制药工艺用水储存及分配系统设计

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制药纯水储存分配系统的设计及选型

制药纯水储存分配系统的设计及选型摘要：药品的使用对人体的健康有很大的影响，制药企业要提高水质。

国家药品监督管理局对制药业的产品质量进行了严格的监管，从系统设计、材料选择、制备工艺、贮存、分配、使用等方面，都要按照《药品质量标准》的规定进行。

对制药用水设备提出具体要求：设备应采用优质不锈钢或其他不会污染水质量的新型材料，内外壁表面不粗糙，无难以清理的死角，便于消毒；在表面涂防锈油或电镀，防止设备生锈；纯净水的贮存应选择无毒性、防腐蚀的不锈钢材料或无盲点、无砂孔的接接管及焊接处；结构设计简单可靠、拆装简便、清洗消毒杀菌方便，验证了清洗消毒的功效。

制药用纯水贮配系统从制药工业纯水贮配系统的选型、管材的选用、配件的选用等方面入手，介绍了制药生产中的重要环节。

关键词：制药纯水；分配系统；设计引言：纯水贮存与配送系统在生物化工、生物医药、食品加工等方面具有举足轻重的作用，是整个生产过程中的一个关键环节。

纯水的储存和分配系统通常设置在一个干净的室内。

纯净水的储配系统，一般都是在清洁的室内进行设置的。

纯净水储配系统主要由管路阀门、储罐、卫生泵、循环回路、在线仪表、自动化系统等组成，其中，纯净水储配系统主要采用纯净水的配制主要是用于洗净机的配制、注水、纯蒸气的配制。

管道阀门、储罐、卫生泵、循环回路、在线仪表、自动化控制系统等都涉及到这个系统中。

在纯净水分配系统中，纯净水的温度先经6~12℃的冷冻水，再经热交换器的双管壳保持在25℃上下。

当纯净水系统经巴氏灭菌后，双管壳热交换器经3巴(克)蒸汽加热，2小时内纯净水系统升温至80度或更高。

在巴氏杀菌过程完成后,将换热器外部的管路用压缩空气加以冷却。

然后，在6~12摄氏度的低温下，通过双管壳式换热器，使其降温到正常的温度。

纯净水分配系统由洁净的离心式水泵进行，净化后的水通过各纯水使用者后，再回到纯水槽。

通过实时监测纯净水回水压力，TOC，电导率，循环过程中的温度和流量。

制药纯水储存分配系统的设计及选型

工程与施工190 |2019年7月1.3 纯水系统完全放净在纯水系统的最低点设置排净阀门，当系统长时间不使用时，应排净系统中的纯水。

工程上一般以不低于0.5%的坡度来设计纯水系统水平管路。

如果管路较长，管道的坡度可以设置为1%的坡度，确保整个系统全排尽。

1.4 在纯水系统中，管道应尽量采用对焊连接对于经常需要拆卸的部件，可以采用卫生型卡箍连接的方式。

严禁在纯水分配系统中采用螺纹连接的方式。

另外，卫生型法兰连接的方式，也应尽量避免。

2 系统部件的选型2.1 贮罐大小贮罐容积的选择原则为：较小的贮罐容积满足最大的工艺用水需求量。

水机产水量大于工艺用水量时，水机产水多余部分需要通过贮罐进行贮存，用于调蓄水机产水富裕所需最大体积记为V1；当工艺用水量大于水机产水量时，产水不足部分需要由贮罐进行提供，用于补充水机产水不足所需最大体积记为V2；那么，为储存纯水所需要的最小贮罐容积为V1+V2。

注意尽量满足以下原则：贮罐循环周转率：贮罐容积与输送泵的流量之比。

根据经验，贮罐循环周转时间宜为0.5h ，即每小时周转2～3次。

系统置换周转率：贮罐容积与制水设备的产能之比。

根据经验，系统置换周转时间宜为10～12h 左右。

2.2 贮罐形式在制药用水系统中，贮罐分为立式、卧式两种。

通常情况下，优先选用立式。

因为立式贮罐的最低液位较高，方便输送泵的设0 引言纯水储存分配系统在生物化工、生物医药、食品加工等领域扮演着重要角色，是工艺系统中的关键环节，本文对纯水储存分配系统设备选型，以及系统设计进行了探讨。

纯水储存、分配系统通常布置在洁净房间内。

纯化水分配系统服务于清洗机、注射水、纯蒸汽制备系统等。

纯水储存和分配系统主要由管线阀门、储罐、卫生型泵、循环回路、在线仪表、自动化系统等组成。

在纯水分配系统运行时，用 6～12℃的冷冻水，通过双管壳式换热器，使纯化水温度保持在25℃以下。

当对于纯水系统进行巴氏消毒时，通过使用3 bar(g)蒸汽加热双管壳式换热器，在2h 内将纯水加热到80℃以上。

制药用水系统设计及常见问题

隋性气体维持正压，以预防输送泵吸口发生气蚀。 F. 输送泵耐受高温，并选择机械密封，为保持管路稳定的压力，
泵的性能曲线中扬程随流量变化应较小。电机功率应足够大。 G. 泵的润滑剂采用纯化水本身。 H. 管路采用热熔或氩弧焊接连接，或者采用卫生夹水分段连接，
两段连续的管壁差不大于0.5mm。
注射用水的贮存、分配系统的设计要求２
纯水/注射用水贮存及分配系统设计的重要原则
» 尽量使用新鲜制备的水:贮罐与用水量相匹配
• 流水不腐：保持循环，雷诺数大于4000 • 储管和运输管道无死角和盲管：
• 无盲管—3D规则 • 无球阀 • 无玻璃液位计 • 管壁光滑-----贮罐/管道宜用不锈钢材，最好用316L。
• 输送泵
• 进入储罐的空气经过过滤：贮罐须安装0.2疏水性呼吸器 • 设有消毒/灭菌装置：贮罐/管道须有灭菌、消毒接口，若采用蒸汽灭
常为聚丙氟乙烯材质。 N. 贮存、分配系统应配备压力，温度、流量、电导等仪器表，必要的控
制调节器。 O. 用纯蒸汽灭菌时，灭菌温度在121oC以上。 P. 整个系统设置必要的取样阀，取样阀应避免死角，耐受灭菌操作。
二、制药用水系统常见问题
制药用水系统常见问题
• 注射用水呼吸器没有带电加热夹套－－呼吸器滤芯有堵塞风险。 • 单管路进水、中间水箱无较好的消毒方式－－系统存在微生物污染风
I. 管路上有一定的倾斜度，便于排放存水。 J. 用蒸汽灭菌时，管线上应设有足够的疏水器；疏水器的选型应与压力
和流量相配。 K. 管路采用循环布置，回水流入贮存罐，回水应装用压力调节阀和流量
显示器。 L. 使用点装阀门处的死角长度不应大于支管内径的3倍。 M. 管线上主管、支管上的阀门宜采用不锈钢隔膜材料应耐受高温消毒，

药品生产工艺用水系统的设计

药品生产工艺用水系统的设计文章从制备纯化水的设备配置出发，药品生产工艺所用纯化水的水质质量、投资、运行及节能环保等几方面进行分析比较，提出了制药行业较高性价比的纯化水制备系统的配置方案，以供同行参考。

标签：药品生产；工艺用水系统；设计前言：在制药行业的硬件中，药品生产工艺用水是极其关键的系统环节，因此其应当建立确认的文件和记录，并能以文件和记录证明达到设计确认、安装确认、运行确认及性能确认的预定目标。

1纯化水制备系统的优化配置方案配置：超滤预处理+一级反渗透装置+电除盐装置。

1.1超滤预处理装置1.1.1一般流程饮用水→饮用水储罐→饮用水泵→叠片过滤器→超滤装置→超滤水储罐→加药装置。

其过程主要由叠片过滤器和超滤装置组成。

1.1.2叠片过滤器叠片式过滤器的作用主要是过滤原水中50μm以上的大颗粒杂质，以防止砂等颗粒进入超滤膜组件，划伤超滤膜表面和造成超滤中空纤维毛细管堵塞。

1.1.3超滤装置超滤装置利用聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚醚砜、聚砜等材料制成的中空纤维超滤膜的细微孔径来过滤、去除和分离水中有效直径为0.001～0.1μm的颗粒和分子量在1000～500000范围内的杂质，可减少反渗透膜的胶体污染和微生物污染，提高反渗透的进水水质，使反渗透膜的单位面积渗透通量增大，从而提高反渗透装置的回收率。

1.1.4其他装置在超滤装置后设有加药装置，主要投放碳酸氢钠、氢氧化钠和阻垢剂，用于去除余氯等微量氧化物质、CO2，并防止结垢。

1.1.5清洗和再生叠片式过滤器内单个过滤单元进、出水压差上升到一定值时，利用超濾后的出水清洗1min。

超滤膜一般3个月清洗1次，每次清洗60min，3年更换1次。

1.2反渗透装置1.2.1一般流程超滤出水→一级高压泵→一级反渗透装置→反渗透水储罐。

其主要由一级反渗透装置组成。

1.2.2一级反渗透纯水与含盐水有一张只能透过水的半透膜隔开，水会流入含盐水侧，含盐水侧高于纯水侧平衡时的压差即为渗透压，如在含盐侧施加大于渗透压的压力使含盐水中水流入纯水侧，即为反渗透。

制药用水储存分配系统合理设计的探讨

前提之一，纯化水、射用水的制备、存和分配应 “ 注贮当能够防止微生物的滋生 ” Ｇ对制药用水储存是ＭＰ对一个制药企业来说，使用制药工艺用水的车
分配系统的核心要求。针对该要求Ｇ本身以及国间、工序以及部门较多且各自的使用状况存在很人ＭＰ内外众多实施指南对制药用水储存分配系统的设计的不同（持续时间、率、水量等）由于存储分配频用，
制造可以概括为如下主要原则：１采用连续循环的（）系统需保持２连续循环，统的运行、理及维护４ｈ系管
方式为各使用点供水，注射用水循环温度须保持在费用是在进行设计时需要考虑的诸多因素中一项重７０℃ 以上：２储罐的容量应与用水量及系统制备的大因素。（）产水能力相匹配、尽量缩短制药用水从制备到使用１１传统设计．
除菌滤器、回水设置喷淋球等；６设置卫生级的在使用点组的情况。（）
线监测仪表对水质和系统工作状态进行在线监测和
前者，由一个相对较大的水站供多个使用点组
控制；７设置适宜的消毒灭菌装置对存储分配系统使用，一套较大的制备系统与产量相当的多套较小（）进行定期消毒灭菌。在实践中要使制药用水存储分配系统的设计和安装完全达到规范要求、实能够确有效防止微生物的滋生和污染，且满足系并统连续运行、方便操作使用、验证以及建可造运行经济性的要求并非易事。面就制药下

制药用水存储及分配系统设计方案

制药用水存储及分配系统设计方案1.基本理论基础2005年版《中国药典》制药用水分为饮用水、纯化水、注射用水及灭菌注射用水四类，规定饮用水按 GB5749-85 要求，纯化水、注射用水、灭菌注射用水理化指标按 pH 值、氯化物、硫酸盐与钙盐、硝酸盐与亚硝酸盐、氨、二氧化碳、易氧化物、不挥发物、重金属、细菌、霉菌和酵母菌总数、细菌内毒素等进行检测。

而μsP30 版美国药典将制药用水分为饮用水、纯化水、灭菌纯化水、注射用水、灭菌注射用水、抑菌剂注射用水、灭菌灌注用水、灭菌吸入用水，血液透析用水，特殊制药用途水等。

在美国药典中涉及的理化指标（包括 pH 值、氯化物、硫酸盐、钙盐、氨、二氧化碳、重金属、易氧化物、总固体物九项）改为控制电导率为 1.3 μs/cm （25℃），总有机碳（TOC）不超过 500 微克 / 升两项指标。

其中电导率指标包含了 pH 值、氯化物、硫酸盐、钙盐、氨及二氧化碳的综合要求； TOC 代替了易氧化物的检测，有利于控制微生物指标。

纯化水和注射用水不同之处主要在于对微生物和内毒素含量要求上（纯化水：内毒素无要求，微生物≤ 100 CFU/ml；注射用水：内毒素≤ 0.25 EU/ ml，微生物≤ 10 CFU/ml）。

通常水系统中的微生物多为葛兰氏阴性菌和嗜热菌，内毒素则是由它们死亡后释放出的，故控制水系统中的微生物含量水平是满足药典要求的主要途径。

对于葛兰氏阴性菌和嗜热菌，10~55℃是适宜它们生长的环境温度，但在高于65℃情况下会抑制它们的生长繁殖 , 故注射用水系统运行温度通常要高于 65℃。

但若系统温度过高，如高于85℃，会增加红绣现象、气蚀、输送泵腔内沸腾等风险，故 GMP 通常要求注射用水系统的运行温度为 65~85℃。

除温度因素外，由于 99% 的微生物是以生物膜的形式附着在设备内壁生长，生物膜是微生物相互粘结并附着在材料表面形成的黏性物质。

而高剪切力是分离生物膜的有效办法，故卫生级结构设计的系统（合适的表面处理，无死角，无缝隙）再辅以能形成湍流的流体的流动，可以有效地避免生物膜的形成。

建造符合新版GMP要求的注射用水储存_分配系统_湛开峻

316L材质的卫生型隔膜阀。
系统设计压力不小于0.6 MPa，安装完毕后需要对 3.5.2 阀体形式
整个系统进行水压测试，压力为设计压力的 1.5 倍，并
隔膜阀体有锻造和铸造2种形式，价格相差近3倍。
至少维持30 min，试压所用的水应不含氯离子。
WFI系统的运行压力不超过0.3 MPa，因此属于低压管
原则（图5）。
硅胶膜片价格低廉，是目前国内大多数制药厂水
系统的隔膜阀上使用最广泛的膜片。但其耐热性相对
较差，WFI需要高温循环、定期灭菌，因此硅胶膜片容
易老化，需要经常更换。
3.5.3.2 EPDM（三元乙丙橡胶）膜片
此种膜片的弹性、耐温性和耐老化性能都比硅胶
膜片好，比较适合WFI系统使用。但其实这种膜片最适
位，供应商在交货前需要做核黄素喷淋实验，提供有关
清洗效果的验证文件。
3.1.5.3 爆破片和安全阀
罐体上必须安装爆破片或安全阀。爆破片和安全
阀均采用卫生型设计。在WFI储罐上推荐使用爆破片，
对于今后的维护相对简单。
图1 Alfa lava 水泵的全开式叶轮
机电信息 2013 年第 23 期总第 377 期１７
法规与验证◆ＦａｇｕｉｙｕＹａｎｚｈｅｎｇ
建造符合新版GMP要求的注射用水储存－分配系统
湛开峻
（江苏万邦生化医药股份有限公司，江苏徐州 221004）
摘要：新版GMP对注射用水系统的建造实施提出了更加严格的要求。现从工程角度出发，详细介绍了符合新版 GMP要求的注射用水储存－分配系统的建造实施细节，对系统建造实施的关键点提出了明确要求和解决方案。

浅谈药品生产工艺用水系统的设计

浅谈药品生产工艺用水系统的设计引言：水是药品生产过程中用量最大以及使用最为广泛的一种原料，主要是用在生产过程中和药品制剂的制备。

工艺用水主要是指制剂生产过程中的容器清洗以及配料等有关工序和原料药生产中的精制以及洗涤等所用水。

1.关于工艺用水的分类第一是饮用水，主要是自来水公司提供的自来水或者是深井水，也称之为原水。

第二是纯化水，主要是分为原水经过蒸馏法、离子交换法以及反渗透法或者其他方法所制出来的制药用水，并不含有附加剂。

第三是注射用水。

主要是纯化水作为原水经过蒸馏所得到的水，应该要符合细节内毒素试验的要求。

2.关于药品在生产过程中的用水系统设计药品生产过程中的用水系统主要是由水处理设备、存储设备以及分配泵和管网等组成，根据有关规定指出：纯化水、注射水的制备以及分配应该能够防止微生物的滋生以及污染。

贮罐以及输送的管道所使用的材料应该是无毒以及耐腐蚀的。

在设计以及安装的过程中应该避免死角以及盲管。

为了能够有效的控制微生物的污染并且对细菌内毒素进行控制，纯化水以及注射水系统的设计以及制作出现两个特点。

第一是在系统当中越来越多的采用消毒和灭菌的措施。

第二是管路分配系统从传统的送水管路演变成为循环管路。

在整个设计过程中对于每种影响因素必须要采取相应的措施。

2.1对“死水”进行消除在管理系统中如果存在着不流动的死水，不仅导致微生物出现滋生的现象，并且还会对水质产生污染。

为了能够对这一现象进行杜绝，整个管路系统应该应用循环系统并且要二十四个小时运行，接至使用点的支管应该尽量短些，其长度在一定程度上是不能够超过管径的六倍。

2.2关于管内的流速表示流体流动状态的雷诺准数Re在一定程度上达到一万而形成相对比较稳定的湍流时，才能对微生物的生长进行防止。

如果流速太低的话，管壁处将会进一步的形成较厚的边界层，微生物依此构筑自己的温床—生物膜，注射用水系统带来不良影响。

流速过高，虽然对管道内壁较大的冲刷力进行保持，微生物的污染进行防止，由于流速的增高，管路阻力也在不断的增大，过高的流速造成能耗的增加。

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［摘要】本文主要对制药工艺用水系统设计过程中的关键问题储存系统的选择、分配系统的选择进行讨论，并以一个冻干车间的设计为例洋细说明了纯化水系统设计过程中的用水量设计、储罐设计、管道设计、泵的选型、注射用水系统冷点的设计以及微生物的控制方法。［关键词】制药工艺用水：纯化水；注射用水；储存：分配系统：设计［中圈分类号】ＴＱ［文献标识码】Ａ［文章编号］ｔ０ｏ７．１８６５（２０１７）１２－０２３７．０３
２０１７年第１２期
第４４卷总第３５０期
广东化工
ＷＷＷ．ｇｄｃｈｅｍ．ＣＯｌｌｌ２设计
李杏花
（广东寰球广业【：程有限公司＿［艺管道室，广东广州５１０６５５）
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎ．Ｉｔａｌｓｏｔａｋｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆａｆｒｅｅｚｅ — ｄｒｙｉｎｇｗｏｒｋｓｈｏｐａｓａｎｅｘａｍｐｌｅｔｏｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｉｎｄｅｔａｉｌｔｈｅｗａｔｅｒｔａｎｋｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｔｈｅ
１引言
中国药典将制药用水分为饮用水、纯化水、注射用水及灭菌注射刖水。《中国药典２０ｌ０》版规定饮用水为天然水经净化处理所得并符合国家《生活饮用水卫生标准》的水。灭菌注射用水为注射用水照注射剂生产工艺制备所得的水。纯化水为饮用水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制得的制药削水。在药品生产过程中，饮用水可作为药材净制时的漂洗、制药用具的粗洗用水，除另有规定外，也可作为药材的提取溶剂。而纯化水、注射崩水及灭菌注射用水则直接参与生命工程，是厦要的制药Ｊ二艺用水，有各项严格的技术指标。纯化水及注射用水储存及分配系统的设计一直以来备受关注＿ｌ。Ｊ。本文仅就制药工艺用水中纯化水及注射用水储存及分配系统设计中的关键问题进行探讨．并以一个冻干车间的纯化水和注射用水系统的设汁作详细说
ＤｅｓｉｇｎＯｆＳｔｏｒａｇｅａｎｄＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＯｆＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓＷａｔｅｒ
ＬｉＸｉｎｇｈｕａ（Ｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｐｉｐｉｎｇｄｅｓｉｇｎｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＨｕａｎｑｉｕ — ｇｕａｎｇｙｅＣｏｎｔｒａｃｔｉｎｇ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６５５Ｃｈｉｎａ）
ｓｕｍｍａｙｒａｎｄａｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎａｒｅｇｉｖｅｎ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓＷａｔｅｒ：ＰｕｒｉｉｆｅｄＷａｔｅｒ：ＷａｔｅｒＦｏｒＩｎｊｅｃｔｉｏｎ：ＳｔｏｒａｇｅＳｙｓｔｅｍ：ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ
ｐｕｍｐｍｏｄｅｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｕｒｉｉｆｅｄｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍａｓｅｌｌａｓｔｈｅｃｏｌｄ、、ａｔｅｒｆｏｒｉｎｊｅｃｔｉｏｎ（ＷＦＩ）ｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎａｎｄｔｈｅｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｋｅｙｉｓｓｕｅｓｉｎｔｈｅｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎａｎｄｔｈｅ