos son: en PB Soplado y el Piso 1 Tableteado y Pesado I. Los últimos

51 2 tienen la rejilla completamente tapada impidiendo la entrada de aire, por lo cual era lógico no obtener valores en los cálculos. En la figura 5.6 se observa la rejilla de suministro completamente cubierta por teipe del cuarto de Pesada I.

Figura 5.6 Rejilla de Suministro Cuarto Pesada I.

En la figura 5.7 se logra observar la rejilla de suministro completamente obstruida por papel y teipe en el cuarto de Tableteado.

52

Figura 5.7 Rejilla de Suministro Cuarto Tableteado

Cuando tomamos las medidas de flujo de suministro y se observó este problema, se consultó a los responsables de cubrir las rejillas para entender el motivo por el cual se hizo. Para el caso del cuarto de tableteado el operario explicó que se había decidido tapar la rejilla debido a que uno de los productos que en ese cuarto se realiza necesita una humedad relativa muy baja ya que si no se daña el material. Para el cuarto de Pesada I la justificación fue mucho más simple y es que los operarios se quejaban que el aire de ese cuarto salía muy frio. Luego de haber obtenido todos los resultados y analizar los mismos, creemos que el sistema requiere de un balanceo en los ductos de suministro para equilibrar las salidas de aire de todos los cuartos, con este proceso se busca que cada área reciba la cantidad de aire que necesita para mantenerse en el rango adecuado, creemos que con este proceso se estabilizaría el sistema completo.

53 También se necesita una limpieza de las rejillas de suministro, ya sea por obstrucción parcial o completa, para aumentar el flujo de aire en algunas zonas. 5.4. Resultados de Medición de Temperatura y Humedad Relativa. La temperatura y humedad relativa aun que son factores que van e la mano son independientes por lo tantos los resultados de ambos los analizaremos de forma separada. En la tabla 5.11 se pueden apreciar los datos obtenidos para la temperatura en la PB.

Tabla 5.11 Valores de temperatura PB

PB Comedor Pasillo Entrada Edificio Esclusa Mujeres Esclusa Hombres Salida Mujeres Salida Hombres Entrada Mujeres Entrada Hombres Pasillo I Pasillo II Lavado II Granel Llenado Polvo Muestreo Esclusa Muestreo I Esclusa Muestreo II Depósito Desinfectante Ingreso Materiales Almacén Codificado Depósito Codificado Etiquetado y Estuchado Pasillo III Soplado Esclusa Soplado

Temperatura [°C] 24,6 26,2 21,5 20,8 21,2 19,7 20 19,5 19,4 15,1 15,2 14,5 14,6 14,8 17,5 17,2 19 18,9 20 18 18,4 19,1 18,6 18,3 17,8

54

En la tabla 5.12 se pueden observar los valores obtenidos para la temperatura en el Piso 1 de la planta.

Tabla 5.12 Valores de Temperatura Piso 1

Piso 1 Pasillo I Esclusa Recubrimiento Recubrimiento Sala Máquinas (Recubrimiento) Tableteado Blisteado Esclusa Empaque Secado Control Procesos Granulado Lavado I Depósito Entrada Esclusa Pasillo Pasillo II Deposito Cuarto Final Pesado I Pesado II Depósito Pesada Recepción Materia Prima Recuperación Limpieza de Capsulas Empaque Secundario Oficina Mantenimiento Armado de Cajas Encapsulado Sala Máquinas Farmatic Mezclado

Temperatura [°C] 18,7 19 19,5 19,4 22,1 19 19,5 19,4 20,7 20,2 19,3 16,1 15,8 18,7 17,7 16,7 17,1 18,8 16,1 18,5 22 21,1 21,2 20,7 17,7 19,2 16,7

De la tabla 5.11 se puede observar que 9 cuartos de los evaluados no cumplen con la normativa, es decir no se encuentran en el rango deseado. De

55 los 9 cuartos uno sobrepasa el rango por alta temperatura mientras que el resto no entra en rango por baja temperatura. En cuanto al cuarto que posee una alta temperatura sabiendo que este es El Pasillo de Entrada a la planta y por lo tanto posee mayor contacto con el ambiente exterior, no nos sorprende que sea el cuarto cuyo valor obtenido sea el más alto de toda la planta. De los 8 cuartos restantes 7 están ubicados en la misma área de la planta siendo cuartos contiguos, estos cuartos son: Pasillo II, Lavado II, Granel, Llenado de Polvo, Muestreo, Esclusa Muestreo I y Esclusa Muestreo II. Analizando esta situación se consiguió que 5 de estos cuartos mencionados son climatizados por la UMA 3, por lo cual nos hace pensar que el problema de temperatura proviene de la manejadora de aire. Estos 5 cuartos manejados por el mismo sistema son: Pasillo II, Granel, Llenado de Polvo, Muestreo y Esclusa de Muestreo I. Sabiendo que los otros 2 cuartos son tratados por otro sistema, podemos decir que su baja temperatura se debe a el contacto con el aire de los cuartos contiguos. El último cuarto que nos presenta la tabla 5.11 que no cumple es la Esclusa de Soplado, teniendo un valor de temperatura de 17,8 °C casi los 18 grados mínimos requeridos, por lo cual consideramos que este cuarto prácticamente cumple con lo especificado. En la tabla 5.12 que muestra los valores obtenidos para el Piso 1, también se obtuvieron 8 cuartos que no cumplen la normativa, en este caso todos los cuarto salen del rango por el límite inferior, es decir poseen bajas temperaturas. Existe un cuarto que no tiene valor alguno, este cuarto es la sala de maquinas de recubrimiento, esta área no se logró medir debido que su acceso es complicado ya que solo se puede entrar mientras no se realice proceso de recubrimiento y al estar la planta en constante producción se nos fue muy difícil recolectar información del cuarto.

56 Los 8 cuartos en números rojos son: Mezclado, Recuperación, Encapsulado, Pasillo II, Esclusa Pasillo, Pesado I, Pesado II y Depósito de Pesada. Nuevamente tratando de analizar el problema se observo que estos 8 cuartos en mención son todos tratados por la UMA 3 y como ya mencionamos anteriormente el problema en la PB era de los cuartos climatizados por la misma UMA, por lo cual nos queda sumamente claro que el sistema 3 de tratamiento de aire presenta un problema con la temperatura del aire de suministro arrojando valores muy bajos. En este sentido recomendamos a la empresa realizar en mantenimiento a la UMA 3 para un mejor funcionamiento. Para la humedad relativa la tabla 5.13 nos muestra los valores que se obtuvieron para la PB.

Tabla 5.13 Valores Humedad Relativa PB. Cuartos PB Comedor Pasillo Entrada Edificio Esclusa Mujeres Esclusa Hombres Salida Mujeres Salida Hombres Entrada Mujeres Entrada Hombres Pasillo I Pasillo II Lavado II Granel Llenado Polvo Muestreo Esclusa Muestreo I Esclusa Muestreo II Depósito Desinfectante Ingreso Materiales Almacén

Humedad Relativa % 52 49 53 52 51 48 50 49 55 47 54 46 47 49 66 66 56 61 58

57 Cuartos PB Codificado Depósito Codificado Etiquetado y Estuchado Pasillo III Soplado Esclusa Soplado

Humedad Relativa % 70 69 69 65 68 70

La tabla 5.14 muestra los valores obtenidos para la humedad relativa en el Piso 1.

Tabla 5.14 Valores Humedad Relativa Piso 1. Cuartos Piso 1 Pasillo I Esclusa Recubrimiento Recubrimiento Sala Máquinas (Recubrimiento) Tableteado Blisteado Esclusa Empaque Secado Control Procesos Granulado Lavado I Depósito Entrada Esclusa Pasillo Pasillo II Deposito Cuarto Final Pesado I Pesado II Depósito Pesada Recepción Materia Prima Recuperación Limpieza de Capsulas Empaque Secundario Oficina Mantenimiento Armado de Cajas Encapsulado Sala Máquinas Farmatic Mezclado

Humedad Relativa % 54 49 47 44 49 54 50 55 53 55 53 55 55 60 56 62 56 55 43 58 49 52 52 54 49 58 43

58

La tabla 5.13 destaca en azul los números que no corresponden con la normativa requerida para humedad relativa en la PB, teniendo 9 cuartos resaltados, los cuales sobrepasan el límite superior especificado, es decir estos cuartos presentan un exceso de humedad en su ambiente. Los cuartos fuera de rango son: Esclusa Muestreo I, Esclusa Muestreo II, Codificado, Etiquetado y Estuchado, Ingreso Materiales, Soplado, Esclusa Soplado, Pasillo III, Deposito de Codificado. Realizando un análisis como el que se hizo con la temperatura, se logro observar que de los 9 cuartos húmedos 8 de ellos son tratados por la UMA 4, separando de este lote la Esclusa Muestreo I que es parte del sistema 3. Sabiendo que estos cuartos son tratados por el mismo climatizador suponemos que el problema está en la máquina, mas no del todo, debido a que el resto de cuartos que la UMA 4 trata no presentan problema con este factor. Cabe destacar que estos cuartos señalados la mayoría están ubicados en la misma zona de la planta, por lo cual se puede considerar que existe un problema en el área. Ya en conocimiento de la situación se debería realizar un análisis más profundo al sistema 4, para así poder dar con el problema directo. Este análisis que se requiere no pudo ser efectuado en nuestro proyecto debido a que no teníamos el tiempo suficiente para dedicarle a un solo punto. En cuanto a los valores resaltados en la tabla 5.14 para el Piso 1 solo tenemos 2, uno de ellos es nuevamente la sala de máquinas de recubrimiento, la cual como ya fue explicado, no se logro entrar con mucha frecuencia debido a su naturaleza. El otro cuarto con problemas de humedad es el cuarto de Pesado II que posee un 62 % de humedad, teniendo en cuenta que es el único cuarto en

59 el Piso 1 que presenta este problema y que su valor excede en 2 % el rango deseado, lo tomaremos como aceptable. 5.5. Resultados de Medición de Diferencial de Presión. Como ya fue explicado en capítulos anteriores se realizaron dos mediciones del factor de diferencial de presión, debido a lo complicado de obtener valores ajustados a la realidad. Con esto queremos decir que es complicado tomar medidas correctas ya que es un factor muy susceptible a la mínima abertura de una puerta. La tabla 5.15 muestra los valores recolectados para el diferencial de presión en la PB en lo que fue la primera toma. Es importante explicar antes la composición de la tabla, ya que el diferencial de presión es un factor que se toma en relación a otro por lo cual hay que destacar lo que significa cada columna en estudio. En la primera columna encontramos lo que para nosotros es el cuarto guía, que en la mayoría de los casos son los pasillos, es decir con respecto a este cuarto tomaremos el diferencial, en la siguiente columna tenemos el cuarto en estudio, en la tercera columna el valor de diferencial obtenido y por último en la cuarta tenemos el signo de este diferencial con respecto al cuarto guía, es decir si la columna de signo tiene un símbolo + quiere decir que el cuarto en estudio tiene mayor presión que el cuarto guía.

Tabla 5.15 Diferencial de Presión PB Toma 1. Cuartos PB

Pasillo I

Cuarto Pasillo II Escalera 1 Depósito Desinfectante Salida Mujeres Salida Hombres Entrada Mujeres Entrada Hombres

∆P [Pa] 2,3 5 0 0 0 0 0

Signo + + / / / / /

60 Cuartos PB Pasillo II

Muestreo

Pasillo III

Almacén

Esclusa Soplado

Cuarto ∆P [Pa] Lavado II Granel Llenado de Polvo Muestreo Esclusa Muestreo I Pasillo Entrada Planta Etiquetado y Estuchado Codificado Depósito Codificado Almacén Ingreso Material Esclusa Muestreo II Escalera II Esclusa Soplado Soplado

6 4,2 3 6,5 5,3 7 1 2,5 2,2 1 2 2 2 0 1,5

Signo + / -

En la tabla 5.16 tenemos los resultados obtenidos de la toma 1 de diferencial para el Piso 1 de la planta.

Tabla 5.16 Diferencial de Presión Piso 1 Toma 1. Cuartos Piso 1

Cuarto Depósito Desinfectante Lavado I Granulado Blisteado Pasillo I Secado Control Proceso Esclusa Empaque Sec Esclusa Pasillo II Esclusa Recubrimiento Esclusa Recubrimiento Recubrimiento Recubrimiento Tableteado Esclusa Pasillo II Pasillo II Mezclado Encapsulado Pasillo II Recuperación Depósito

∆P [Pa] 1 0 0 3,5 1,7 3,2 2,3 2 1 1,7 2,8 1,5 1 2,6 3,3 4,5

Signo / / + + + -

61 Cuartos Piso 1 Pasillo II

Depósito Pesada Empaque Secundario

Cuarto Limpieza Capsulas Pesada II Pesada II Depósito Pesada Sala Máquina farmatic Ingreso Materia Prima Oficina Esclusa Armado de Caja Mantenimiento

∆P [Pa] 3,3 0,7 0 3,5 0,5 0,6 0 1 0 0

Signo / / + / /

De la primera toma de valores podemos destacar que solo 5 de los cuartos de la planta cumplen con la normativa requerida, estos cuartos están ubicados todos en la planta baja y se encuentran resaltados en rojo en nuestra tabla 5.15. Casi la totalidad de los valores obtenidos son muy bajos lo cual nos lleva a pensar que la planta no cumplirá con los mínimos requeridos, aun que es posible haber tomado las medidas mal, que solo 5 de los valores sobre pasen el mínimo quiere decir que hay muy pocas probabilidades de cumplir. En la tabla 5.17 se muestran los datos obtenidos para el diferencial de presión en la PB en la toma número 2.

Tabla 5.17 Diferencial de Presión PB Toma 2 Cuartos PB

Pasillo I

Pasillo II

Cuarto Pasillo II Escalera I Depósito Desinfectante Salida Mujeres Salida Hombres Entrada Mujeres Entrada Hombres Lavado II Granel Llenado de Polvo

∆P [Pa]

Signo 2,65 8,95 0,49 1,2 1,3 0,6 1,8 6,74 3,38 5,6

+ + + -

62 PB Pasillo II Muestreo

Pasillo III

Almacén Esclusa Soplado

Cuarto Muestreo Esclusa Muestreo I Pasillo Entrada Etiquetado y Estuchado Codificado Depósito Codificado Almacén Ingreso Material Esclusa Muestreo II Escalera II Esclusa Soplado Soplado

∆P [Pa]

Signo 8,1 3,8 9,4 0 1,2 1,25 0 5 1,8 2 2,5 2

+ + -

En la tabla 5.18 se muestran los datos recolectados para el diferencial de presión en el Piso 1 en la segunda toma de valores.

Tabla 5.18 Diferencial de Presión Piso 1 Toma 2 Cuartos Piso 1

Pasillo I

Esclusa Recubrimiento Recubrimiento Esclusa Pasillo II

Pasillo II

Cuarto Depósito Desinfectante Lavado I Granulado Blisteado Secado Control Proceso Esclusa Empaque Secundario Esclusa Pasillo II Esclusa Recubrimiento Recubrimiento Tableteado Pasillo II Mezclado Encapsulado Recuperación Depósito Limpieza Capsulas Pesada I Pesada II Sala Máquina farmatic

∆P [Pa]

Signo 3,02 0,4 0,4 2,65 1,6 8,13 10,61 1,85 8,05 0,62 2,81 11,7 3,8 13,4 4,33 23,5 9,8 3,29 7,73 4,45

+ + + -

63 Cuartos Piso 1 Pesada II Depósito Pesada Empaque Secundario

Cuarto Depósito Pesada Ingreso Materia Prima Oficina Esclusa Armado de Caja Mantenimiento

∆P [Pa]

Signo 6,82 2,6 0 1 1,5 1

+ -

Observando los resultados de la toma 2 está claro que hay una gran diferencia entres los resultados de ambas tomas, siendo la segunda mucho más adecuada a lo que esperábamos, pero con esto no decimos que se cumpla con los requisitos de la normativa internacional. En estos segundos resultados en las tablas 5.17 y 5.18 observamos en color azul los valores que cumplen las condiciones mínimas, para la PB se mantienen los cuartos que cumplen en la toma uno y ahora se le añaden 2 más que lograr entrar en normativa, pero lo apartando el hecho de que 7 cumplen se puede observar como los número en general aumentaron su valor colocándose ahora más cercanos a lo esperado. Para la tabla 5.18 la diferencia con la 5.16 es notable, ya que en la 5.16 ningún cuarto logra cumplir con el valor de 5 Pa de diferencial de presión, pero para la 5.18 ahora tenemos 9 cuartos que entran en normativa. En la figura 5.8 se observa una gráfica comparativa entre las 2 tomas realizadas en la PB de la planta, donde se observa el límite mínimo de 5 Pa requerido, en esta gráfica se nota como en la segunda toma existe una mejoría e los resultados obtenidos, mas también queda claro que no se logra el objetivo.

64

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Toma 1 Toma 2 Valor Mínimo

Pasillo II Escalera II Depósito… Salida Mujeres Salida Hombres Entrada Mujeres Entrada Hombres Lavado II Granel Llenado de Polvo Muestreo Esclusa Muestreo I Pasillo Entrada Etiquetado y… Codificado Depósito Codificado Almacen Ingreso Material Esclusa Muestreo II Escalera II Esclusa Soplado Soplado

Diferencial de Presión [Pa]

Comparación Toma 1 y Toma 2 PB

Cuartos PB

Figura 5.8 Gráfica Comparativa Toma 1 y Toma 2 PB

En la figura 5.9 se observa una gráfica comparativa entre la toma 1y la toma 2 del Piso 1, donde al igual que en la anterior figura se puede ver el límite mínimo. En esta figura es notable la mejoría que existe entre la toma 1 y la toma 2, donde en la 1 no superamos en ningún caso los 5 Pa, mientras que en la 2 lo superamos en 9 ocasiones.

65

25

Toma 1

Toma 2

20

Valor Mínimo

15 10 5 0

Depósito… Lavado I Granulado Blisteado Secado Control Proceso Esclusa… Esclusa Pasillo II Esclusa… Recubrimiento Tableteado Pasillo II Mezclado Encapsulado Recuperación Depósito Limpieza Capsulas Pesada II Pesada II Depósito Pesada Sala Máquina… Ingreso Materia… Oficina Esclusa Armado de Caja Mantenimiento

Diferencial de Presión [Pa]

Comparación Toma 1 y Toma 2 Piso 1

Cuartos Piso 1

Figura 5.9 Gráfica Comparativa Toma 1 y Toma 2 Piso 1

Analizando ambas tomas de datos y observando los resultados arrojados tanto en graficas como tablas, se puede decir que existió una mala práctica a la hora de la toma de datos en la primera ocasión, ya que la diferencia de ambos resultados en considerable. Aun que existe una alta diferencia entre ambas tomas de igual forma no podemos decir que la planta cumpla con los requisitos internacionales para este factor, debido a que en los 2 pisos ni el 50 % de los cuartos pasaron los requerimientos. 5.6. Resultados de Medición de Concentración de Partículas. La tabla 5.19 muestra los datos recolectados sobre la concentración de partículas en PB de la planta de antibióticos.

66 Tabla 5.19 Concentración de Partículas PB Cuartos PB Pasillo I Pasillo II Lavado II Granel Llenado Polvo Muestreo Esclusa Muestreo I Esclusa Muestreo II Ingreso Materiales Almacén Codificado Etiquetado y Estuchado Pasillo III Soplado Esclusa Soplado

Partículas por metro cúbico 0,5 μm 1 μm 5 μm 16183071 7721000 917286 3964357 2029857 287357 12294214 6796929 1006929 767786 400643 58357 4134786 2704500 480357 3301071 1868500 277214 707214 367500 57929 1242857 294143 18214 640357 278500 44000 721214 221429 35500 315786 95429 14500 1194286 490000 85571 577643 192357 24143 930929 458714 66571 663071 290714 43286

En la tabla 5.20 muestra los datos recolectados sobre la concentración de partículas en el Piso 1 la planta de antibióticos

Tabla 5.20 Concentración de Partículas Piso 1 Cuartos Piso 1 Pasillo I Esclusa Recubrimiento Recubrimiento Tableteado Blisteado Esclusa Empaque Secado Control Procesos Granulado Lavado I Esclusa Pasillo Pasillo II Deposito Cuarto Final

Partículas por metro cúbico 0,5 μm 1 μm 5 μm 8553429 6542643 1510214 3935643 2500357 474714 14601929 10806643 1627000 33878643 24865286 3519571 2168286 986214 155500 756857 417571 96643 2231071 1421786 290786 6039857 4435714 1073786 1138571 258357 30429 1520214 956929 200357 1324214 542357 110357 587714 45571 1500 647929 223786 79929

67 Cuartos Piso 1 Pesado I Pesado II Depósito Pesada Recepción Materia Prima Recuperación Limpieza de Capsulas Empaque Secundario Mantenimiento Armado de Cajas Encapsulado Mezclado

Partículas por metro cúbico 0,5 μm 1 μm 5 μm 305500 111929 40786 224429 35571 7643 358500 142214 55643 967786 624857 254857 270929 60429 15143 881786 106571 23286 1863143 797929 90571 1137214 476786 48500 451643 131786 13571 673214 211500 58286 4231357 1722643 207429

Analizando ambas tablas se puede observar a simple vista que el principal problema con las partículas lo encontramos en el reglón de 5μm, en el cual solo 8 de los cuartos en estudio logran superar los requisitos. Para 0,5 μm y 1 μm los valores mejoran, teniéndose ahora números más acorde a lo expresado por la normativa. Para cuartos de Mezclado, Recubrimiento, Llenado de Polvo y Tableteado no nos sorprende el hecho de que no cumplan, debido a la naturaleza de trabajo de los mismos, ya que están rodeados constantemente con polvo consecuencia de su proceso productivo, mas el hecho de que estos sean cuartos de alta concentración de polvo no los excluye del cumplimiento de la normativa. Luego de ver estos resultados nos pareció algo extraño que donde existen más problemas es con las partículas de mayor tamaño, ya que como es lógico pensar, si el sistema de filtrado del aire no permite el paso de partículas de 0,5 μm no debería permitir el paso de partículas de mayor tamaño. Esto nos lleva a pensar que estas partículas son transportadas a la planta por el personal operario en su vestimenta, por los productos o materia prima, el mal uso de la maquinaria o mala limpieza de los establecimientos. Es por ello que aun que en nuestras recomendaciones están el mantenimiento y cambio de los filtros de las UMAS, también debemos

68 recomendar a la empresa que se mejore la limpieza de los cuartos, mayor cuidado con la vestimenta de trabajo utilizada por los operarios y que se realice un mejor proceso productivo evitando así una menor contaminación debido al proceso de producción. En la figura 5.10, 5.11 y 5.12 se pueden observar alguno de los casos mencionados en los cuales la concentración de materia prima en las rejillas, suelo y paredes es notable y es factible que afecte los resultados obtenidos.

Figura 5.10 Rejilla Con Concentración de Partículas.

Figura 5.11 Suelo de Cuarto de Mezclado con Polvo.

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Figura 5.12 Pared Cuarto de Recubrimiento con Polvo.

A parte de lo ya mencionado se observaron que en las áreas de succión de algunas de las UMAS existía alta concentración de productos que pueden afectar tanto la vida útil de los filtros como la concentración de partículas en la planta. Productos de limpieza, cemento y desechos fueron de los principales encontrados en las áreas aledañas. En este sentido realizamos otra recomendación a la empresa buscando mantener en lo posible la limpieza y mínima concentración de desechos en los alrededores de las UMAS, aumentado así la vida de los filtros como mejorando la calidad del aire de suministro a la planta. En la figura 5.13 se puede observar los productos mencionados junto a la succión de la UMA 5.

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Figura 5.13 Concentración de Desechos Succión UMA 5.

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Luego de este amplio estudio realizado con su completo análisis hemos llegado a la conclusión de que el sistema no pasa el proceso de validación al que fue sometido. Esto no quiere decir que la empresa necesite un sistema HVAC nuevo para la climatización de la planta, pero si requiere de unas mejoras fundamentales para lograr el objetivo planteado, el cual no está muy lejos con los resultados obtenidos. También se logro concluir que el sistema está falto de mantenimiento general, y es por ello que algunos de los factores evaluados no cumplen los requisitos mínimos. Si no se logra mantener un plan de mantenimiento y realizar las mejoras que recomendamos es posible que a corto plazo se presente un fallo de alguno de los sistemas independientes que componen el sistema HVAC. Los defectos encontrados en los sistemas de climatización son es su mayoría simples y creemos que sencillas mejoras y planes de mantenimiento podrían alcanzar el objetivo de cumplir con la normativa. Nuestras recomendaciones buscaran que en los casos que no se logro cumplir con los objetivos, se logre llegar a los mismos. Aun que en el capitulo anterior ya se adelantaron algunas de nuestras recomendaciones aquí las presentaremos todas nuevamente. Nuestras recomendaciones para mejorar el sistema HVAC y que este cumpla con las normas son las siguientes:  Balanceo del sistema de suministro de aire, para que se logre una adecuada distribución del aire y no existan cuartos con bajo flujo y otros con altos flujos de entrada.  Mantenimiento a todas la UMAS de la planta, buscando así que no existe el más mínimo detalle que afecte la climatización.

72  Aun que ya se recomienda un mantenimiento general a todas la UMAS, creemos que las UMAS 3 y 4 necesitan de un mantenimiento más intenso, debido a que en un caso (UMA 3) una arroja temperaturas muy bajas y en el otro caso (UMA4) tenemos aire con mucha humedad. En cuanto al caso de la UMA 4 si el mantenimiento no logra el objetivo recomendamos integrar un deshumidificador a la salida para llevar el aire a valores deseados.  Cambio de los filtros de las UMAS ya que algunos se encuentran en mal estado pudiendo permitir el paso gran cantidad de partículas.  Concientizar al personal operario de la vestimenta que debe utilizar para acceder a la planta.  Concientizar al personal operario del buen uso que debemos hacer de la maquinaria de producción para evitar contaminación del aire por causa de la misma.  Realizar un buen plan de mantenimiento de la planta, ya que se observo que en algunas ocasiones se acumulaba producto de desecho sin ser retirado o limpiado.  Mantener limpias las zonas aledañas a las UMAS aumentando así la vida de la misma como de sus filtros.  Reparación de las puertas de la planta ya que algunas están en mal estado y esto afecta la presurización de los cuartos.  Reparar el sellado de las puertas que se encuentra en mal estado en algunas zonas. Realizar las mejoras antes propuestas en nuestras recomendaciones tendrá un efecto directo en los valores que se obtuvieron en nuestro estudio, es por ellos que no deben quedar solo en recomendaciones sino deben ser una prioridad de la empresa para seguir manteniendo la calidad en sus procesos y productos.

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REFERENCIAS [1] RAMÓN, M., ‘’Validación Industrial, su aplicación a la industria farmacéutica y afines’’. Glatt LaborTecnic, 2 Edición, Barcelona, pp. 31-204 (1999). [2] WHO, 2009. Expert Committee on Specifications for Pharmaceutical Preparations.http://www.who.int/medicines/services/expertcommittees/pharmp rep/en/index.html Disponible en internet. Consultado el: 1ro de Agosto de 2012. [3] USP, 2009. Acerca de USP. http://www.usp.org/ES/aboutUSP/ Disponible en internet. Consultado El: 2ro de Agosto de 2012. [4] SUGARMAN, S., ‘’HVAC fundamentals’’. The Fairmont Press, Inc. 1 Edition, Lilburn, pp. 5-50 (2005). [5] MCDOWALL, R., ‘’ Fundamentals of HVAC Systems SI Edition’’. Elservier, 1 Edition. Oxford, pp. 10-50 (2007).