PALL过滤器-完整性检测原理和方法
过滤原理详细介绍滤才
PALL
惯性撞击
Filtration.Separation.Solution.TM
PALL
惯性撞击
颗粒被机械拦截或被吸附拦截
在气体中比在液体中更有效.
对大于 0.5 - 1.0 微米的颗粒很有效.
Filtration.Separation.Solution.TM
惯性撞击
Filtration.Separation.Solution.TM
PALL
惯性撞击
当流体改变运动方向时，惯性使颗粒撞击到滤材 表面,因吸附力的存在颗粒便停留在撞击表面
Filtration.Separation.Solution.TM
PALL
惯性撞击
当流经过滤介质时流体必须沿弯曲通道行进。 这 将增加该过滤机理的有效性。
Filtration.Separation.Solution.TM
PALL
直接拦截
绝对截留 - 颗粒被捕获在滤材纤维之间形成的孔中
Filtration.Separation.Solution.TM
PALL
直接拦截
当颗粒大于流道 孔径时即被该结 构去除
容污能力可以用 弯曲结构提高 筛网无此作用
Filtration.Separation.Solution.TM
定义
微米
10－6 米 ＝10－3 毫米
3.9×10 -5 英寸
又称 "micron"
Filtration.Separation.Solution.TM
PALL
100 um
定义
小颗粒的相对尺寸
80 人发直径
60
40 裸眼可见最小颗粒
Pall便携式油液污染检测仪说明
Pall便携式油液污染检测仪说明编制：许国超注：图片污染度比对是根据仪器箱提供说明说的对比，翻译后的文字和增加的内容为更好的方便使用，翻译部分只提供参考。
目录前言 3 仪器设备使用寿命的影响因素 4 污染的原因/ 微米 5 污染度等级代号比较 6 污染物的类型17 油液取样22 ISO污染度等级代号的理解24 油液污染度等级推荐工作表26Pall油液污染度比较手册是用于现场液体分析的一种有效工具。
与Pall便携式污染检测仪联合使用，工作人员可以估计出液压油中固体污染物的数量和类型。
虽然Pall便携式污染检测仪无法确定污染颗粒的具体数量，但是工作人员可以将实际的补偿（25ml液体）与比较手册中显示的照片相比较，从而判断液体样品中污染物的等级和类型。
前言·手册中的例子采用实际现场的样品（25ml液体），实验装置类似于Pall便携式污染检测仪。
·手册中显示的颗粒数信息仅供参考。
颗粒的数据与自动颗粒计数器（APC）获得的数据相当。
自动颗粒计数器（APC）采用最新的标定方法 ISO 11171，ISO 11171 结合了美国国家标准与技术研究院（NIST）可溯源的最新方法，试验粉尘为ISO MTD 粉末（ISO MTD test dust）。
· ISO 4406:1999规定了ISO污染度等级代号。
ISO 4406:1999报道中油液污染度的测量结果由自动颗粒计数器（APC）测定，其中自动颗粒计数器（APC）采用了NIST可溯源的最新标定方法。
·样本中显示了NAS 1638和SAE AS4059D污染度等级所依据的颗粒数。
ISO标准中关于油液污染度测量和报道的更多信息，详见Pall技术报道PIHC-ISO Std和PIHC-ISO Std 1。
仪器设备使用寿命的影响因素E.Rabinowica博士（美国麻省理工学院）的一项研究表明：更换配件或“性能降低”70%的原因是由于设备表面降解，其中20%源于腐蚀，50%源于设备磨损。
过滤器完整性测试仪校准规范 编制说明
中华人民共和国国家计量技术规范JJF××—××××过滤器完整性测试仪校准规范Calibration Specification for Filter Integrity Test（编制说明）归口单位：全国压力计量技术委员会主要起草单位：广东省计量科学研究院参加起草单位：北京钮因上晟科技开发有限公司广西壮族自治区计量检测研究院新疆维吾尔自治区计量测试研究院一任务来源近几年，随着经济技术的发展，越来越多的厂家需要使用过滤器完整性测试仪（以下简称完整性测试仪）对其产品进行过滤性能，但至今国家对此类仪器没有相关的校准规范和方法2016年8月，由广东省计量科学研究院为主要起草单位申请起草该校准规范。
2017年5月，全国压力计量技术委员会同意立项上报，国家质量监督检验检疫总局通过审定并批准立项，以“国质检量函[2017]25号”文正式下达制订任务。
二制订规范的必要性1、过滤器完整性测试仪，亦称完整性测试仪、滤芯完整性测试仪，是对除菌滤膜及过滤系统进行完整性测试的专用仪器。
该设备能在保证了滤芯的完整性的前提下，通过一系列测试技术判断除菌滤膜及过滤系统的过滤性能。
其主要的测试方法有：泡点测试、保压测试、扩散流测试和水侵入测试等四种。
泡点测试主要针对过滤面积较小的过滤器，与孔径的相关性较好；而保压测试、扩散流测试和水侵入测试主要针对大过滤面积的过滤器，对该类过滤器测试的准确性更好，不仅与孔径相关，而且跟滤膜的开孔率也相关。
扩散流测试和水侵入测试均是流量测试，主要针对不同的滤芯而采用的不同测试方法。
2、直至目前，完整性测试仪还没有相关的国家标准，也未有相应的国家检定/校准依据，给使用单位溯源带来了困难。
使用单位在使用完整性测试仪的过程中迫切需要确认检测设备的计量性能，而计量部门在对其实施校准时，也迫切需要相应的法律法规依据，所以制定《过滤器完整性测试仪》校准规范可以为此类仪器的校准工作提供确实可行的技术依据；为统一全国压力量值提供准确可靠的技术保障。
PALL 颇尔过滤器 -炼油系统培训
典型值：d = 800 kg/m3 l = 2 ctp
Spec : Density, Sulphur, Corrosion, Flash Point, Water, FBP,
Pour point
规格：密度、硫含量、侵蚀情况、闪点、水含量、FBP、倾点
Gasoil & Diesel 瓦斯油和柴油
Gasoil / Diesel is mainly used for diesel fuel (trucks, trains & cars) 瓦斯油/柴油主要用于柴油燃料（卡车、火车和汽车）。
主要装置简介
加氢裂化 & 催化裂化：
工艺特点： 产品收率高，汽油质量好。轻油收率高，可达70%以上。 可提供大量化工原料。裂化气体中C3、C4组分约占90%，C3中丙烯又占 70%，C4中各种丁烯占55%左右。 柴油性质差 产品方案灵活。 原料选择范围比较宽，通常是以减压馏份油、焦化蜡油等做原料。
Distillation 蒸馏 Crude will be split by distillation into different quality of molecules in order to make different fuels for heating, cars, trucks, aircraft, etc. 通过蒸馏将原油分离成不同质量的分子，以便制造各种燃料，用于加热、汽 车、卡车、飞机等。
通常情况下： d = 550 kg/m3 l = 0.55 ctp
Specs : Total sulphur (Doctor test) 规格：总含硫量（硫化氢试验）
Naphtha & gasoline 石脑油和汽油
16 PALL 除菌过滤法规要求和相关方案(楚天-out)
欧盟GMP指南
Note for guidance on Manufacture of the Finished Dosage Form (1996)
成品剂型生产规范指南
7. Special Items (特别事项)
对于过滤除菌而言，必须在申请文件中注明过滤之前容许的微 生物污染水平的最大值。大多数情况下，药品中可以接受的水 平为10 CFU /100 ml，取决于待过滤药品体积与过滤器直径的 相对比例。如果达不到上述要求，有必要利用细菌截留过滤器 进行预过滤，以达到足够低的微生物污染水平。
第七十五条
（一）可最终灭菌的产品不得以过滤除菌工艺替代最终灭菌工艺。 如果药品不能在其最终包装容器中灭菌，可用0.22μm（更小或相 同过滤效力）的除菌过滤器将药液滤入预先灭菌的容器内。由于除 菌过滤器不能将病毒或支原体全部滤除，可采用热处理方法来弥补 除菌过滤的不足。 （二）应当采取措施降低过滤除菌的风险。宜安装第二只已灭菌的 除菌过滤器再次过滤药液，最终的除菌过滤滤器应当尽可能接近灌 装点。
是 辐射灭菌，吸收剂量≥ 25KGy
是 经过验证的辐射剂量，辐射灭菌
是 除菌过滤和无菌工艺过程
9
新版GMP的要求概述
除菌过滤工艺
灭菌方法决策树的理念 “除菌级”过滤器 过滤器的完整性 过滤器的确认和工艺验证 气体过滤器的选择 过滤器灭菌方式的选择
10
新版GMP
附录1 无菌药品
另外，检测应当原位进行以确认滤壳内的整体过滤器的 完整性。
EMA/Regulatory/Inspections/(GMP/GDP compliance)/Q&A
26
美cGMP
FDA Guidance for Industry –Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing （Sept. 2004）
除菌过滤器的重复使用(New-final-out)
新版GMP
附录2 原料药 第三章 设备 第十条 设备的清洁应当符合以下要求： （一）同一设备连续生产同一原料药或阶段性生产连续数个
批次时，宜间隔适当的时间对设备进行清洁，防止污染物（ 如降解产物、微生物）的累积。如有影响原料药质量的残留 物，更换批次时，必须对设备进行彻底的清洁。
FDA
一些“重复使用” 只是长时间一次性使用
多次蒸汽／高压灭菌数据只显示通常的牢固程度，而且是
在供应商实验室条件下进行 重复灭菌的仅为未使用的、干净的过滤器
对于过滤器的重复使用，必须考虑和验证实际使用条件
案例－－应用
溶剂中的API 过滤器有限的化学兼容性 批间过滤器清洗
清洗剂的去除未验证
(例如：溶剂、清洗、使用者SIP)
取得工艺使用后的滤芯 用滤芯进行挑战以验证最大重复使用循环后的膜化学兼容性，
截留性和完整性检测之间的关联。
除菌过滤器的清洁（1）
复杂－－不是洗洗再用 所有残留物必须除去
来自整个系统包括管道、储罐、阀门、过滤器
清洗剂也必须完全清洗
来自上游储罐和管道中的物质可能会停留在过滤器上并释放到 下个批次产品中
每批使用之后，除菌过滤器通常应当被丢弃。但是，如果可 以证明重复使用是有理由的，那么需要进行可以体现最多处 理批次的验证。
过滤后进行完整性检测是重要的，以发现可能在过滤过程中 发生的任何过滤器泄漏或穿孔。
EMA
EU GMP Annex 1 Manufacture of Sterile Medicinal Products (rev 2008) 欧盟GMP 附录1 无菌药品
与药品直接接触的生产设备表面应当平整、光洁、易清洗或 消毒、耐腐蚀，不得与药品发生化学反应、吸附药品或向药 品中释放物质。
管式薄膜过滤器工作原理
南京博滤工业设备有限公司 ＊工业流体过滤与分离＊ 废液处理研究论讨 第２００８－１３期以ＰＡＬＬ管式过滤器为研究对象的深入论讨1) 结构过滤器系统由罐体，反冲罐，管道，气动挠性阀，过滤元件，自动控制系统等组成。
（见附件 2：过滤器系统总图）2) 过滤流程3) 工作原理过滤液通过1#阀进入过滤器，并经过薄膜过滤袋进行过滤。
清液经过薄膜过滤袋进入上腔（清液腔）通过溢流管排出；过滤液中的固体物质（滤渣）被薄膜过滤袋截流在滤袋表面。
当过滤一段时间后，薄膜过滤袋上的滤渣达到一定厚度后，过滤压力上升，过滤器自动进入反冲清膜状态，1#、4#、7#阀按各自的功能自动切换，使滤渣脱离薄膜过滤袋表面并沉降到过滤器的锥形底部，过滤器自动进入下一个过滤、反冲、沉降周期；当过滤器锥形底部的滤渣达到一定量时，过滤器自动打开6#阀排出滤渣，然后重新进入下一运行循环周期。
换按钮进入报警画面，查看所有报警内容。
确认并3、控制器操作说明1) 启动z 检查电源接地是否良好，电源电压 220V/AC 50Hz 。
z 检查电源无误后，开启电源开关（在控制箱内）。
2) 手动/自动选择说明打开电源后，系统首先进入主画面，在画面的中间有一个系统的手动/自动选择开关。
当开关置于手动位置时，触摸手动按钮将显示手动操作画面。
当开关置于自动位置时，操作员可以使用右边的按钮启动系统，系统将在自动状态下运行。
在每个画面的下方有多个按钮，通过它们操作员可进入其它的显示画面。
3) 手动运行状态描述:z 在手动画面里，操作员可以通过画面上的手动按钮开/关阀门。
z 此时，系统处于手动状态。
4) 自动运行状态描述:z 当操作员按下"启动"按钮后，系统进入自动运行状态。
此时，操作员可通过工艺流程画面监视系统的运行。
z 在工艺流程画面，动态显示系统瞬间的过滤运行情况：显示每个阶段的运行时间。
z 当系统出现故障时，屏幕上的报警灯和控制箱上报警灯同时闪亮，在屏幕显示故障的内容及简单的提示。
PALL滤油机HNP021中文操作维护手册
© Pall Corporation 北京市经济技术开发区宏达南路12号目录章节名称页码1 前言32 设计参数43 操作说明7●概述7●各构件系统8●电气系统10●操作124 安装及操作14●安装14●操作程序20●诊断功能225 保养24●日常保养工作24●故障查找29●大修安排316附录●电器图●总装图●液压原理图前言此手册是本公司按照客户采购单的要求而制造的设备的安装、操作及保养指南。
在安装、操作及保养此设备之前，必须阅读此手册的有关内容。
此手册涉及的是颇尔HNP021系列净化设备，因此所给出的许多图形和件号包括了全部可供选购的产品部件。
此装置的具体参数可从控制箱盖上的铭牌查出，可得到准确的数值和件号。
此设备和选购部件将分别包装，并由客户装配。
拆开包装箱时，要细心谨慎，并按发货单核查所收到的部件。
此设备已按颇尔公司标准程序进行了试验和质量检验，而且也根据合同的要求进行必要的试验。
然而，在试验后，为便于运输，设备可能已打开或解体，并已将其放空和清洗等。
客户应检查并确保运输时，螺母、螺栓、软管或其它任何部件均未松动，必要时将其紧固。
铭牌已固定在设备上，如需要参数、服务或备件时，可查阅铭牌提供的信息。
用户有责任检查实际的操作条件，并确保过滤部件、滤芯、容器及密封材料与实际应用条件相匹配并符合地方安全法规。
设计参数1. 标识设备名称：颇尔油净化装置型号：见铭牌2. 设计操作条件流体：与密封材料相适应进口压力：最高+0.4 bar g，（巴表压）（6psi ，磅/英寸2）出口压力：最高7 bar g （100 psi）运行温度：最高70 ℃（158℉）最大流体粘度：700 cSt （厘拖）最小流体粘度：10 cSt3. 流体系统进口循环流量：20 升/分（5.3美加仑/分）进口压力开关设定值：0.2bar 绝对值（2.9 psi ）进口泵安全阀设定值： 5.6 bar （81psi）出口出口压力：最高7 bar （100 psi）出口过滤器压差开关设定值： 2.4 bar g （35 psi）出口泵安全阀设定值：9 bar（130 psi）4. 真空系统运行真空度：从-0.7至-0.9 bar g 可调（21至27 inHg），按用途而定泵润滑液：Supervac 非乳化液或矿物油，达到ISO46粘度级5. 结构材料结构架，容器及控制箱：不锈钢带螺纹的接头及紧固件：防腐处理过的碳钢软管：腈橡胶密封选购件：腈橡胶氟橡胶密封选购件：氯化聚乙烯EPDM密封选购件：氯化聚乙烯密封件：腈橡胶，氟橡胶，EPDM注：装置所用密封件的详细情况，参见铭牌。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
打印机盖 内置打印机
触摸笔 USB 驱动
彩色触摸屏
蓝色控制灯
气源出口端 气源进口端 (8 bar) 排气口
Confidential
轻巧- 重量最轻
S设备
E设备
I设备
Confidential
Flowstar IV完整性测试仪
压力衰减率和上游检测腔体体积成反比
基于上游体积、压力衰减率计算获得前进流流量
Confidential
压力衰减如何转换为前进流？
检测上游体积
检测压力衰减
计算流量 确认完整性 打印结果 虽然设备录入数据、输出数据为流量，实际检测的参数却是 压力衰减值
Confidential
疏水性滤芯的前进流和泡点检测
孔需要完全润湿
使用低表面张力的溶剂如：异丙醇/水混合物 检测完需去除有机溶剂
注意易燃问题
Confidential
原理－水侵入
压缩空气
水
疏水滤膜
蒸发流量
Confidential
水侵入法完整性检测
完整性检测设备
压缩气
空气
疏水滤芯
水
上游阀门关闭
Confidential
外接大气
水侵入试验结果
气泡完全去除
有背压
Confidential
问题解决推荐: 使用前/使用后错误失败
使用前和使用后错误失败
增加冲洗时间 增强冲洗流速 使用/提高背压
Confidential
问题解决推荐: 使用前/使用后错误失败
一般规则:
0.2m: 4 L/min 每10”滤芯, 背压为2 Bar, 5-10分钟 0.1m: 2 L/min 每10” 滤芯, 背压为2 Bar, 5-10分钟 对于更小或更大的滤芯, 流速相应的放大 或缩小
试验参数： 滤芯型号：AB1NF7PH4 润湿溶液：水 试验气体：空气 最小泡点：3180mbar / 46psi
如果试验测试值 大于 最小泡点
通过
Confidential
前进流检测
如果将润湿好的滤芯安装在滤壳中 . . . . . . 并且通入低于泡点的压缩气 . . . 将可以在滤出端检测到一个小的气体流量。
Confidential
案例2
Flow Flow within limits Notes:
: 7.82 ml/min
Operator
: J.E. Ellis
温度波动
Confidential
Trouble Shooting
控制温度 如不方便检测，离线在合适环境下检测
Confidential
重新润湿滤芯 & 重新进行检测
Confidential
完整性检测 – 决策树
重新润湿滤芯 & 重新进行检测 通过
通过/失败
失败
记录通过结果：滤芯完整
滤芯润湿 (阶段 I) 增加冲洗体积/时间 •增加冲洗压差 •增加背压
Confidential
完整性检测 – 决策树
滤芯润湿 (阶段 I) 通过/失败 通过 滤芯润湿 (阶段II) 使用低表面张力的润湿溶液增强润湿 • 使用该溶液数据重新进行检测
如, 一支 5” 0.2 µm 滤芯需要 2 L/min 如, 一支 20” 0.2 µm 滤芯可能需要 8 L/min
Confidential
水侵入检测失败问题解决
检查检测参数 温度在检测过程中稳定（＜±1℃） ： 水、环境 滤芯干燥 重新装满水和重新检测滤芯 使用前进流方法进行重新检测 使用低表面张力的溶液润湿去除污染物 后重新检测
润湿的滤芯
压缩气
Palltronic® Flowstar设备 直接检测流量，无需检测上 游体积
Confidential
外接大气
上游压力衰减法计算前进流
检测上游体积 对过滤器通入前进流检测压力 在检测压力下隔离上游检测腔体体积
测量单位时间内压力衰减值
反映了通过过滤器的全部前进流量（包括扩散、大孔 穿透流量）
流量产生的原因，在于气体透过滤膜发生 “扩散”
Confidential
3.2
原理－气体扩散透过润湿的滤膜
滤膜 微孔中的液体
在压力“p1”下，气 体溶解在液体中
气体在压差 p1 – p2 = p 条件下扩散出来
Confidential
3.3
原理－气体直接穿透滤膜破损微孔
上游 下游
高压
低压
滤膜
Confidential
失败
记录通过结果：滤芯完整
通过
记录失败结果：滤芯不通过
失败
Confidential
问题解决推荐: 使用前/使用后错误失败
问题: 使用前/使用后错误失败的主要原 因是润湿不完全
经常出现, 滤芯润湿不彻底:
在一支新滤芯上，流 量优先通过阻力最小 的通道
Inlet
Outlet
Confidential
案例3
>>FLOW TOO HIGH
Line Pressure Notes: : 7000 mbar
Operator
: J.E. Ellis
泄漏
Confidential
Trouble Shooting
无法做到稳定检测
检测系统泄漏 检查连接 滤芯重新润湿 污染物附着，使用低表面张力溶剂润湿并检测
Confidential
完整性检测 – 决策树
完整性检测失败分析决策树 系统检查 •确认检测设备连接正确并可正确运行 •确认检测设备已校验 •确认检测系统无泄漏 •确认滤芯正确安装 •确认温度控制在要求范围内 检测参数检查 • 确认适合的完整性检测方法 • 确认使用正确的检测参数 • 确认使用正确的润湿溶液和润湿 程序P源自进口出口P
使用泵或大于 1.4bar (20 psig) 的压力气源
可以使用软管夹，阀门等
Confidential
冲洗图解
完整性检测时气体压力
水冲洗
气泡不能 气泡残留在膜中 完全去除
扩散流
下游通大气 – 无背压
大气体流量
Confidential
冲洗图解
完整性检测压力 水冲洗
气泡残留在膜中.
只有前进流 (通过IT)!
Confidential
我们需要什么样的完整性设备？
操作要求 GMP要求
精准
轻便
GAMP规范
快捷 信息提示 简易
校验 设备验证
Confidential
外观设计
时尚，轻巧 符合人体结构的设计 直观的彩色触屏键面 清晰的接口设计 便携式手柄
外部压力传感器 接口 外置电磁阀 接口 内部排气口
问题解决推荐: 使用前/使用后错误失败
问题:使用前/使用后错误失败的主要原 因是润湿不完全
气体可能会聚集在膜层之间，有时在排 水层和膜之间:
气体聚集在膜层内表明有 部分面积不能被润湿 = 局 部区域高扩散流
Confidential
问题解决推荐: 使用后错误失败
问题: 使用前/使用后错误失败的主要原 因是润湿不完全
膜孔中残留产品（使用后）可能是个问 题: 残留产品或污染物 – 阻碍
润湿
局部区域高扩散 = 错误失败 或不能润湿
Confidential
问题解决推荐: 使用前/使用后错误失败
解决: 使用背压尽量克服这些问题
润湿过程中完全排出气体
确保下游压力读数为1 – 2 Bar (15 – 30 psig) 使用WFI或USP 级别水, 室温
Confidential
在线水侵入检测
完整性检测仪
控件箱
水罐
水桥
过滤器 滤出端
水罐
Confidential
正确连接
外置排气 阀接近过 滤器并且 在顶部
足够压力以 实现检测
进口关闭， 出口打开
Confidential
问题解决
完整性检测失败，您如何 进行下一步?
Confidential
问题解决
检查检测参数 检查检测程序 检查上游是否泄漏 检查滤芯安装 O型圈是否损坏 滤芯外观是否破损 重新润湿和重新安装滤芯
Confidential
案例1
Flow
: 16.86 ml/min
Flow outside limits Notes:
Operator
: J.E. Ellis
滤芯润湿不完全
Confidential
Trouble Shooting
多数情况是由于滤芯润湿不充分，或低表面张力的 污染物存在 重新润湿，如可能提供背压 使用有机溶剂进行润湿并进行检测
Confidential
2.5
泡点
1000
800
Flow
600 400
200
0 2 3 Pressure (bar) 4
Confidential
原理－泡点压力与孔径
d d/2
p
2p
充分润湿的滤膜，泡点压力和开孔孔径成反比
. . . 意味着越小的孔径，对应越高的泡点
Confidential
泡点试验结果
完整性检测
杨波 PALL Global SLS Bo_Yang@
Disclaimer
This presentation is the Confidential and copyright work product of Pall Corporation, and no portion of this presentation may be copied, published, performed, or redistributed without the express written authority of a Pall corporate officer. © 2013 Pall Corporation