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中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)藥工藝用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB*****-2012條文說明目次1總則2術(shù)語和符號(hào)2.1術(shù)語2.2符號(hào)3水質(zhì)4工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1工藝系統(tǒng)選用原則和要求4.2工藝用水的制備4.3設(shè)備4.4工藝用水的分配輸送4.5純化水、注射用水系統(tǒng)的清洗、消毒和滅菌4.6純化水、注射用水的檢測(cè)和控制4.7純蒸汽制備及輸送5管道5.1一般規(guī)定5.2管道的材質(zhì)、閥門和附件5.3管徑確定和壓力損失計(jì)算5.4管道安裝5.5保溫6站房6.1一般規(guī)定6.2站房布置6.3設(shè)備布置7建筑與結(jié)構(gòu)7.1建筑7.2結(jié)構(gòu)8公用工程8.1電氣8.2給水排水8.3暖通空調(diào)1總則1.0.1本條規(guī)定了醫(yī)藥工藝用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則,要求在貫徹《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)》的同時(shí),應(yīng)結(jié)合具體工程實(shí)際、生產(chǎn)工藝對(duì)醫(yī)藥工藝用水的質(zhì)量要求和經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平等情況,正確處理好技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠和保證質(zhì)量的關(guān)系,同時(shí)在確定設(shè)計(jì)方案時(shí)還必須符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)、能源1.0.2本規(guī)范為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),適用于新建、改建和擴(kuò)建醫(yī)藥工藝用水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。醫(yī)藥工藝用水是指醫(yī)藥生產(chǎn)工藝過程中使用的水,包括:飲用水、純化水、注射用水。隨著《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)》的發(fā)展,醫(yī)藥工藝用水的生產(chǎn)和防止微生物滋生、污染的控制方法會(huì)不斷完善并日益增多,給醫(yī)藥工藝用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出新的要求。為了更好地體現(xiàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的原則性和通用性,時(shí)期條款相對(duì)穩(wěn)定而不必隨著制備工藝和設(shè)備的進(jìn)步而頻繁修改,因此本規(guī)范只規(guī)定醫(yī)藥工藝用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求,使用時(shí)應(yīng)首先準(zhǔn)確完整地執(zhí)行本規(guī)定。2術(shù)語和符號(hào)2.1術(shù)語2.1.12.1.102.1.11本術(shù)語采用美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)3水質(zhì)和適用范圍3.0.2在醫(yī)藥生產(chǎn)過程中,水是使用最廣泛的物質(zhì)、原料或起始原料。不同給藥途徑的藥品制造和制造過程不同的工藝階段決定了對(duì)醫(yī)藥工藝用水的不同質(zhì)量要求。飲用水、純化水和注射用水都是醫(yī)藥生產(chǎn)過程中使用的工藝用水,4工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1工藝系統(tǒng)選用原則和要求4.1.1據(jù)了解,一些項(xiàng)目由于在確定水源前,對(duì)選擇的水源沒有進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)研、勘察和評(píng)價(jià),以致造成工程延誤或停止,一些擬以地下水為水源的工程,由于沒有進(jìn)行詳細(xì)的地下水資源勘察,取得必要水文資料,而盲目興建地下水取水構(gòu)筑物,以致取水量不足,甚至完全失敗。因此,本條規(guī)定在水源應(yīng)保證可連續(xù)供應(yīng)所需的水量。穩(wěn)定的水質(zhì)是水源選擇的首要條件。水質(zhì)對(duì)水處理工藝的選擇非常重要,水源水質(zhì)如果不穩(wěn)定,醫(yī)藥工藝用水系統(tǒng)各級(jí)水處理設(shè)施的參數(shù)控制影響較大,制得的水可能達(dá)不到預(yù)期用水要求。此外水質(zhì)不穩(wěn)定也會(huì)增加水處理設(shè)施的成本。4.1.2~4.1.5原水包括自來水、江水、河水、湖水、井水、深井水等,原水中不同程度地帶有一定的雜質(zhì),如不溶性雜質(zhì)、可溶性雜質(zhì)、有機(jī)物、細(xì)菌、熱原等。制藥用水制備系統(tǒng)沒有一種定型的模式,但均需對(duì)原水進(jìn)行預(yù)處理和逐級(jí)提純水質(zhì),使之符合生產(chǎn)要求的標(biāo)準(zhǔn)。在選擇制藥用水工藝流程時(shí),既要受原水性質(zhì)、用戶對(duì)制藥用水水質(zhì)的要求制約,又要滿足經(jīng)濟(jì)、適用、布置、操作維護(hù)和安全可靠的要求,同時(shí)也應(yīng)考慮制水效率的高低、能耗的大小和環(huán)保的要求,并根據(jù)各種純化工藝的特點(diǎn),靈活組合。4.2工藝用水制備4.2.1飲用水常規(guī)處理工藝的主要去除對(duì)象是水源水中的懸浮物、膠體物和病原微生物等。飲用水常規(guī)處理工藝所使用的處理技術(shù)有混凝、沉淀、澄清、過濾、消毒等。在我國(guó)目前95%以上的自來水廠都是采用常規(guī)處理工藝,因此常規(guī)處理工藝是飲用水處理系統(tǒng)的主要工藝。通常,醫(yī)藥生產(chǎn)過程中飲用水來源于城市自來水,正常情況下供水水質(zhì)能保證水質(zhì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但小型集中式供水和分散式供水以及當(dāng)發(fā)生影響水質(zhì)的突發(fā)性公共事件時(shí),水質(zhì)部分指標(biāo)可能會(huì)超過正常指標(biāo)。同時(shí),在國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)中,檢查項(xiàng)目只有38項(xiàng),另一些指標(biāo),如氨氮、亞硝酸鹽、耗氧量、總堿度、鈣、鎂等,也會(huì)對(duì)工藝用水的生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響,但未列入標(biāo)準(zhǔn)之中。此外飲用水可能來源于井水、河水或水庫(kù)水等,水源的水質(zhì)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749差異更大,因此必須在飲用水制備過程中采取必要的措施進(jìn)行處理。4.2.2中國(guó)藥典中給出了純化水制備的指導(dǎo)原則,沒有明確規(guī)定具體制備方法,可以使用一切經(jīng)過驗(yàn)證證明是行之有效的方法,典型的方法是離子交換、電滲析、反滲透、超濾以及這些方法之間不同的組合,也可以采用蒸餾法。但沒有一個(gè)純化方法是絕對(duì)徹底的,正是因?yàn)榧兓椒ǖ木窒藓驮形廴疚锏拇嬖冢瑳Q定了純化水系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要對(duì)每一功能段組成仔細(xì)研究。一套適宜的純化水系統(tǒng)可以有序的除去不溶性雜質(zhì)、可溶性雜質(zhì)、有機(jī)物、微生物,經(jīng)去離子得到純化水。有時(shí)生產(chǎn)要求低電導(dǎo)率的純化水時(shí),還要考慮進(jìn)一步純化措施,如脫氣,去除二氧化碳。4.2.3中國(guó)藥典規(guī)定:注射用水應(yīng)以純化水為水源,采用蒸餾方法制備。蒸餾是世界各國(guó)制備注射用水首選方法,蒸餾美國(guó)藥典從19版開始,已經(jīng)將反滲透法收藏為法定的注射用水生產(chǎn)方法之一,但由于反滲透裝置是在常溫下運(yùn)行,不具備可靠的抗微生物污染的能力,因此,反滲透法制備注射用水的穩(wěn)定性不如蒸餾法。在日本法規(guī)下,允許采用蒸餾、反滲透、超濾方法生產(chǎn)注射用水。4.3設(shè)備4.3.1預(yù)處理是為了去除原水中的不溶性雜質(zhì)、可溶性雜質(zhì)、有機(jī)物、微生物,使其主要水質(zhì)參數(shù)達(dá)到后續(xù)處理設(shè)備的進(jìn)水要求。1當(dāng)原水濁度滿足不了后續(xù)處理設(shè)備的進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)時(shí),預(yù)處理應(yīng)設(shè)機(jī)械過濾器。否則,會(huì)造成后續(xù)處理設(shè)備以下危害:

懸浮物會(huì)附著在離子交換劑顆粒表面,降低交換容量,堵塞樹脂層孔隙,引起壓力損失增加。

懸浮物黏附在電滲析膜表面成為離子遷移的障礙,增加膜電阻懸浮物會(huì)堵塞反滲透膜孔,減小膜的有效工作面積,導(dǎo)致產(chǎn)水量和脫鹽率下降。2為了確保后續(xù)處理設(shè)備運(yùn)行良好,后續(xù)處理設(shè)備的進(jìn)水對(duì)鈣、鎂離子濃度都規(guī)定了嚴(yán)格的要求,因此,當(dāng)原水中硬度較高時(shí),應(yīng)增加軟化器。這對(duì)防止后續(xù)處理設(shè)備的膜表面結(jié)垢,提高后續(xù)處理設(shè)備的工作壽命和處理效果意義極大。3當(dāng)原水中有機(jī)物含量超過后續(xù)處理設(shè)備的進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)時(shí),會(huì)對(duì)后續(xù)處理設(shè)備造成以下危害,影響設(shè)備的運(yùn)行使用壽命和出水水質(zhì)。為除去這部分有機(jī)物,預(yù)處理應(yīng)設(shè)活性炭過濾器,使水達(dá)到符合后續(xù)處理設(shè)備要求的質(zhì)量水平。

有機(jī)物會(huì)污染陰離子交換樹脂,使交換容量下降,再生劑的用量增加,縮短樹脂的壽命。有機(jī)物會(huì)在電滲析設(shè)備的水流通道和空隙中產(chǎn)生堵塞,造成水流阻力不均勻,使農(nóng)水室和淡水室中的水壓不平衡,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使膜破裂。帶極性的有機(jī)物被膜吸附后,會(huì)改變膜的極性,降低膜的選擇透過性,增加膜電阻

有機(jī)物會(huì)堵塞反滲透膜膜孔,減小膜的有效工作面積,導(dǎo)致產(chǎn)水量和脫鹽率下降。有些有機(jī)物會(huì)污染膜體惡化水質(zhì)。4若原水中的游離氯超過后續(xù)處理設(shè)備(離子交換柱、電滲析器、、電去離子系統(tǒng)、反滲透裝置等)進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)時(shí),會(huì)對(duì)這些設(shè)備造成以下危害,影響設(shè)備的運(yùn)行使用壽命和出水水質(zhì),可采用活性炭過濾或加入亞硫酸鈉處理,將過量余氯去除,使水達(dá)到符合后續(xù)設(shè)備要求的質(zhì)量水平。游離氯的存在會(huì)使陽(yáng)離子交換樹脂活性基氧化分解,長(zhǎng)鏈斷裂,引起樹脂的不可逆膨脹,破壞離子交換樹脂的結(jié)構(gòu),使其強(qiáng)度變差,容易破碎。游離氯會(huì)使電滲析器、電法去離子系統(tǒng)和反滲透裝置的膜產(chǎn)生氧化,影響膜的物理結(jié)構(gòu),造成膜不可修復(fù)性損壞。5當(dāng)原水中鐵、錳含量較高,超過后續(xù)處理設(shè)備的進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)時(shí),會(huì)對(duì)后續(xù)處理設(shè)備造成以下危害,影響設(shè)備的運(yùn)行使用壽命和出水水質(zhì)。為降低鐵、錳含量,預(yù)處理應(yīng)增設(shè)曝氣、錳砂過濾器,使水達(dá)到符合后續(xù)處理設(shè)備要求的質(zhì)量水平。

鐵、錳離子比鈣鎂鈉離子更易被樹脂吸附、且不容易被低濃度再生劑取代,積累在樹脂顆粒內(nèi)部,使交換容量下降,惡化出水水質(zhì)。鐵、錳離子易形成氫氧化物膠體,堵塞樹脂微孔和孔隙,增大壓降。鐵、錳離子會(huì)在電滲析陽(yáng)離子交換膜的離子選擇性透過性嚴(yán)重受損而中毒。

原水中鐵、錳含量較高會(huì)在反滲透膜上形成氫氧化物膠體,堵塞膜孔。6軟化器或離子交換樹脂使用一定時(shí)間后,可能會(huì)發(fā)生樹脂破碎,精密過濾器主要作用是截留來自樹脂軟化或離子交換裝置中可能隨水流溢出的樹脂顆粒,而這些顆粒會(huì)在高壓水流的作用下對(duì)反滲透或電滲析設(shè)備的膜造成機(jī)械性損傷。因此,精密過濾器可保護(hù)反滲透或電滲析設(shè)備的膜不受機(jī)械性損傷,有效地保證反滲透或電滲析設(shè)備的膜的使用壽命和產(chǎn)水水質(zhì)。當(dāng)通過混床的水直接進(jìn)入純化水罐時(shí),在純化水罐前,也應(yīng)設(shè)3~5/0.45μm濾器,以防止樹脂碎片進(jìn)入純化水罐。當(dāng)軟化器或離子交換系統(tǒng)需要使用酸堿再生時(shí),不僅消耗清洗水,同時(shí)產(chǎn)生廢酸廢堿,成為水體和土壤環(huán)境的重要污染源。因此,軟化器或離子交換系統(tǒng)應(yīng)減少?gòu)U酸、廢堿的排放量,并應(yīng)采取處理和處置措施,以達(dá)到環(huán)保的要求。7反滲透技術(shù)的關(guān)鍵在于起除鹽作用的反滲透膜的性能。所以,為了反滲透裝置安全運(yùn)行,必須根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、產(chǎn)水量和產(chǎn)水水質(zhì)要求選擇性能合適的膜元件,做到既能保證產(chǎn)水量和產(chǎn)水水質(zhì),又能減少投資、降低能耗。8將反滲透(RO)作為電去離子(EDI)的前處理工序,用反滲透(RO)除去95%以上鹽分,用電去離子(EDI)進(jìn)行深度脫鹽,實(shí)現(xiàn)水的高純度化。原因是:①反滲透(RO)裝置適合于含鹽量高的水源,電去離子(EDI)裝置則正好相反,適合于含鹽量低的水源。假如將電去離子(EDI)置于反滲透(RO)前面,則由于進(jìn)水含鹽量太高,電去離子(EDI)的工作電流相對(duì)不足和停留時(shí)間(相當(dāng)于離子遷移時(shí)間)很短,許多離子還來不及從淡水室遷移出去,就很快離開了該室,因此脫鹽很不徹底。另外,進(jìn)水中的結(jié)垢物質(zhì)大大超過電去離子(EDI)裝置的承受極限,這將導(dǎo)致濃水嚴(yán)重結(jié)垢,電去離子(EDI)裝置無法工作。②反滲透(RO)除鹽容量很大,能保持較高脫鹽率,但在電去離子(EDI)模塊中,樹脂充填量很少,交換容量非常有限,故一般適合于低含鹽量水源。③反滲透(RO)對(duì)二價(jià)以上的離子,如Ca2+、Mg2+等具有很高的去除率,因而可以降低電去離子(EDI)的進(jìn)水硬度,有效地防止膜堆濃水室及極水室結(jié)垢,有利于電去離子(EDI)模塊長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行。另外,傳統(tǒng)除鹽系統(tǒng)中陽(yáng)、陰床出水的電導(dǎo)率雖然很低,但可能含有除離子之外的其他雜質(zhì),通常不建議把電去離子(EDI)放在陽(yáng)、陰床的后面使用。在一般情況下,反滲透(RO)能除去大部分有機(jī)分子,總有機(jī)碳可降低至0.5mg/L以下的水平,符合大多數(shù)電去離子(EDI)膜堆對(duì)給水中總有機(jī)碳的限定要求。4.3.3中國(guó)藥典規(guī)定:注射用水的制備必須以純化水為水源。由于多效蒸餾水機(jī)通常要求進(jìn)水壓力≥0.5MPa,所以,應(yīng)4.3.4本條規(guī)定了純化水儲(chǔ)罐和注射用水儲(chǔ)罐1~2依據(jù)《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP),本條規(guī)定:純化水儲(chǔ)罐和注射用水儲(chǔ)罐儲(chǔ)罐應(yīng)采用無毒、耐腐蝕材料制造。為了保證在生產(chǎn)和熱消毒中所需的無反應(yīng)、耐腐蝕、耐高溫等性能,純化水儲(chǔ)罐和注射用水儲(chǔ)罐廣泛使用不銹鋼制造。不過,被認(rèn)為符合衛(wèi)生消毒要求的材料包括低碳不銹鋼、聚丙烯、聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯等。聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織(WHO)藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范附錄3制藥用水中規(guī)定:制藥用水(純化水、高純水和注射用水)系統(tǒng)如果使用不銹鋼材料,級(jí)別至少是316L。由于注射用水的材料要求比純化水高,本規(guī)范規(guī)定注射用水儲(chǔ)罐應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)低碳不銹鋼,如316L。3罐體結(jié)構(gòu)件有裂紋、開焊和變形的部位最容易發(fā)生腐蝕,很容易滯留、滋生微生物,為控制生物膜的生成,利于設(shè)備清洗、滅菌,純化水儲(chǔ)罐和注射用水儲(chǔ)罐內(nèi)壁表面必須拋光,拋光有助于降低內(nèi)表面的粗糙度,使內(nèi)表面光滑平整、無死角。聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織(WHO)藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范附錄3制藥用水中規(guī)定:拋光后的內(nèi)表面的粗糙度的算術(shù)平均值(Ra)不得超過0.8μm。美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)生物加工設(shè)備(ASMEBPE)-2009規(guī)定:Ra小于或等于0.6μm。4純化水儲(chǔ)罐和注射用水儲(chǔ)罐應(yīng)當(dāng)考慮到必要時(shí)將罐內(nèi)的水全部排空的要求,因此要求排水管口設(shè)置在儲(chǔ)罐的最低處。罐底排水管的管徑應(yīng)按照輸送泵進(jìn)水要求計(jì)算,排水管路少設(shè)彎頭,減少泵吸入管路損失。適合純化水儲(chǔ)罐和注射用水儲(chǔ)罐的液位計(jì)量裝置都是電信號(hào)液位控制裝置,如:電容式液位計(jì)、隔膜壓力式、稱重式、雷達(dá)液位計(jì)和液位開關(guān)等。傳感器的選型應(yīng)考慮是否符合衛(wèi)生要求和對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)極端溫度壓力的耐受情況。為確保系統(tǒng)安全運(yùn)行,罐內(nèi)還可加設(shè)高低液位報(bào)警開關(guān)或與輸送泵聯(lián)鎖的流量開關(guān)。再循環(huán)系統(tǒng)儲(chǔ)罐(采用臭氧連續(xù)滅菌的儲(chǔ)罐除外)頂部應(yīng)設(shè)置噴淋裝置,噴淋裝置的設(shè)置應(yīng)避免形成能滋生微生物的死角。噴淋裝置的選型及安裝位置的確定與罐頂設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合考慮,以確保儲(chǔ)罐頂及罐頂件所有的內(nèi)表面隨時(shí)處于濕潤(rùn)更新狀態(tài),并維持腔體內(nèi)的溫度,用以控制水系統(tǒng)中的微生物。噴淋裝置應(yīng)確保噴淋裝置內(nèi)的水能夠全部排空、自清洗不產(chǎn)生二次污染。噴淋裝置需定期拆下檢查,故噴淋裝置的設(shè)計(jì)要考慮易于拆裝。5純化水和注射用水分配過程中,為避免因儲(chǔ)罐內(nèi)部水位變化而造成的水體污染。在儲(chǔ)罐的頂部需安裝孔徑為0.22цm的疏水性通氣過濾器(如:聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏氟乙烯(PVDF))。過濾器通量要考慮最大的泵流量或蒸汽消毒后迅速冷凝時(shí)的最大氣流速度(無正壓保護(hù)系統(tǒng)時(shí))。要考慮系統(tǒng)滅菌對(duì)過濾器的影響。當(dāng)采用臭氧滅菌時(shí),過濾器要抗臭氧;當(dāng)采用純蒸汽滅菌時(shí),過濾器要耐高溫。為了避免通氣過濾器的疏水性濾芯表面形成水膜或被二次蒸汽凝結(jié)水堵塞,注射用水儲(chǔ)罐通氣過濾器的不銹鋼外殼宜采用電或蒸汽加熱,使過濾器高于罐內(nèi)水溫10℃通氣過濾器進(jìn)行離線或在線完整性測(cè)試,故通氣過濾器的靠近儲(chǔ)罐的一側(cè)應(yīng)裝有切斷閥,并應(yīng)設(shè)置在方便安裝、拆換的位置。6當(dāng)純化水儲(chǔ)罐和注射用水儲(chǔ)罐采用大于0.1MPa飽和蒸汽或121℃過熱水滅菌時(shí),儲(chǔ)罐應(yīng)按壓力容器設(shè)計(jì),儲(chǔ)罐對(duì)需加熱貯存的不銹鋼儲(chǔ)罐罐體應(yīng)保溫,保溫材料中可溶出氯化物、氟化物、硅酸鹽及鈉離子含量應(yīng)符合《覆蓋奧氏體不銹鋼用絕熱材料規(guī)范》(GB/T17393)的規(guī)定,以避免不銹鋼受到腐蝕。保溫材料不應(yīng)采用石棉制品。4.3.5影響儲(chǔ)罐容量的因素包括用戶的要求范圍、使用量、持續(xù)時(shí)間、時(shí)間分配和變化(若不止1家用戶)、預(yù)處理和最后處理水供應(yīng)之間的平衡,以及系統(tǒng)是否再循環(huán)或不再循環(huán)。仔細(xì)考慮這些因素,將影響制水成本和供水質(zhì)量。1首先根據(jù)“在有利于微生物生長(zhǎng)的條件下,水保存的時(shí)間越短越好”的原則,確定儲(chǔ)罐的最小貯水量。其次,貯水量的大小應(yīng)該能滿足系統(tǒng)循環(huán)時(shí)、蒸餾水機(jī)能保證連續(xù)運(yùn)行;能滿足用水點(diǎn)的平行的以及順序的各種使用要求;在純化水和注射用水用水高峰時(shí)期,儲(chǔ)罐內(nèi)水位不低于泵所需的吸入高度,并確保有足夠的水流流過所有的供水點(diǎn)和回水管道。2依據(jù)聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織(WHO)藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范附錄3制藥用水6.4.1條作出此規(guī)定。儲(chǔ)罐也應(yīng)儲(chǔ)備足夠的水量,以保證制水設(shè)備進(jìn)行維修和在出現(xiàn)緊急情況時(shí),仍能維持一定時(shí)間的正常生產(chǎn)(這取決于工藝生產(chǎn)及企業(yè)對(duì)停水所能接受的程度而定);除了滿足使用要求的高峰流量外,不會(huì)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)貯存大量的水,儲(chǔ)罐的大小應(yīng)考慮能夠保證提供生產(chǎn)一個(gè)批次產(chǎn)品或者一個(gè)工作周期或者其他合理需求的一段時(shí)間的用水。注射用水儲(chǔ)罐的大小宜為最大小時(shí)產(chǎn)水量的2~4倍,最大不宜超過6小時(shí)產(chǎn)水量。此外,儲(chǔ)罐大小應(yīng)考慮始終處于70℃以上循環(huán)回流的注射用水有一定的停留時(shí)間,儲(chǔ)罐的換水次數(shù)應(yīng)為1~5罐/小時(shí)4.3.6為防止外界微生物對(duì)純化水和注射用水的污染,水泵應(yīng)采用衛(wèi)生設(shè)計(jì)。例如,泵上所有與純化水和注射用水接觸的零部件表面,均需經(jīng)過表面處理,以獲得一個(gè)均勻表面,表面粗糙度Ra=0.8μm通常已可滿足便于清潔的要求。就衛(wèi)生和清潔而言,泵應(yīng)該設(shè)計(jì)成易拆卸的結(jié)構(gòu)形式,采用易清潔的開式葉輪。為了排除離心泵供水時(shí)可能引起微粒污染的氣蝕,應(yīng)充分考慮泵的性能曲線和吸水壓頭要求。在泵應(yīng)處于供水系統(tǒng)的低點(diǎn),泵外殼底部應(yīng)能使系統(tǒng)完全排除積水,泵出水口宜設(shè)置為45°角,使泵內(nèi)上部空間無容積式氣隙,避免純蒸汽滅菌后殘余蒸汽聚集在泵體的上部,從而影響泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。尤其是注射用水輸送泵應(yīng)更加重視抗微生物污染的適宜性。4.3.7依據(jù)美國(guó)藥典(USP35)作出此規(guī)定。美國(guó)藥典(USP35)輸送泵的選型除了應(yīng)滿足系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能提供的高峰用水量+回水流量、系統(tǒng)管道阻力較大情況下的系統(tǒng)壓力,和相對(duì)于外部大氣正壓狀態(tài)外,還應(yīng)考慮防止微生物污染和在系統(tǒng)具有一定汽蝕條件下可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。注射用水輸送泵宜采用變頻泵,通過改變泵的轉(zhuǎn)速,確保水在輸送系統(tǒng)中保持湍流。本規(guī)范建議不采用備用泵設(shè)計(jì),以避免微生物污染的風(fēng)險(xiǎn)。如果系統(tǒng)配置了備用泵,應(yīng)定時(shí)讓泵交替運(yùn)行,并以支路連續(xù)循環(huán)的方式將少部分水以不小于1.0m/s的速度始終通過備用泵。4.3.8在純化水和注射用水用水點(diǎn)采樣分析的數(shù)據(jù)證明,沒有除菌過濾器時(shí)細(xì)菌少,使用除菌過濾器時(shí)反而細(xì)菌含量控制不住??梢?,盡管除菌過濾器膜孔尺寸在理論上比細(xì)菌小,細(xì)菌在濾膜上聚集,會(huì)給下游用水點(diǎn)帶來污染風(fēng)險(xiǎn)。另外,由于膜介質(zhì)上滋養(yǎng)物的積累還可能會(huì)提高微生物生長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。因此,系統(tǒng)中的微生物控制并不應(yīng)依賴對(duì)儲(chǔ)罐或輸送管路流出物進(jìn)行過濾來達(dá)到,應(yīng)嚴(yán)格控制除菌過濾器用于純化水和注射用水儲(chǔ)罐出水口和分配系統(tǒng)4.3.9換熱器的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮易清潔性和排盡性,內(nèi)表面達(dá)到表面粗糙度換熱器的換熱面積可根據(jù)極端熱量需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。4.4工藝用水的分配輸送4.4.1依據(jù)聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織(WHO)藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范附錄3制藥用水3.2條的相關(guān)內(nèi)容作出此規(guī)定。飲用水系統(tǒng)通常既是生活用水又是生產(chǎn)用水,這二個(gè)系統(tǒng)最好分開設(shè)置。4.4.聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織(WHO)藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范附錄3制藥用水規(guī)定:應(yīng)采用持續(xù)循環(huán)的管道系統(tǒng)進(jìn)行制藥用水的分配。4.4.4為有效防止微生物的滋生和污染,分配系統(tǒng)的配置應(yīng)考慮通過再循環(huán)使水在管路中連續(xù)流動(dòng),只要有可能,應(yīng)避免使用非循環(huán)的、死角的、以及單向系統(tǒng)或部分單向的系統(tǒng)。經(jīng)驗(yàn)表明連續(xù)的再循環(huán)系統(tǒng)更易于維護(hù)。如:70℃以上保溫循環(huán)輸送。特別應(yīng)該指出:《中國(guó)藥典》(2010年版)附錄ⅩⅥ制藥用水要求注射用水的儲(chǔ)存方式和靜態(tài)儲(chǔ)存期限應(yīng)經(jīng)過驗(yàn)證確保水質(zhì)符合質(zhì)量要求,例如可以在80℃以上保溫或70注射用水的分配輸送應(yīng)保證配水管路中適當(dāng)?shù)乃魉俣??!夺t(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50457中5.4.2和5.4.3規(guī)定:循環(huán)的干管流速宜大于1.5m/s。國(guó)際制藥工程協(xié)會(huì)(ISPE)在《制藥工程基準(zhǔn)指南第四卷——水和水蒸氣系統(tǒng)》中推薦最小回流速度大于等于3英尺/秒(0.914m/s)。美國(guó)藥典(USP35)明確要求泵應(yīng)設(shè)計(jì)成使分配系統(tǒng)中的水能處于“湍流狀態(tài)”下流動(dòng)。要使分配系統(tǒng)中的水處于“湍流狀態(tài)”下流動(dòng),雷諾數(shù)Re必須大于10000,即Re=>10000。管道內(nèi)水的流速、管徑、雷諾數(shù)和溫度的關(guān)系見表1,由表可知:流速u=1.0m/s是使水處于“湍流狀態(tài)”的最低速度,正因?yàn)槿绱?,?guó)際制藥工程協(xié)會(huì)(ISPE)在《制藥工程基準(zhǔn)指南》第四卷中提出循環(huán)回路的最小速度為3英尺/秒(0.914m/s)。同樣的道理,《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50457規(guī)定:在注射用水循環(huán)干管流速的設(shè)計(jì)值宜大于1.5m/s。1.5m/s的流速可以避免干管生物膜粘附,但是回水管路為1.5m/s不利于節(jié)能。應(yīng)該指出:在系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理的情況下,如供水干管流速雖為1.5m/s,但是回水管路沒有考慮變徑或循環(huán)流量較小時(shí)也可能不能保證回水管路處于“湍流狀態(tài)”。表1管道內(nèi)水的流速、管徑、雷諾數(shù)和溫度的關(guān)系公稱管徑(英寸)管道內(nèi)徑(mm)流速(m/s)溫度(℃)密度(Kg/m)粘度×(Pa·s)雷諾數(shù)1/29.401.020998.2100.420.93×1.570977.840.63.40×3/415.751.020998.2100.421.57×1.570977.840.65.69×122.101.020998.2100.422.20×1.570977.840.67.98×134.801.020998.2100.423.46×1.570977.840.612.57×247.501.020998.2100.424.72×1.570977.840.617.16×372.901.020998.2100.427.25×1.570977.840.626.34×497.381.020998.2100.429.68×1.570977.840.635.18×當(dāng)管路流速確定后,循環(huán)管路的管徑就與管路流量有關(guān),而管路流量則與用水量和回水流量有關(guān)。管路的設(shè)計(jì)流量為Q=Qmax+Q,其中Qmax為所有用水點(diǎn)的累積最大出水量?;厮髁縌的加入可使管路內(nèi)的水在各種使用條件下都處于湍流狀態(tài),同時(shí)又不致由于流速的過分增加造成能耗的增加。一般,循環(huán)回水流量宜大于泵出口流量的50%,即回水流量不要小于工藝最大用水量,或當(dāng)管徑一定時(shí),管內(nèi)流速在極端條件下相差1~2倍。否則,回水流量取值太小,如Q=0.3Qmax,在用水量高峰條件下、泵功率不能改變時(shí),會(huì)使回水管內(nèi)流速降低,甚至造成不充滿的回流,用水點(diǎn)可能產(chǎn)生真空(參見圖1)。由于不能保持相對(duì)于外部大氣的正壓,所以可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生意外的微生物污染。相反,如果回水流量圖1用水點(diǎn)可能產(chǎn)生真空的示意圖取值太大,當(dāng)不使用注射用水時(shí),會(huì)增加管道阻力與動(dòng)力消耗。國(guó)際制藥工程協(xié)會(huì)(ISPE)的專家建議在循環(huán)返回儲(chǔ)罐的預(yù)計(jì)消耗流量的典型設(shè)計(jì)值至少為最大值的1.5倍。為了保證循環(huán)回路流速達(dá)到規(guī)定的要求、管內(nèi)始終保持正壓以及合理運(yùn)行費(fèi)用,可通過使用變頻泵、在回水管路上設(shè)置流量計(jì)和壓力控制閥門來解決。對(duì)于多循環(huán)回路的注射用水系統(tǒng),也可以采用每個(gè)環(huán)路單獨(dú)配置水泵的辦法來解決。特別指出:國(guó)際制藥工程協(xié)會(huì)(ISPE)建議使用點(diǎn)支管長(zhǎng)度L不宜大于支管管徑D的3倍,即L/D≤3。這里L(fēng)表示主回路管道的外壁到支管端頭的距離(參見圖2)。聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織(WHO)藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范制藥用水(附錄3)規(guī)定:在管道的安裝過程中,分支管道應(yīng)不大于支管道直徑的1.5倍(L/D≤1.5)(參見圖2)。美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)(ASME)生物加工設(shè)備(BPE)標(biāo)準(zhǔn)要求L/D≤2(參見圖2,這里L(fēng)表示主回路管道的內(nèi)壁到支管端頭的距離,D表示支管內(nèi)徑)。美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)高純水檢查指南1993建議:L/D≤6,注意此處L是指主回路管道的中心線到支管端頭的距離,與我們所述的L的意義完全不同(參見圖2)。上述對(duì)L/D進(jìn)行規(guī)定的目的是在注射用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要消除死角或盡可能減少死角的長(zhǎng)度,而不是盲目去追求一定要達(dá)到某一嚴(yán)格的限度標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)該將注射用水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)落實(shí)在系統(tǒng)長(zhǎng)期監(jiān)控的最終結(jié)果上。如果L/D≤3,不會(huì)對(duì)注射用水的質(zhì)量造成影響,系統(tǒng)微生物及細(xì)菌能有效控制,稍長(zhǎng)也是可以的。相反,如果可能對(duì)注射用水的質(zhì)量造成影響,任何死角都是不允許的。即便是沒有分支的單路管道,如果不進(jìn)行維護(hù),不經(jīng)常清洗或滅菌,也可以產(chǎn)生死角。應(yīng)該指出:如果沒有專用組件,很多支管尺寸很難滿足規(guī)定的L/D,如:L/D≤2、L/D≤1.5。隨著技術(shù)的進(jìn)步,零死角閥門也已經(jīng)在注射用水分配系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。圖2L/D示意圖4.4.5我國(guó)藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(2010年版)建議注射用水可采用70℃以上保溫循環(huán)輸送。國(guó)際制藥工程協(xié)會(huì)(ISPE)在《制藥工程基準(zhǔn)指南》第四卷中列出8種常用的純化水、注射用水分配形式,包括熱水循環(huán)系統(tǒng),常溫水系統(tǒng),冷水循環(huán)系統(tǒng),參見圖圖3-1熱貯存、熱分配系統(tǒng)圖3-2熱貯存、冷卻并再加熱分配系統(tǒng)圖3-3-1圖3-3-2單罐雙管圖3-4常溫貯存、常溫分配系統(tǒng)圖3-5熱貯存、自帶分配系統(tǒng)圖3-6注射用水多罐再循環(huán)系統(tǒng)圖3-7加臭氧滅菌的貯存和分配系統(tǒng)圖3-8分支/單路系統(tǒng)國(guó)際制藥工程協(xié)會(huì)(ISPE)專家及《制藥工程基準(zhǔn)指南》第四卷建議:循環(huán)輸送管路長(zhǎng)度通常不超過400m,管路系統(tǒng)通常使用直徑為2英寸(50mm)和更小的管道。為便于運(yùn)行維護(hù)和管理,純化水、注射用水的分配輸送管路要盡量采用單管循環(huán)輸送。當(dāng)純化水、注射用水采用單管循環(huán)輸送,且總長(zhǎng)度(不含管道彎曲、彎頭等)大于400m或循環(huán)供水管路的直徑DN大于65mm時(shí),純化水、注射用水應(yīng)考慮采用雙管循環(huán)輸送(參見圖4-1~2)或二次分配系統(tǒng)循環(huán)輸送(參見圖5)。雙管循環(huán)通常包括雙管并聯(lián)雙管式循環(huán)和獨(dú)立雙管式循環(huán)等多種方式,并聯(lián)雙管式循環(huán)管道系統(tǒng)主要用于水點(diǎn)多、用水區(qū)域范圍較大的場(chǎng)合,獨(dú)立雙管式循環(huán)管道系統(tǒng)主要用于用水點(diǎn)溫度要求不同的場(chǎng)合。二次分配系統(tǒng)輸送主要適合于多個(gè)生產(chǎn)車間或不同品種藥品生產(chǎn)的場(chǎng)合。例如:在站房設(shè)一個(gè)中央制水系統(tǒng),設(shè)一級(jí)分配循環(huán)回路,在每個(gè)樓層或車間或車間組合設(shè)獨(dú)立二次分配系統(tǒng)循環(huán)(參見圖5),此時(shí),二次儲(chǔ)罐應(yīng)作為用水點(diǎn)參與一次循環(huán)管路循環(huán),且應(yīng)在所服務(wù)的區(qū)域內(nèi)布置二次儲(chǔ)罐。圖4-1并聯(lián)雙管式循環(huán)管道系統(tǒng)圖4-2獨(dú)立雙管式循環(huán)管道系統(tǒng)圖5二次分配系統(tǒng)循環(huán)輸送4.5純化水、注射用水系統(tǒng)的清洗、消毒和滅菌4.5.11在多介質(zhì)過濾器運(yùn)行一段時(shí)間后,由于表層截留了大量懸浮雜質(zhì),甚至造成濾料結(jié)成泥球,流經(jīng)的水的壓力損失將增大,并且部分截留物質(zhì)可能透過濾層,污染出水水質(zhì)。因此,多介質(zhì)過濾器需定期反沖洗,以除去截留物,必要時(shí)可以對(duì)多介質(zhì)過濾器進(jìn)行化學(xué)或加熱消毒。2活性炭能去除余氯,同時(shí)可將有機(jī)物攔截在過濾器上流側(cè),所以活性炭過濾器經(jīng)過一段時(shí)間的使用后,會(huì)使活性炭使用后的水中微生物的指標(biāo)超過處理前的進(jìn)水指標(biāo)。因此,活性炭過濾器應(yīng)能定期反沖和消毒,以降低活性炭過濾器上流側(cè)的生物負(fù)荷?;钚蕴窟^濾器為有機(jī)物集中地,為防止細(xì)菌及細(xì)菌內(nèi)毒素的污染,除要求能自動(dòng)反沖外,還可用蒸汽或熱水消毒。3即使預(yù)處理方法適當(dāng),反滲透進(jìn)水水質(zhì)符合要求,運(yùn)行控制正常,經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后,反滲透膜仍不可避免地逐漸被濃水中的無機(jī)物、微生物、金屬氫氧化物、膠體和不溶性有機(jī)物等所污染,當(dāng)膜表面污染物聚集到一定程度后,壓差逐漸提高,產(chǎn)水量和脫鹽率下降,所以反滲透水處理裝置應(yīng)能定期進(jìn)行化學(xué)清洗和消毒,以保持正常運(yùn)行和防止微生物滋生。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中只要所采用的反滲透膜具有承受80℃以上巴氏消毒的性能,那么可將它作為首選的方法4為防止過濾器堵塞、滋生微生物,過濾器需定期進(jìn)行反沖、消毒或滅菌。4.5.2~4.5.3在正常、連續(xù)生產(chǎn)情況下或當(dāng)水質(zhì)劣化、微生物指標(biāo)超過糾偏限度時(shí),純化水、注射用水儲(chǔ)罐和輸送系統(tǒng)必須根據(jù)驗(yàn)證要求及監(jiān)控結(jié)果實(shí)施定期或不定期清洗、消毒或滅菌,以保證純化水、注射用水系統(tǒng)內(nèi)微生物的數(shù)量始終處于受控制的狀態(tài)。因此,純化水、注射用水注射用水管道通常都采用焊接、循環(huán)配水的模式,這種模式不僅能使系統(tǒng)內(nèi)的微生物處于不利于其滋生繁殖的環(huán)境條件,最大程度地限制生物膜的形成,而且很容易與巴氏消毒、純蒸汽滅菌設(shè)施組合,對(duì)系統(tǒng)實(shí)施定期或不定期的清洗、消毒或滅菌。因此,本規(guī)范規(guī)定注射用水儲(chǔ)罐和輸送系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置在位清洗、在位滅菌設(shè)施。相反,如果注射用水系統(tǒng)進(jìn)行離線清洗和滅菌,就必須拆卸管道、管件和閥門等,管道、管件和閥門就需要采用不銹鋼快裝卡箍進(jìn)行連接。但快裝卡箍的墊片間的縫隙有可能成為微生物嵌入、滯留和滋生的場(chǎng)所,可能危及到注射用水的質(zhì)量。對(duì)于注射用水熱貯存輸送系統(tǒng)而言,未見采用臭氧消毒或滅菌的系統(tǒng)。注射用水輸送管道采用蒸汽滅菌時(shí),宜安裝適合的疏水器,以利于排放冷凝水和空氣。蒸汽導(dǎo)入口位置應(yīng)合理,確保系統(tǒng)中所有點(diǎn)均能得到徹底滅菌。對(duì)于裝在注射用水系統(tǒng)用于自動(dòng)排凝結(jié)水的疏水器要求為:熱靜力型,316或316L不銹鋼制造,具有衛(wèi)生接口和自排功能。此外,巴氏消毒時(shí)存在以下問題:80℃水的蒸汽壓接近0.04.5.4純化水貯存和分配系統(tǒng)采用臭氧滅菌時(shí),呼吸過濾器的材質(zhì)、系統(tǒng)中使用的墊片和在線監(jiān)控裝置、閥門應(yīng)能耐受臭氧的作用。4.6純化水、注射用水的檢測(cè)和控制4.6.3取樣點(diǎn)應(yīng)覆蓋所有關(guān)鍵區(qū)域,包括但不限于:1蒸餾水機(jī)出水口或純化水機(jī)出口;2供水管;3所有使用點(diǎn);4回水管;為了保證取樣不受污染,取樣管道與閥門要考慮以下問題:1取樣點(diǎn)方便衛(wèi)生;2不要在直接排放口取樣;3不宜放在離樓面小于0.6m或高于1.6m。我國(guó)《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)2010版規(guī)定:發(fā)現(xiàn)制藥用水微生物污染達(dá)到警戒限度、糾偏限度時(shí)應(yīng)當(dāng)按照操作規(guī)程處理。因此,純化水、注射用水在線檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具備在水質(zhì)超標(biāo)時(shí)程序報(bào)警功能。美國(guó)藥典和歐洲藥典都要求為控制純化水、注射用水系統(tǒng)建立適當(dāng)?shù)木渌?alertlevel)和糾偏限度(actionlimit),其目的就是建立各種規(guī)程,以便于在監(jiān)控結(jié)果顯示某種超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)實(shí)施這些規(guī)程,而不是用以判斷純化水、注射用水的合格與不合格。監(jiān)控結(jié)果超過糾偏限度時(shí),說明制藥用水系統(tǒng)有偏離正常運(yùn)行條件的趨勢(shì),應(yīng)采取措施,使制藥用水系統(tǒng)調(diào)整到正常的運(yùn)行狀態(tài)。4.6.4在純化水和注射用水系統(tǒng)的貯存及分配中,下述參數(shù)應(yīng)得到有效的監(jiān)控:1儲(chǔ)罐的水位.(純化水和注射用水);2儲(chǔ)罐的壓力(氮封,蒸汽或過熱水滅菌時(shí))、溫度(注射用水);3輸送泵供水的溫度(注射用水);4輸送泵供水的壓力(純化水和注射用水);5回水升溫?fù)Q熱器產(chǎn)品進(jìn)口溫度(注射用水);6回水升溫?fù)Q熱器產(chǎn)品出口溫度(純化水和注射用水);7回水的流量(泵變頻維持流量穩(wěn)定)和壓力(純化水和注射用水);8純蒸汽滅菌時(shí)系統(tǒng)的壓力(注射用水);9在線的電導(dǎo)率檢測(cè)儀(必需)(純化水和注射用水);10總有機(jī)碳(TOC)檢測(cè)儀(注射用水)。4.7純蒸汽制備及輸送4.7.1純蒸汽冷凝水檢測(cè)項(xiàng)目:微生物限度、電導(dǎo)率、總有機(jī)碳(4.7.4依據(jù)國(guó)際制藥工程協(xié)會(huì)(ISPE)《制藥工程基準(zhǔn)指南第四卷——純蒸汽分配管道流速設(shè)計(jì)要在以下25米/秒,以保證蒸汽疏水器有效地排除氣體及冷凝水,并不讓蒸汽沖出。國(guó)際制藥工程協(xié)會(huì)(ISPE)在《制藥工程基準(zhǔn)指南第四卷——水和水蒸氣系統(tǒng)》中建議純蒸汽分配管道尺寸應(yīng)適于最大流速37米/秒,以限制管路腐蝕,并延長(zhǎng)期望壽命。5管道5.1一般規(guī)定5.1.1純化水、注射用水管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),要注意流體最佳流向,使死角處于流動(dòng)方向上,減少“氣袋”及“水坑”(參見圖6)。圖6流體最佳流向示意圖5.1.2依據(jù)《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50073第7.2.2、7.2.4條作出規(guī)定。5.1.3管道應(yīng)具有一定的坡度,避免出現(xiàn)使水滯流和不易清洗的部位,確保管路系統(tǒng)能完全排放。ASMEBPE標(biāo)準(zhǔn)要求較短管坡度為>2%,較長(zhǎng)管道坡度為1%~0.5%,因此,本規(guī)范規(guī)定水平管道應(yīng)有0.5~1%的坡度。為防止倒灌,排放點(diǎn)必需和地漏等保持空氣阻斷.即排放管不能和下水管道直接相連。5.1.4管路中使用的軟管必須衛(wèi)生聯(lián)接,設(shè)計(jì)安裝時(shí)注意長(zhǎng)度和坡度,不允許有積液。軟管的安裝應(yīng)保證整個(gè)軟管能自動(dòng)或手動(dòng)排放。5.1.5為確保工藝用水5.1.6圖7-1~5為美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)(ASME)生物加工設(shè)備(BPE)對(duì)工藝用水使用點(diǎn)的設(shè)計(jì)要求:圖8為ISPE列舉的用水點(diǎn)設(shè)計(jì)方式。圖8ISPE列舉的用水點(diǎn)設(shè)計(jì)方式圖9為本規(guī)范建議的低溫用水點(diǎn)設(shè)計(jì)方式。圖9建議的低溫用水點(diǎn)設(shè)計(jì)方式5.2管道的材質(zhì)、閥門和附件5.2.2飲用水管材的選用應(yīng)從耐腐蝕性能、連接的方便可靠、接口的耐久、不滲漏,材料的溫度變形,抗老化等多方面綜合考慮。飲用水的管道材料主要有:鋼塑管、鋁塑管、硬聚氯乙?。║-PVC)、聚乙烯(PE)及三型聚丙烯管(PPR)管等,原水預(yù)處理的管道材料多選用丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物工程塑料(ABS5.2.3~4為保證純化水、注射用水在貯存、輸送過程中不再受到二次污染,純化水、注射用水的輸送管道、管件等必須使用無毒、耐腐蝕、可消毒滅菌材料,如美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)AISI304或304L等優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料、美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)AISI316L優(yōu)質(zhì)低碳不銹鋼材料或聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)等非金屬材料。世界衛(wèi)生組織(WHO)藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范制藥用水(附錄3)規(guī)定:拋光后的管道內(nèi)表面粗糙度的算術(shù)平均值不得超過0.8微米。美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)(ASME)生物加工設(shè)備(BPE)規(guī)定:當(dāng)藥典水系統(tǒng)為SS316L或其他的合金鋼材質(zhì)時(shí),表面拋光應(yīng)小于或等于0.6微米。注射用水輸送管道采用蒸汽滅菌時(shí),宜安裝適合的疏水器,以利于排放冷凝水和空氣。蒸汽導(dǎo)入口位置應(yīng)合理,確保系中所有點(diǎn)均能得到徹底滅菌。5.2.5~6制藥行業(yè)的國(guó)際管道工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有:德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(DIN),日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS),英國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)BS,美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASMEBPE,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)ISO等。管道、閥門選用時(shí)應(yīng)采用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),以避免焊接困難,管道的連接盡量采用自動(dòng)軌道焊接方式,少用接頭。閥門優(yōu)先選用隔膜閥,T型閥(零死角閥)等,膜片應(yīng)采用衛(wèi)生、無毒、無析出物、不脫落的材料,如EPDM(三元乙丙橡膠)、Viton(氟橡膠),聚四氟乙烯(PTFE)。注射用水系統(tǒng)中使用的閥門,應(yīng)著眼于控制閥門對(duì)水系統(tǒng)可能帶來微生物污染,目前趨向于使用隔膜閥。因?yàn)閺牧黧w動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)來看,球閥、旋塞閥、閘閥、截止閥等存在水難以流動(dòng)的盲區(qū),有利于生物膜的生成,例如,球閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí),其中心部位存留有不流動(dòng)的死水,是一個(gè)死角,可以躲藏和繁殖微生物,可能成為水系統(tǒng)中微生物的一個(gè)發(fā)源地,因此美國(guó)藥典(USP)從第24版起都明確要求應(yīng)避免使用上述閥門。而隔膜閥卻不存在死水區(qū),屬于衛(wèi)生閥門,不利于微生物生長(zhǎng)且能經(jīng)受清潔及滅菌。該閥門結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于維修,流體阻力小,而且其密封性好,關(guān)閉時(shí)不易漏水,從微生物控制角度來講,閥體應(yīng)采用不銹鋼制造。對(duì)所用隔膜閥的閥片除要求內(nèi)表面光滑外,還要求膜片是衛(wèi)生、無毒、無析出物、不脫落,對(duì)注射用水介質(zhì)沒有溶出性,具有良好的抗撓性,經(jīng)久耐用,最好能有經(jīng)過有關(guān)部門驗(yàn)證的證明文件。由于不銹鋼隔膜閥的閥體幾乎終身不需要維修,因此采用焊接方式連接閥門最為理想。5.2.7為了避免難以處理焊縫,當(dāng)純化水和注射用水系統(tǒng)管道上需要安裝壓力表、溫度表、變送器等時(shí),不能隨意在管路上開孔,只能在管路上預(yù)留異徑三通或等徑三通來接裝儀表。5.3管徑確定和壓力損失計(jì)算5.3.4制藥用水管道的水力計(jì)算:通常先根據(jù)各用水點(diǎn)的使用位置,先繪出系統(tǒng)管網(wǎng)軸測(cè)圖,再根據(jù)管網(wǎng)中各管段的設(shè)計(jì)秒流量,按照制藥用水的流動(dòng)應(yīng)處于湍流狀態(tài)的要求選取適宜的流速,考慮到薄壁不銹鋼水管管壁較薄,吸收噪聲的能力差,本規(guī)范特別規(guī)定了管內(nèi)流速不應(yīng)超出1~3米/秒流速允許范圍。建議設(shè)計(jì)取值范圍宜為:1~2米/秒,通常按1.5米5.3.5管道摩擦壓力降包括直管、管件和閥門等的壓力降,同時(shí)亦包括孔板、突然擴(kuò)大、突然縮小以及接管口等產(chǎn)生的局部壓力降;靜壓力降是由于管道始端和終端標(biāo)高差而產(chǎn)生的;速度壓力降是指管道始端和終端流體流速不等而產(chǎn)生的壓力降。對(duì)復(fù)雜管路分段計(jì)算的原則,通常是在支管和總管(或管徑變化處)連接處拆開,管件(如異徑三通)應(yīng)劃分在總管上,按總管直徑選取當(dāng)量長(zhǎng)度。總管長(zhǎng)度按最遠(yuǎn)一臺(tái)設(shè)備計(jì)算。1摩擦力壓降包括直管段摩擦壓力降和管件或閥門的局部壓力降1)直管段摩擦壓力降不銹鋼管道系統(tǒng)的直管段摩擦壓力降可按下列公式計(jì)算:式中—直管段摩擦壓力降,kPa;—摩擦系數(shù),無因次;L—管道長(zhǎng)度,m;D—管道內(nèi)直徑,m;u—流體平均流速,m/s;—流體密度,kg/m3。當(dāng)水溫高于10℃時(shí),管道系統(tǒng)直管段摩擦壓力降表2直管段摩擦壓力降的溫度修正系數(shù)水溫,℃10203040506070809095修正系數(shù)1.00.940.900.860.820.790.770.750.730.722)管件或閥門的局部壓力降按下式計(jì)算:式中—流體經(jīng)管件或閥門的壓力降,kPa;—阻力系數(shù),無因次。其余符號(hào)意義同前。表3常見彎頭、接管和閥門局部阻力系數(shù)管件、閥門名稱阻力系數(shù)K管徑/mm2032506590°彎頭2.01.71.10.8圓弧彎頭1.51.00.60.545°彎頭0.3180°彎頭1.5容器進(jìn)口管(小圓角接口)1.0容器或其它設(shè)備進(jìn)口(銳邊接口)1.0容器的出口管(小圓角接口)0.28容器或其它設(shè)備出口(銳邊接口)0.5異徑管(縮?。?.10異徑管(擴(kuò)大)0.30隔膜閥2.3表三通局部阻力系數(shù)閥門的局部壓力降也可采用流量系數(shù)計(jì)算?!鱌=100(Q/Kv)式中△P—閥門的局部壓力降,kPa;Q—設(shè)計(jì)流量,m3/h;Kv—閥門的流量系數(shù),m3/h。流量系數(shù)Kv是指:在通過閥門的壓力降為0.1MPa的標(biāo)準(zhǔn)條件下,溫度為5-40℃的水每小時(shí)流過閥門的立方米體積流量(m3/h)。閥門的流量系數(shù)Kv值通常由制造廠(商)為買方提供5.3.6管徑選擇(HG/T20570.6)表2.0.2一2中推薦:對(duì)于輸送液體的管道,當(dāng)泵的排出管道流量小于150m3/h時(shí),每100m管長(zhǎng)的壓力降控制值為45.0~50.0kPa。國(guó)際制藥工程協(xié)會(huì)(ISPE)專家推薦工藝用水管道典型摩擦損失為:50kPa/100m.因此,本規(guī)范規(guī)定管道允許的壓力損失不宜超過0.05MPa/100m。5.4管道安裝5.4.1為5.4.2雖然惰性氣體保護(hù)焊接不使用焊條,完全利用不銹鋼管件自身材料熔接,最大限度地保持了焊接件的材料組成,有利于滿足工藝用水的防腐要求,但是不銹鋼管道焊接后,會(huì)引起焊縫材料的微結(jié)構(gòu)和表面狀況發(fā)生變化,抗腐蝕能力會(huì)下降。通過鈍化處理,可以在管道表面形成鈍化層,提高不銹鋼抗氧化和抗腐蝕的能力。鈍化的標(biāo)準(zhǔn)可參見美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)ASTMA967-05不銹鋼零件的化學(xué)鈍化處理的技術(shù)規(guī)范。鈍化的方法有循環(huán)法和槽式浸泡法,在系統(tǒng)鈍化處理時(shí),一般采用整個(gè)系統(tǒng)循環(huán)鈍化的方法,可避免拆卸管道,而且處理的比較徹底,5.4.6由于相同材質(zhì)不產(chǎn)生電位差,不會(huì)因管道電腐蝕而影響工藝用水質(zhì)量。所以,本規(guī)范規(guī)定:不銹鋼管道支架的管托應(yīng)采用不銹鋼5.5保溫5.5.3用于純化水和注射用水管道的保溫材料中可溶出氯化物、氟化物、硅酸鹽及鈉離子含量應(yīng)符合《覆蓋奧氏體不銹鋼用絕熱材料規(guī)范》(GB/T173936站房6.1一般規(guī)定6.1.1站房位置的布置涉及因素較多,所以提出應(yīng)根據(jù)下列諸因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定,現(xiàn)將各因素分述如下:1靠近工藝用水負(fù)荷中心,可節(jié)省管道,減少壓力損失,減少耗電,保證用水壓力;2站房用水負(fù)荷最大,要考慮供水、排水的合理性;3站房設(shè)備較多,有些設(shè)備體量比較大,應(yīng)盡量將站房布置在設(shè)備運(yùn)輸、安裝較為便的地方。4站房是生產(chǎn)工藝用水的地方,為了提高工藝用水產(chǎn)品質(zhì)量,減少制備過程中可能受到的各種污染,故要求站房避免靠近有毒害氣體、腐蝕性介質(zhì)及粉塵產(chǎn)生的場(chǎng)所。5為避免站房的排水泄露至變配電房的設(shè)備上引起火災(zāi)等事故,故要求站房要避開變配電站的上方布置。當(dāng)不可避免時(shí),應(yīng)在變配電房和站房之間設(shè)置鋼筋混凝土吊頂隔離。6.1.2從調(diào)查中看,站房的的擴(kuò)、改建現(xiàn)象較為普遍。由于生產(chǎn)的發(fā)展和工藝用水制備新工藝、新技術(shù)的推廣,站房的布置都會(huì)發(fā)生變化。過去,由于在設(shè)計(jì)時(shí)未考慮擴(kuò)、改建而造成技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的不合理,因此,在確定站房的規(guī)模時(shí),應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)劃所規(guī)定的任務(wù),以近期目標(biāo)為主,并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展要求,綜合分析確定。6.1.36.2站房布置6.2.1醫(yī)藥工藝用水系統(tǒng)在日常運(yùn)行中需要對(duì)每一制造單元處理前及處理后的水質(zhì)情況進(jìn)行監(jiān)控、分析和記錄,由于涉及到試劑、儀器的使用,本規(guī)范推薦站房?jī)?nèi)設(shè)置化驗(yàn)室。在設(shè)置化驗(yàn)室時(shí),應(yīng)考慮采光、噪聲和振動(dòng)對(duì)化驗(yàn)室的分析工作的影響,同時(shí),由于取樣、化驗(yàn)工作比較頻繁,因此,也盡量考慮其便利?;?yàn)室的地面和化驗(yàn)臺(tái)的防腐蝕設(shè)計(jì),應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50046的規(guī)定,其地面應(yīng)設(shè)防滑措施?;?yàn)室的墻面應(yīng)為白色、不反光.窗戶宜防塵,化驗(yàn)臺(tái)應(yīng)有洗滌設(shè)施。根據(jù)需要,可以將純化水制備、儲(chǔ)存與輸送設(shè)備和注射用水制備、儲(chǔ)存與輸送設(shè)備布置在同一站房?jī)?nèi);也可按工藝用水的性質(zhì)、用途分設(shè)純化水站房和注射用水站房。6.2.2考慮到站房潮濕、通風(fēng)和散熱等的要求,以及噪聲和振動(dòng)等對(duì)建筑物和環(huán)境的影響,兼顧防火安全,故規(guī)定:非獨(dú)立的站房宜和其他相鄰設(shè)施隔開。6.2.3站房?jī)?nèi)有多種物料管道,如飲用水、純化水、注射用水、壓縮空氣、蒸汽、再生液、廢水、電氣管線等,必須在平面和空間上綜合考慮,才能做到相互協(xié)調(diào),整齊美觀

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