Cascades de pressions et classi­fi­ca­tion des salles propres : comment elles sont élaborées

Sur un plan d’implan­ta­tion de salles propres, la cascade de pressions est souvent représentée par une série de valeurs dans chaque local. Ces valeurs paraissent simples, mais elles résultent d’une chaîne de décisions portant sur la classi­fi­ca­tion, le procédé, les risques et la manière dont les personnes et les matières circulent. Lorsque les valeurs sont copiées d’une autre ins­tal­la­tion sans cette chaîne, la cascade peut figurer sur le plan mais ne pas tenir en exploi­ta­tion.

La classi­fi­ca­tion d’abord

La classi­fi­ca­tion des salles propres décrit le niveau de propreté que l’air doit atteindre. L’ISO 14644-1 classe les salles propres selon la concentration de particules en suspension dans l’air. En GMP pour les produits stériles, EU GMP Annexe 1 et PIC/S utilisent les classes A à D, avec des limites définies pour les états au repos et en activité, complétées par une sur­veil­lance micro­bio­lo­gique ; d’autres réfé­ren­tiels, comme ceux appli­cables aux pré­pa­ra­tions, utilisent direc­te­ment les classes ISO. La bonne référence dépend du produit et de la base régle­men­taire du projet.

La classe de chaque local est fixée par ce qui s’y déroule : selon que le produit ou des composants stériles y sont exposés, que le local sert d’envi­ron­ne­ment à une zone critique, ou qu’il s’agit d’une zone de pré­pa­ra­tion, de transfert ou de support. Cette décision prise local par local, consignée dans les fiches de données de local, est le point de départ de tout ce qui suit.

À quoi sert une cascade de pressions

Une différence de pression entre deux locaux détermine le sens d’écoulement de l’air à travers les interstices autour des portes, des passe-plats et des autres ouvertures. Dans une cascade de protection du produit, les locaux les plus propres sont maintenus à une pression plus élevée afin que l’air s’écoule vers l’extérieur, en direction des zones moins propres. Dans une cascade de con­fi­ne­ment, un local où sont manipulées des substances dan­ge­reuses ou puissantes est maintenu à une pression inférieure à celle des locaux environnants afin que l’air s’écoule vers l’intérieur et que la substance reste confinée.

De nombreuses ins­tal­la­tions ont besoin des deux à la fois : un local stérile dédié aux médi­ca­ments dangereux, par exemple, doit empêcher les particules d’entrer et le médicament de sortir. C’est là que la conception des sas devient le facteur déterminant.

Phi­lo­so­phie des sas

Les sas sont généralement décrits par la pression qu’ils maintiennent par rapport aux locaux situés de part et d’autre :

• Sas en cascade : la pression se situe entre celles des deux locaux adjacents, de sorte que l’air passe du côté le plus propre au côté le moins propre en traversant le sas. Il convient à la protection du produit lorsque le con­fi­ne­ment n’est pas un enjeu.
• Sas bulle : le sas est en sur­pres­sion par rapport aux deux locaux adjacents, de sorte que l’air s’en écoule vers chacun d’eux. Il crée une barrière propre qui pousse l’air vers l’intérieur d’un local confiné et vers l’extérieur, dans le couloir.
• Sas puits : le sas est en dépression par rapport aux deux locaux adjacents, de sorte que l’air y entre depuis chacun d’eux et y est extrait. Il piège l’air provenant de chaque côté, ce qui convient au con­fi­ne­ment.

Le choix découle du risque à maîtriser de chaque côté. Les sas personnel et les sas matériel peuvent suivre des philosophies différentes au sein d’une même zone, et la séquence d’habillage doit rester fonc­tion­nelle quelle que soit la confi­gu­ra­tion retenue.

Comment les consignes sont élaborées

Les documents d’orientation décrivent des attentes concernant les différences de pression entre locaux de classes différentes, et les textes appli­cables devraient être consultés dans leur version en vigueur. Dans ce cadre, les consignes propres au projet sont élaborées à partir des éléments suivants :

• La classi­fi­ca­tion de chaque local et de ses locaux voisins.
• Le procédé : opérations ouvertes ou fermées, sources de chaleur et de particules, extraction locale et équi­pe­ments qui génèrent des mouvements d’air.
• Le risque produit et les besoins de con­fi­ne­ment, y compris la question de savoir si un local doit être en dépression.
• La stratégie de portes : nombre, dimensions, sens d’ouverture, inter­ver­rouil­lages et fréquence d’ouverture de chaque porte.
• La philosophie des sas et les séquences d’habillage et de transfert de matières.
• L’étanchéité de la con­struc­tion, car les fuites à travers les parois, les plafonds et les traversées de réseaux influent sur la quantité d’air nécessaire pour maintenir une différence de pression.
• La base régle­men­taire des marchés visés et les attentes du maître d’ouvrage en matière de qualité.
• La mesure et la régulation : précision des capteurs, stabilité et manière dont les alarmes, dotées de tem­pori­sa­tions adaptées, gèrent les ouvertures normales des portes.

Une séquence illus­tra­tive

Prenons une zone simplifiée de protection du produit : un couloir non classé, un vestiaire, un local d’envi­ron­ne­ment et un local comportant une zone critique. Sur un plan d’avant-projet, la cascade peut être indiquée de manière qualitative — le couloir comme référence, puis +, ++ et +++ en direction du local critique — avant que la moindre valeur ne soit choisie. Cette illustration ne constitue une recom­man­da­tion pour aucune ins­tal­la­tion. Les valeurs réelles découlent des facteurs ci-dessus, sont vérifiées par rapport au bilan aéraulique de la conception HVAC et sont confirmées lors de la mise en service et de la quali­fi­ca­tion.

La classi­fi­ca­tion se vérifie, elle ne se présume pas

Un local n’atteint pas une classe parce qu’un plan l’indique. La classi­fi­ca­tion est démontrée par des essais : comptages particulaires à des emplacements définis, dans les états exigés par le référentiel applicable, complétés par des essais d’intégrité des filtres, de flux d’air, de récu­pé­ra­tion et de différences de pression. L’ISO 14644 décrit la méthode de classi­fi­ca­tion et la sur­veil­lance de routine qui démontre le maintien de la conformité ; les textes GMP ajoutent leurs propres attentes pour la fabri­ca­tion stérile, notamment la sur­veil­lance micro­bio­lo­gique et la requali­fi­ca­tion à inter­valles définis.

C’est pourquoi la classi­fi­ca­tion et la cascade de pressions devraient être conçues en même temps que le plan d’essais. Les points de pré­lève­ment, l’accès aux filtres pour les essais d’intégrité et les points de mesure de la pression nécessitent tous de la place dans l’implan­ta­tion et dans le plafond, et l’équipe de mise en service doit savoir quels états des locaux et quelles positions de portes chaque essai suppose.

Faire fonc­tion­ner la cascade en exploi­ta­tion

Une cascade est le plus souvent mise en défaut au niveau des portes et des transitions. Les ouvertures de portes font brièvement chuter les différences de pression ; les inter­ver­rouil­lages, les ferme-portes et les tem­pori­sa­tions d’alarme déterminent s’il s’agit d’un événement bref et attendu ou d’une perte de maîtrise non détectée. Les essais de récu­pé­ra­tion lors de la quali­fi­ca­tion, la visualisation des flux d’air aux ouvertures critiques et un système de sur­veil­lance doté de capteurs implantés à des emplacements convenus montrent si la conception tient. Les modi­fi­ca­tions après la remise de l’ins­tal­la­tion — une nouvelle ouverture, un nouvel équipement doté de sa propre extraction — devraient passer par la maîtrise des chan­ge­ments, car elles modifient l’équilibre dont dépend la cascade.

Points clés

• Définissez les clas­sifi­ca­tions des locaux à partir du procédé avant de choisir la moindre valeur de pression.
• Déterminez, pour chaque interface entre locaux, si la cascade protège le produit, les personnes ou les deux.
• Choisissez les types de sas en fonction du risque de chaque côté, puis vérifiez que la séquence d’habillage reste fonc­tion­nelle.
• Considérez les consignes comme propres à chaque projet et vérifiez-les lors de la mise en service et de la quali­fi­ca­tion.