搜索
动力车间辅助系统交流资料2011年3月8日纯化水注射用水系统•水制备共分两套系统：•系统1：为冻干三车间供应纯化水、注射用水。•包括纯化水10吨储罐1台、循环管线1条、循环泵1台，注射用水10吨储罐1台、5吨/小时蒸馏水机1台、注射用水循环泵2台、循环管线2条（分别供应洗瓶洗塞、和冻干机及其他用水点）。纯化水注射用水系统•系统2：为冻干一车间、冻干二车间、水针车间、供应纯化水及注射用水。•为口服车间、动物室供应纯化水。•包括纯化水20吨储罐2台、循环管线6条（固体车间、水针车间、冻干一车间、冻干二车间、口服车间和动物室）、环泵4台、30吨/小时二级反渗透一台，注射用水储罐2台、3吨/小时蒸馏水机3台、2吨/小时蒸馏水机1台、循环管线6条（冻干洗瓶、冻干洗塞、水针1-2线、水针3线、冻干二洗塞、冻干二配剂）、2吨/小时纯蒸汽发生器1台。•其中二级反渗透机组为①、②系统同时供应纯化水，纯蒸汽发生器为①、②系统同时供应纯蒸汽纯化水制备工艺流程•原水－多介质过滤器（加入絮凝剂为1%→活性炭过滤器→（2%阻垢剂）精密梯度过滤器•（10μm）→第一级反渗透→中间水箱（5%碱液）→第二级反渗透（反渗透膜表面带正电荷）→纯化水罐→纯水泵→紫外线杀菌器→用水点注射用水制备原理•多效蒸馏水机：多效蒸馏水机的性能取决于加热蒸汽的压力和效数。压力愈大则蒸馏水的产量愈大，效数愈多则热能的利用率愈高。多效蒸馏水机又可分为列管式和盘管式，国内常用列管式蒸馏水机。列管式多效蒸馏水机内部为传热管束与管板、壳体组成的降膜式列管蒸发器，生成的蒸汽自下部排出，再沿内胆与分离筒间的螺旋叶片旋转向上运动，蒸汽中夹带的液滴被分离，在分离筒内壁形成水层，在疏水环流至分离筒与外壳间构成疏水通道，下流汇集于器底，蒸汽继续上升至分离筒顶端，从蒸汽出口排出，进入下一效蒸发器。目前，多效列管式蒸馏水机结构上又有内螺旋与外螺旋之分。其过程原理是：进入一效蒸发器内双管板结构的顶部经预热的原料水通过薄膜蒸发管下降，蒸发器管壁上的蒸发装置很快将原料水闪蒸为蒸汽。注射用水制备原理•在蒸发器的底部，蒸汽形成180°的转向，大的水滴就被甩到了柱底，未被蒸发的过量原料水也被收集在柱底，这些水汇集流入下一效的顶部，再重复同样的运作程序。蒸汽通过蒸发器上长的中心部分以低速垂直上升，重力运动继续去除杂质，在中心部分的顶部，蒸汽通过一入口到达旋风腔，腔内蒸汽形成高速旋涡，且由于径向加速度快，水滴及杂质被强大的离心力抛到旋风腔的外缘，从底部排出。离心过程后，蒸汽就变得纯净，纯蒸汽以低速垂直上升，并通过蒸馏柱顶部出口排出前，做最后一个180°转向。其最后还有一个措施，即在旋风腔的中心管上设有一个去雾器装置，作为第四级分离，以确保注射用水的质量万无一失。纯化水水质管理•精砂过滤器及活性炭过滤器应每天反冲洗一次，并作记录。精砂过滤器的滤料每三年更换一次，活性炭过滤器的滤料每二年更换一次，并作记录。•精密梯度滤器运行6个月强制更换,当压差增至0.08Mpa时更换，并做更换记录。空气过滤器的滤芯、微孔滤器的滤芯运行累计6个月更换一次，新更换的滤芯需经完整性测试合格。做更换记录。•反渗透装置运行时须加入絮凝剂、阻垢剂、氢氧化钠溶液，应根据水质调整絮凝剂、阻垢剂、氢氧化钠溶液的加入量。•对原水、一级RO出水的电导率、二级RO出水的电导率，一级RO、二级RO膜前膜后压力和进水、产水流量等参数，开机后记录一次，连续运行时，每两小时监测一次。•纯化水系统供水时必须开启紫外灯，当运行时间累计到8000小时，更换紫外灯管并作记录。•制水岗位每两小时对二级反渗透总出水口、总回水口、储罐进行电导率、酸碱度、氯化物检测并记录。QC室每周对制水岗位总送、总回、储罐等各取样点全检一次。制水岗位储罐、管路大消后须对系统总送、总回、各取样点全检。•如岗位检测或检验监测出现注射用水水质不合格时，应按《偏差处理管理规程》上报，处理。•储罐、输出管道每半年使用2％氢氧化钠溶液清洁；每月纯蒸汽灭菌一次，储罐排放口温度达到121℃开始计时，灭菌30分钟，管道排放口温度达到121℃开始计时，灭菌30分钟。•纯化水系统循环水泵应始终保持开启状态，未经生产部部长批准循环水泵不得停止运行。如车间停产超过3天以上，再次生产前须将系统内纯化水排净，进行纯蒸汽灭菌。•系统停止运行1天以上3天以内，须按《纯化水储罐及管道清洁标准操作规程》进行灭菌处理，并对储罐、总送、总回、最远端用水点进行7天连续监测。系统停止运行3天以上，须按《纯化水储罐及管道清洁标准操作规程》进行清洁、灭菌，并对系统重新进行三个周期的水质监测。•认真填写各项记录，作好设备日常运行分析和维护保养。•正常运行每4小时打开液位计排放阀门1次，将液位计内存水排净。注射用水水质管理•对多效蒸馏水机进水流量、进工业蒸汽压力、温度等参数开机后记录一次，连续运行时，两小时记录一次。•呼吸过滤器、微孔滤器的滤芯每6个月更换一次并记录，更换的滤芯必须经完整性测试合格。•制水岗位操作人员每2小时对蒸馏水机出水口、储罐、总回各取样点检测一次pH值、电导率、温度，对蒸馏水机出水口每2小时检测一次氨（取注射用水50ml，加碱性碘化汞钾2ml，放置15分钟，不显色；如显色应立即送QC室检验）。QC室每周对制水岗位总送、总回、各取样点全检一次。制水岗位储罐、管路大消后须对系统总送、总回、各取样点全检，并增加杂菌检测。•除进行清洗消毒外，注射用水保持全天24小时70℃以上保温循环储存，未经生产部部长批准循环水泵不得停止运行。分钟•若注射用水总回的温度表显示水温≤72℃时，应加注新生产的注射用水或启动加热，当注射用水储罐水温≥90℃时停止加注射用水或加热。•如岗位检测或检验监测出现注射用水水质不合格时，应按《偏差处理管理规程》上报，处理。•储罐、输出管道每月纯蒸汽灭菌一次，储罐排放口温度达到121℃开始计时，灭菌30分钟，管道排放口温度达到121℃开始计时，灭菌30分钟。•如车间停产超过3天以上，再次生产前须将系统内注射用水排净，进行纯蒸汽灭菌。•系统停止运行1天以上3天以内，须按《注射用水储罐及管道清洁标准操作规程》进行灭菌处理，并对储罐、总送、总回、最远端用水点进行7天连续监测。系统停止运行3天以上，须按《注射用水储罐及管道清洁标准操作规程》进行清洁、灭菌，并对系统重新进行三个周期的水质监测。•正常运行每4小时打开液位计排放阀门1次，将液位计内存水排净。生产工艺用水点情况和用水量标准•工艺用水系统中的用水量与采用的工艺用水设备的完善程度、药品生产的工艺方法、生产地水资源的情况等因素有关。通常，工艺用水的变化比较大。一般来说，工艺用水点越多，用水工艺设备越完善，每天中用水的不均匀性就越小。•制药用水的情况因各个工艺用水点的使用条件不同，差异很大。如前所述，工艺用水系统分单个与多个用水点、仅为高温用水点或仅为低温用水点、既有高温用水点又有低温用水点、不同水温的用水点中，既有同时使用各种水温的情况，又有分时使用不同水温的情况，等等。因此，用水点的用水情况很难简单地确定。必须在设计计算以前确定制药用水系统的贮存、分配输送方式，以确定出在此基础上的最大瞬时用水量。然后，再根据工艺过程中的最大瞬时用水量进行计算。工艺过程中最大用水量的标准，根据药品生产的全年产量，按照具体每一天分时用水量的统计情况来确定，确定用水量的过程中应考虑所设置的工艺用水贮罐的调节能力。管道内部的设计流速•制药用水是流体的一种类型，它具有流体的普遍特性。流体在管道中流动时，每单位时间内流经任一截面的体积称为体积流量。而管道内部流体的速度是指流体每单位时间内所流经的距离。制药用水管道内部的输送速度与系统中水的流体动力特性有密切的关系。因此，针对制药用水的特殊性，利用水的流体动力特性，恰当地选取分配输送管道内水流速度，对于工艺用水系统的设计至关重要。管道内部的设计流速•制药用水系统管道内的水力计算与普通给水管道内水力计算的主要区别在于：制药用水系统的水力计算应仔细地考虑微生物控制对水系统中的流体动力特性的特殊要求。具体就是在制药用水系统中越来越多地采用各种消毒、灭菌设施；并且将传统的单向直流给水系统改变为串联循环方式。••这些区别给制药用水系统流体动力条件的设计与安装带来了一系列意义深刻的变化：例如，为控制管道系统内微生物的滋留，减少微生物膜生长的可能性等。••为此，美国药典对制药用水系统中的水流状态提出了明确的要求，希望工艺用水处于“湍流状态”下流动。这就需要通过对流体动力学特性的了解，来理解美国药典要求使用“湍流状态”概念的特殊意义。管道内部的设计流速•通常，流体的速度在管道内部横断面的各个具体点上是不一样的。流体在管道内部中心处，流速最大；愈靠近管道的管壁，流速愈小；而在紧靠管壁处，由于流体质点附着于管道的内壁上，其流速等于零。工业上流体管道内部的流动速度，可供参考的有以下的经验数值：••（1）普通液体在管道内部流动时大都选用小于3m/s的流速，对于粘性液体选用0.5~1.0m/s，在一般情况可选取的流速为1.5~3m/s；••（2）低压工业气体的流速一般为8~15m/s，较高压力的工业气体则为15~25m/s，饱和蒸汽的流速可选择20~30m/s，而过热蒸汽的流速可选择为30~50m/s。••流体运动的类型可从雷诺实验中观察到。雷诺根据以不同流体和不同管径获得的实验结果，证明了支配流体流动形式的因素，除流体的流速q外，尚有流体流过导管直径d、流体的密度ρ和流体的黏度ц。流体流动的类型由dqρ/ц所决定。此数值称为雷诺准数，以Re表示。根据雷诺实验，可将流体在管道内的流动状态分为平行流（滞流）和湍流两种情况。••应注意，雷诺准数为一个纯粹数值，没有单位，因而是无因次数。在计算之中，只要采用的单位一致，对于任何单位都可得到同样的数值。例如在米·千克—秒制中雷诺准数的单位为：管道内部的设计流速•dqρ/ц=（m）（m/s）（kg·s2/m4）/(kg·s/m2)•=(m)0(kg)0(s0)••式中所有单位全可消去，所剩下的为决定流体流动类型的数值。而采用尺-磅-秒英制时也能得到同样的结果。雷诺实验表明，当Re数值小于2300时，流体为滞流状态流动。Re数值若大于2300，流体流动的状态则开始转变为湍流。但应注意，由于物质的惯性存在，从滞流状转变为湍流状态并不是突然的，而是会经过一个过渡阶段，通常将这个过渡阶段称之为过渡流，其Re数值由2300到4000左右，有时可延到10000以上。因而只有当Re等于或大于10000时，才能得到稳定的湍流。管道内部的设计流速•由滞流变为湍流的状况称为临界状况，一般都以2300为Re的临界值。须注意，这个临界值系与许多条件有关，特别是流体的进入情况，管壁的粗糙度等。••由此可见，在制药用水系统中，如果只讲管道内部水的流动，尚不足以强调构成控制微生物污染的必要条件，只有当水流过程的雷诺数Re达到10000，真正形成了稳定的湍流时，才能够有效地造成不利于微生物生长的水流环境条件。由于微生物的分子量要比水分子量大得多，即使管壁处的流速为零，如果已经形成了稳定的湍流，水中的微生物便处在无法滞留的环境条件中。相反，如果在制药用水系统的设计和安装过程中，没有对水系统的设计及建造细节加以特别的关注，就会造成流速过低、管壁粗糙、管路上存在死水管段的结果，或者选用了结构不利于控制微生物的阀门等等，微生物就完全有可能依赖于由此造成的客观条件，在工艺用水系统管道的内壁上积累生成微生物膜，从而对制药用水系统造成微生物污染。管道内部的设计流速•（1）滞流•流体在管道内部流动时，其每个流体质点稳定地沿着与管轴中心平行的方向有条不紊的流动。此种流动称为平行流动（层流）或粘滞流动，简称滞流。流体处于滞流状态下时，流速沿导管直径依抛物线的规律分布。此时管道中心的速度最大，沿曲线渐近管壁，则速度渐小至等于零，其平均速度为管中心速度之一半。管道内部的设计流速•（2）湍流•流体在管道内部流动时，流体质点不按同一方向移动，而是作不规则的曲线运动，各质点的运动速度在