工艺用水系统验证中的风险管理课程模板.doc

追求卓越 止于至善
工艺用水系统
验证中风险管理
BEIJING GELEG SCI.-TECH.CO.LTD
梁勇
-03-09
1
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内容
n
n
n
n
n
概述
系统设计中风险控制
系统安装风险控制
系统运行测试中风险控制
系统性能测试中风险控制
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2

第一部分 概述
内
l
容
工艺用水及其质量风险
制药对工艺用水系统要
求
l
l
常见制水系统
验证基础步骤
l
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3

概述
n
制药工艺用水
饮用水
中药材清洗；
器具、容器初洗；
非无菌药品配制、设备、容器、用具清洗用水；
无菌药品内包材初洗，如：西林瓶初洗；
严禁用于无菌药品配制、稀释
洗
质量风险
低
纯化水
注射用水 无菌药品配制、直接接触药品内包材最终清
高
PW/WFI是组成
产品一部分
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4

概述
n
工艺用水质量风险
n
制药生产中其它原料、辅料、包装材料是按批检验和
释放；
n
而作为原料制药用水（饮用水，纯化水或注射用水）
是经过管道连续流出，随时取用；
n
其微生物属性等质量指标通常无法连续地实时检测到，
通常是先使用到产品中， 若干天后才能知道其微生物
指标是否合格，含有较高质量风险。
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5

概述
n
对工艺用水系统要求
n
确保制药用水系统生产出水在任何时候是好， 工
艺用水系统生产质量稳定性和一致性是药品生产关
注重大问题。
第九十七条
水处理设备及其输送系统设计、安装、运行和维
护应确保制药用水达成设定质量标准。水处理设备运行不得
超出其设计能力。
---新版GMP
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6

概述
n
对工艺用水系统要求：相关文件
n
n
n
各国GMPs
《高纯水检验指南》1993年FDA公布
《制药工程指南》第四卷：水和蒸汽系统，
ISPE公布
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7

概述
n
常见纯化水系统
制备系统
絮凝剂
水箱
巴氏消毒器
原水
原
水
罐
砂
滤
炭
滤
软
水
器
保
安
滤
器
反渗透、EDI
呼吸器
预处理系统
R3
分配系统
UV
往使用点方向
回水
总有机碳
TOC
中间
储罐
呼吸
过滤器
WFI
储罐
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8

概述
n
常见注射用水系统
多效蒸馏水机
呼吸
过滤器
分配系统
纯化水
PW
储罐
循环水泵
温度
TOC
制备系统
纯蒸汽
总有机碳
使用点
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9

概述
n
验证基础步骤
User Requirements Specification
Performance Qualification
用户需求
性能确定
1
设
计
2
发
展
Functional Specifications
Operational Qualification
功效设计
运行确定
3
Design Specifications
Installation Qualification
设计规范（具体设计）
安装确定
Build System
构建体系
（DQ、建造）
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第二部分 系统设计中风险控制
内
l
容
相关URS
预处理系统设计风险
制备系统设计风险
循环系统设计风险
控制系统设计风险
l
l
l
l
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工艺用水系统URS
用户需求
n
n
User Requirement Specification，简称URS
描述在满足相关法规及标准前提下，用户经过设施
设备等达成生产、检验或管理目标所需要条件
成文文件
n
设计和验证将围绕URS展开
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工艺用水系统URS
用户需求编制关注风险点：
n
提议采取团体合作方
法来完成，避免因一人
或一个部门知识和经
验不足造成内容不完
善
user
QA
Team work
团体合作
engineer
n
需要尽早确定，尽可能避
免后期改动
vendor
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工艺用水系统URS
不完善需求可能造成系统设计出现偏差或失败
当设计失败时候。。。
QyD
质量源于设计！
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预处理系统设计风险
n
设计依据
n
n
需要关键关注原水水质、工艺用水水质；
原水水质：季节改变可能影响水质，需要提供十二个月四
季水质检测汇报；
n
因环境污染，提议提供历年数据，方便更全方面
掌握原水质量改变趋势。
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预处理系统设计风险
n
多介质过滤器
n
关键由不一样粒径石英砂等(如：锰砂、多孔陶瓷)材料
组成，经过机械阻挠和吸附作用，截留水中悬浮颗粒、
胶体、有机物，降低原水浊度对膜系统影响；
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预处理系统设计风险
n
多介质过滤器
n
风险点1：填料松紧不适度，填料过松造成产生沟沉现象，水未
被充足过滤，过紧影响流速；组装时应注意松紧度；
n
风险点2：原水中含有大量悬浮物和胶体，多介质过滤器污
染负荷较大，影响处理效果
n
控制方法：经过在进水管道投加絮凝剂，采取直流凝聚方法（吸
附、中和、表面接触），使水中大部分悬浮物和胶体变成微絮体
在多介质滤层中截留而去除；
n
添加絮凝剂需要注意原水PH值。多数絮凝剂靠水解产生胶体
起到絮凝作用，PH值在6.5-7.5时，其溶解度最小，利于胶体
形成。
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预处理系统设计风险
n
活性炭过滤器
n
利用活性炭吸附作用来除掉水中有
机物和余氯；
n
风险点：活性炭过滤器因吸附了水中大
量有机物，造成微生物大量繁殖，从
而影响预处理水质；
n
测试数据表明消毒后平均3-6天后出水细
菌数量可超出100cfu/ml；
n
无专门在线监测方法，取样检验将在
几天后知道结果；
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预处理系统设计风险
n
活性炭过滤器防污染
n
控制方法：定时对炭滤装置采取消毒方法，如巴氏消
毒；
巴氏消毒
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预处理系统设计风险
n
炭滤对下游设备影响
n
当活性炭过滤器吸附饱和而又未立即更换活性炭时，原水
中铁、有机物、余氯会直接进入软水器，使树脂中毒，
树脂一旦中毒，就无法用再生方法使其恢复活性；同时
余氯对下游RO膜、树脂会产生氧化作用；
n
因为去除了氯，原水不再含有防腐成份，水系统以后处
以后，应避免盲管、死水段存在；
n
下游水处理设备必需含有微生物控制方法（清洗、消毒）。
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预处理系统设计风险
n
原水软化设计
n
风险点：原水硬度过高，钙、镁盐在反渗透膜表面因浓度
急剧升高而形成难溶于水沉淀物，堵塞反渗透膜孔，使
反渗透膜使用寿命缩短。
n
控制方法：配置软水器来软化原水。
经过水力控制阀来进行定时切换。
21
北京·齐力佳·咨询双罐设计，一用一备

制备系统设计风险
n
反渗透膜
n
n
￠＜1nm污染物，去除率 ≥90％
分子量＞300道尔顿，去除率 100％ 。
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22

制备系统设计风险
n
阻垢剂使用
n
风险点：原水质量较差时，即使经预处理后，在进入RO膜之前
仍然含有一定浓度碳酸盐、硫酸盐，在反渗透时因浓缩而析出，
沉积、结垢在膜表面，损伤膜元件；
n
n
控制方法：使用阻垢剂来增加碳酸盐溶解度；
按ISPE指南，纯水生产中填加物需要知道有什么成份，并在
后续步骤证实有效去除。但阻垢剂通常是成份不公开不明确专
利产品。现在部分大型正规阻垢剂生产厂提供NSF（美国国家卫
生基金会National Sanitation Foundation )认证证书，能够证实
该阻垢剂能够加入饮用水中。
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23

制备系统设计风险
n
CO2去除
n
风险点：二氧化碳可直接经过反渗透膜,，反渗透产水中过
量二氧化碳可能会引发产水电导率达不到药典要求。
n
控制方法1：在进入反渗透前能够经过加药箱添加NaOH 调
节PH值，使二氧化碳以离子形式溶解在水中，并经过RO
膜脱气，除去二氧化碳。
n
控制方法2：假如水中CO2 水平很高，可经过脱气将其
浓度降低到大约5-10 ppm,脱气有增加细菌负荷可能性，
应将其安装在有细菌控制方法地方,比如将脱气器安在一
级和二级反渗透之间。
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24

制备系统设计风险
n
反渗透装置防污染方法
n
风险点1：RO装置分离多种污染物质可沉积在膜表
面，影响膜元件性能；
n
控制方法：设计自动冲洗功效，在工作结束后进行3-5
分钟冲洗来加以去除。
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制备系统设计风险
n
反渗透装置防污染方法
n
风险点2：长久运行后，膜表面沉积较多有机、无机
盐结垢，影响膜性能，影响水通量、产水水质；
n
控制方法：配置清洗装置，采取化学清洁剂，针对不
同材质膜及污染进行清洗；不过应考虑清洁剂可
能残留，提议使用是成份明确酸碱类清洁剂可
以经过测试PH值来检测。
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制备系统设计风险
n
EDI
n
EDI 单元不能去除水中全部污染物,关键是去除离子或可离子
化物质。
n
注意进水水质要求：EDI 单元必需预防因水垢、污垢、受热或氧
化而退化，预处理及反渗透装置必需确保达成能够接收水平。
n
EDI 在实际操作中是有温度限制，
大多数在 10~40℃进行操作。
n
EDI 单元消毒：化学剂消毒,包含:
无机酸、碳酸钠、氢氧化钠、过氧化
氢等。 特殊制造EDI 模块能够采
用 80℃左右热水消毒。
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制备系统设计风险
n
多效蒸馏水机
大多数设备是标准设计，不过仍然需要关注以下风险点：
n
材质风险
要求316L不锈钢；尤其对于蒸馏水机来说，不合格材料用于
高温部位生产注射用水,使用一段时间后其内部颜色是褐色,停
机一段时间后其内部就会有锈蚀杂质脱落,在水中出现小黑点。
这种杂质不易清洗，只有连续用水冲
刷内表面结垢后才会消失,不过药品
质量存在可能受到影响风险。
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制备系统设计风险
n
多效蒸馏水机
n
冷凝器设计
冷凝器需要安装0.22um除菌滤器，预防停机后产生
负压、微生物污染，同时排放不凝气体；
冷凝器设计要有倾斜角，尽可能
不残留余水；
各效安装视镜。
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制备系统设计风险
n
多效蒸馏水机
n
结构设计
第一效蒸发器、冷凝器、热交换器均采取双管板结构；
第一效和末效设计液位检测装置，含有液位超高排放功效；
各效有下排放装置，用于浓水排放；末效有浓水有防污水倒流
装置；
配管采取三维弯管，降低弯头焊接，以确保内表面质量；
第一效蒸发器工业蒸汽进汽管内凝水(显弱酸性)假如不
排净,将会腐蚀第一 效蒸发器列管,同时开机会伴有水锤现象,
轻易震裂蒸发器焊缝而造成泄漏
30
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循环系统设计风险
n
分配方法设计
不管采取哪种分配方法，其目标是：
n
n
n
维持水质，预防退化；
按一定温度、流速输送至使用点；
合理成本控制。
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循环系统设计风险
n
分配设计中两个概念
n
“批量”配水
批量概念最少使用两个贮水箱。一只水箱注水时，另一只使用水
箱给各工序用水者供给制药用水。一只水箱从水最终处理系统装
满水后，就拿开，并测试箱内水。只有在测试后，水箱才可投
入使用。水经过二十四小时后排放，但可延长时间。排水作业完成后，
水箱和配水系统通常要消毒，然后再装水。
n
“动态连续”配水
利用单个储存容器来接收产水并在确保水质前提下为不一样工艺
使用点供水，能够确保系统在用水高峰“动态连续”供水,此容器
容积合理选择是至关关键。
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循环系统设计风险
n
分配设计中两个概念
n
“批量”配水概念较之“动态/连续”配水概念优点
是：批次水箱使用前，对水全部要作测试（每生产批次
使用水，全部要跟踪并识别），适适用于小型系统；
n
“动态/连续”配水概念优点包含寿命循环费低和
贮水箱周围复杂管路少和运行效率高得多；系统
可靠性应经过验证来确定。
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循环系统设计风险
n
分配方法决议
n
n
n
n
n
一旦选择了一个系统配水概念，应仔细评价储存和分配设计问题：
环路设计：是否需要串联或平行环路；
冷却方法：蒸汽 、分支环路、多分支换热器组合；
再加热要求；
工艺使用点温度要求：热(70℃以上)、冷(4～10℃）或常
温
n
n
系统消毒方法(蒸汽,热水，臭氧,或化学法)。
分配方法设计能够参考ISPE推荐8种分配系统设计方法。
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循环系统设计风险
关注风险点：
n
n
水返回要经过罐顶部喷淋球来确保整个顶部表面是润湿；
系统温度需要维持在 70℃以上（能够随时监控回水温度），储罐
温度维持是经过供给蒸汽到夹套里面,或在循环环路上使用换
热器；
n
预防循环泵产生气蚀：能够经过计算高蒸汽压热水在正吸入
高度下来处理；
n
呼吸器上凝结冷凝水堵塞呼吸器，并因为未参与循环，可能带
来污染，能够在呼吸其上安装低压蒸汽夹套或电加热夹套来处理；
n
n
红绣形成：红锈能够经过钝化和在低温下操作来控制；
预防人员烫伤。
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循环系统设计风险
n
终端冷却设计
n
工艺终端常常需要经冷却水，需要设计专门冷却
方法，并配置双管板换热器来实现。
n
设计风险关键关注：换热器及下游管路能否消毒、使
用过程中是否有冷却后水回流到主循环系统风险
n
常见设计有以下三种：
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循环系统设计风险
3、支路冷却设计（改善型）
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循环系统设计风险
n
换热器设计
n
风险点：换热器中焊接点出现泄漏，造成管程、壳程
中工艺用水和换热介质发生交叉污染
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循环系统设计风险
n
换热器设计
n
控制方法：设计成双管板结构，避免泄漏带来交叉
污染
管程泄漏出口
壳程泄漏出口
内外管板中间确保一定
距离, 可识别泄漏
39
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循环系统设计风险
n
两种结构双管板设计
U型
直通式
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循环系统设计风险
n
系统用水量和容量设计
因各工艺使用点使用条件不一样，工艺用水用水情况
差异较大；
n
n
n
n
和用水连续性相关；
和系统压力相关；
和用水点温度相关（高温、低温）；
和用水点多少相关；
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41

循环系统设计风险
n
系统用水量和容量设计
n
关注风险：因系统水量确定不满足工艺需求，可能
造成输送能力不足，管路中水流形不成湍流，在回
水总管路中水流速达不到最低要求（1m/s），严重
可能出现空管现象；
n
控制方法：所以在计算用水量前需要确定工艺用水
储存、分配系统设计方法，在此基础上确定工艺过
程中最大瞬时用水量，并深入确定系统容量。
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42

循环系统设计风险
n
系统用水量确实定
n
每个使用点应该注解进水装置操作压力、流量和温度
范围正确值，方便确定实时用水量
流速
日用量
设计量
L/min
需要量
L/day
因数
设计量
L/day
设备
需求量
L/min
注解
因数
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循环系统设计风险
n
系统用水量确实定
n
工艺过程中最大用水量标准，依据药品生产整年
产量，根据具体每一天分时用水量统计情况来确定；
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循环系统设计风险
n
系统容量确实定
n
n
n
n
依据用水量确定系统容量，储罐容量，泵流量；
和药品生产周期长短相关；
储罐容量通常为正常见水量1/5到1倍；
储罐和制水设备结合能满足高峰用水量；制水产
能能满足正常见水量；
n
泵最大流量能满足高峰用水量+回水流量。
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45

循环系统设计风险
n
储罐设计风险关注点
n
n
形式：首选立式，避免多罐设计，便于排尽；
材质、内壁电抛光、是否耐压、是否
保温；
n
安装疏水滤芯除菌空气滤器（需要
夹套蒸汽加热或电伴热滤壳）；
n
n
n
n
罐盖、人孔应采取密闭设计；
配置喷淋球，回水经喷淋球进行喷淋到罐壁；
回水温度、储罐温度、压力监控（WFI）；
必需时设计充氮保护，但需经除菌过滤。
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46

控制系统设计风险
n
控制系统设计
n
通常需要设计自动控制系统、手动控制系统，自动控
制系统用于日常运行控制，手动控制用于紧急情况
控制；
n
控制系统形式分为：手控式当地仪表、半自动控制
系统、自动控制系统、全集成系统；
n
n
自动化水平应适合于企业情况；
能够参考GAMP5，使其符正当规要求。
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控制系统设计风险
n
控制系统常见功效设计
n
n
n
n
n
n
人机界面权限设计；
自动控制原料水、蒸汽机冷却水进给；
储罐液位和制水设备联机；
制水设备产水不合格自动排放或回流；
用水点开关和温度调整；
对部分运行参数能够设置显示、监测、统计、报警功
能，如：电导率、温度、PH值、TOC、流速、压力等。
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控制系统设计风险
n
电导率监测
n
既可用在线电导率连续监测制药用水质量，亦可用在线导电仪
作最终质保试验，所以就无须对水样作定时试验室分析。
n
温度对导电率测量有很大影响。为了消除温度依靠，多数仪表，
包含电率探头和一个或多个算法温度传感器全部将实际校正到时标
准温度。不过，由温度赔偿算法本身不正确，所以赔偿导电率测
量不适于USP纯化水和WFI关键质保试验。当使用在线导电仪
作USP纯化水和WFI最终质保试验时，必需按USP要求测取非补
偿导电值和水温。过程控制和监控严格使用赔偿导电值不受
USP要求支配。
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控制系统设计风险
n
电导率监测
n
为了能正常工作，导电传感器安装方法必需能使水
不停流过传感器，这么，气泡或固体颗粒就无法在电
极里变成截留物质。气泡将造成预导电读数低于预期
值，而固体颗粒会影响各个方向导电性。
n
监测点关键设置于：制水设备出水点、分配系统回水
点。
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50

控制系统设计风险
n
温度监测
n
温度常常在各部位监测和/或控制，以确保设备最好运
行和/或控制微生物。假如水温度超出许可范围，则可
使用温度联锁装置，以防损坏薄膜、树脂或设备。
n
在控制温度或使用热消毒配水系统
中，温度认为是至关关键，它能保
证系统正确运行或有效消毒。此时
安装位置应注意安装于最冷点（远点），
如注射用水系统总回水点。
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51

控制系统设计风险
n
PH值监测
n
n
n
常常见标准溶液校准PH计；
安装时注意要求流速恒定，确保有很好重现性；
监测点关键设置于：RO膜上下游、分配系统回水点。
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控制系统设计风险
n
总有机碳监测
n
既可用于过程中监控，也可用于最终质保测试，可
无须做定时试验室测试，但仪表精度、系统适用性、
试验方法和核准步骤必需符合USP要求。
n
监测点关键设置于：分配系统回水点。
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53

控制系统设计风险
n
流速监测
n
供水和制药水系统预处理区段可使用多种流量计，
包含磁流计、质量流量计、涡流计和起声波计。全部
仪表全部应根据生产厂说明进行安装，方便确保正确操
作。
n
水流速率（或速度）可帮助降低微生物生长，并保持
热或冷系统温度。水流速率通常在起动进行验证，
但不连续监测。水流速率能够改变，并可监测，以供
参考。
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控制系统设计风险
n
压力监测
n
水压可在纯化过程中监测和控制，以确保设备最好运行。经过滤
清器监测压差，以指示何时需要更换清洗装置或零件。经过树脂
床测取压差，可用于发觉树脂污垢和流量分配不佳。监测RO膜
前后压力，可提供膜污垢和锈垢预警。假如使用点要求最低压力，
那么，配水系统压力控制是至关关键。
n
通常认为压力不是临界参数，不过，系统应
一直保持正压。压力通常可监测，但仅供参考。
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55

第二部分 系统安装风险控制
内
l
l
l
l
l
l
l
l
l
容
材质
焊接
管道安装
盲管检验
呼吸器
阀门
水泵
表面光洁度
清洗和钝化
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系统安装风险控制
n
材质
n
材质不符合要求是高温系统出现红绣原因之一，严
重可能出现生锈现象。
n
安装前需要检验材质汇报和材料上炉号。
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57

系统安装风险控制
n
不一样材质成份组成
AISI 316L
C
Fe
Max 0.030
62~ 69
Max 1.00
Max 2.00
Max 0.040
Max 0.030
16.0-18.5
10.0-15.0
2.5-3.0
AISI 304
Max 0.08
65~71
Max 1.00
Max 2.00
Max 0.045
Max 0.030
17.0-19.0
8.0-11.0
------
AISI 304L
Max 0.03
65~ 71
Max 1.00
Max 2.00
Max 0.045
Max 0.030
17.0-19.0
8.0 - 11.0
------
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高韧性
可塑性
不锈性
Si
Mn
P
S
Cr
耐腐蚀性
Ni
Mo
58

系统安装风险控制
n
表面光洁度
n
表面粗糙度Ra,单位um，表示材料表面高度偏差平均
数；
n
n
Ra越大，表面越粗糙；
和工艺用水接触表面应抛光，表面粗糙度0.25um-
0.65um为宜；
n
提升表面光洁度有利于降低细菌对系统内壁附着，
从而降低微生物污染。
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59

系统安装风险控制
n
表面光洁度和清洗时间关系
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60

系统安装风险控制
n
电抛光作用
电抛光前
电抛光后
表面抛光降低微生物及杂质滞留，控制生物膜形成
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61

系统安装风险控制
n
管路切割和平整
管材切割，应保持平整、无变形
必需时对管件用平口机进行平整处理
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62

系统安装风险控制
n
焊接
n
n
TIG焊接----钨极惰性气体保护焊接；
常见惰性气体关键为氩气，故称钨极氩弧焊，充气时间通常
为30分钟以上；
n
分为人工TIG焊接、
TIG自动焊接；TIG焊
轻易控制焊缝成形，
实现单面焊双面成型，
关键用于薄件焊接或厚
件打底焊。
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63

系统安装风险控制
n
人工焊接及其缺点
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系统安装风险控制
n
自动焊接
电极围绕管道外壁
旋转完成焊接过程
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65

系统安装风险控制
n
自动焊接
n
n
优点：
n 经过试验确定标准焊接参数，连续焊接能够确保质量；
n 全封闭焊接头同时保护内外两侧；
n 通常不需要填充材料；
n 可将人为失误减至最少，对材料破坏性较小。
关注点：
n 焊接管材应由很好同心度；
n 确定焊接参数，焊接样品，焊样需要留样备查；
n 每个焊缝需要编号，制作轴测图；
n 焊接统计和焊接人员资质等施工文件需要保留；
n 惰性气体保护效果；
n 焊缝需要进行质量检验。
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66

系统安装风险控制
n
焊接质量检验
n
外观检验：
l
l
焊缝光滑平整，无缝隙、砂眼、异物或其它夹杂物；
焊接后表面颜色几乎没有改变，许可有黄色或稻草色；不允
许黑色或蓝色，更不得出现气泡或炭化现象；
l
焊接不透不准补焊；
n
内部检验：
l
通常根据20%焊口抽样内窥镜检验，5%X射线探伤；
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67

系统安装风险控制
n
内窥镜检验
n
要求平整，无焊接缺点
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68

系统安装风险控制
n
惰性气体纯度对焊接质量影响
氩气保护焊接变色区
残余氧含量影响
69
氮气、氢气保护焊接变色区
残余氧含量影响
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系统安装风险控制
n
管道连接
n
n
通常首选焊接，其次是卫生快接方法；
和设备泵、阀和工器具连接卫生夹子可能存在风险：
n
n
n
仍然存在缝隙，可能存在污染；
垫片材料应符合权威部门要求；
垫片老化现象。
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70

系统安装风险控制
n
管道安装坡度
n
管道安装须保持坡度，通常要求为管长1% ，确保所
有管内水全部能排净；
n
n
避免盲管、死水段，不可避免时符合3D规则；
管内如有积水，必需设置排水点或阀门，注意：排水
点数量应尽可能做到最少；
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71

系统安装风险控制
n
管道试验
n
n
n
管道安装质量需要确定，预防系统存在泄漏；
通常需要进行水压试验：机械强度试验、连接严密性试验；
应断开储罐、热交换器、泵等设备，不然试压压力不得超出设备
许可压力；
n
管道机械强度试验压力通常为工作压力1.5倍，但不得低于
0.3Mpa，保压时间20分钟，管道无异常现象，压力不下降即为合
格；
n
严密性试验压力为工作压力加30Kpa，焊缝无泄漏，压力不下降
或下降不超出0.02Mpa即为合格。
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72

系统安装风险控制
n
盲管检验
n
长度不符合要求盲管中存留了
部分不参与循环“死水”；
D=支管直径
死水段
阀密封点
n
三种判定方法（推荐）
l
FDA高纯水指南中6D：主
管中心到阀门密封点不超
过支管直径6D；
l
ISPE工程指南文件中3D：从主管外壁到支管阀门密
封点 长度不超出3 倍支管直径；
l
ASME BPE2D：从主管内壁到支管盲端或阀门密封
点不超出支管内径2D。
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系统安装风险控制
n
T型阀
零死水段
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系统安装风险控制
n
呼吸器
n
n
除菌级，预防外界空气中粒子和微生物污染；
为了预防冷凝水堵塞滤芯和冷凝水污染，能够配置
电加热；
n
安装前需要进行完整性检测，拆卸后
再次进行检测，确保期间滤器出处于
完好状态；
n
完整性检测方法：泡点测试、水侵
入试验。
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75

系统安装风险控制
n
呼吸器
n
起泡点法测试原理：当滤膜和滤芯用一定溶液完全浸润,然后
经过气源在一侧加压(我们仪器里面有进气控制系统,能够稳定压
力,调整进气),伴随压力增加,气体从滤膜一侧放出,表现膜
一侧出现大小、数量不等气泡,经过仪器判定出对应压力值
就是泡点。
n
水侵入法测试原理：水侵入法专用于疏水性滤芯测试，疏水性
膜抗拒水，孔径越小，把水挤入疏水膜中需要压力越大。所以
在一定压力下，测量挤入滤膜中水流量来判定滤芯孔径。
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系统安装风险控制
n
阀门
截止阀
截止阀
浮球阀
球阀 蝶阀
隔膜阀
蝶阀
罐底阀
77
隔膜阀
放气阀
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系统安装风险控制
n
阀门
n
一般球阀因为设计结构会存在污染，如球体和阀体之
间摩擦产生微粒，关闭时部分水被封闭在球体内，
通常见于预处理系统；
n
纯化水系统能够选择蝶阀，其结构是由碟片旋转来
产生开闭，较球阀更能满足工艺用水卫生要求；
n
注射用水系统通常要求采取隔膜阀，结构特点是其操
作系统不和工艺用水接触，仅膜片接触工艺用水，且
其材质符合要求。
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78

系统安装风险控制
n
隔膜阀结构和工作原理：
阀盖
横隔膜
阀体
隔膜
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系统安装风险控制
n
隔膜阀材质
n
n
阀体材质316L不锈钢；
隔膜为PTFE（聚四氟乙烯）、EPDM（三元乙丙橡胶）复合材料，
耐高温、腐蚀，性质稳定，和工艺用水相容性好；
n
n
表面抛光，高光洁度（1.0—0.25um）；
铸造阀体较铸造阀体含有更佳可焊接性、耐腐蚀性（铁含量更
低），表面无气孔，易于抛光处理。
铸
造
阀
体
锻
造
阀
体
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80

系统安装风险控制
n
隔膜阀安装
n
n
倾斜式安装，排尽残余水；
不一样隔膜阀类型、不一样厂家
生产隔膜阀、不一样公称流量
隔膜阀安装倾斜角度不一样；
n
倾斜角度通常为20-45°，
提议根据供给商要求安装。
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81

系统安装风险控制
n
取样阀
不宜安装过多取样阀门，预防带来意外污染
内部靠螺纹进行升
降，注意避免超出
3D
一般取样阀
82
隔膜取样阀
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系统安装风险控制
n
水泵
n
泵体、叶轮材料就是316L；全部和注射用水接触部件，表面必
须光滑，焊缝必需抛光316L材料，密封垫应是无毒无挥发材
料，如聚四氟乙烯或硅橡胶；
n
结构宜选择半开式叶轮离心泵、
泵壳，半开式叶轮既便于清洗，
又装卸方便、卫生。管口连接
为快开型，泵应在120℃温度
条件下能正常运行。
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83

系统安装风险控制
n
水泵
n
要求选择水泵能在湍流状态下正常工作，湍流能够阻碍微生物
膜形成。
n
送水泵型式和安装方法应方便排尽系统内积水和不积存气体，
可保护性本身排放，但应注意死角；45 度排水角度，蒸汽在线
灭菌后泵体上部不积存气体 (SIP)；
气室
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84

系统安装风险控制
n
气蚀和泵安装位置
n
水泵位置通常是系统最低处，以避免出现“气
蚀”；
n
出现气蚀会造成叶轮、泵表面被液体冲击力量“腐
蚀”，形成蜂窝状，增加震动和噪声，影响液体正
常流速，严重可能断流；
n
通常清水泵气蚀安全余量为-0.3m，安装时可依据泵
吸入段阻力、液面压力和温度及对应气化压力来
计算泵安装位置，预防气蚀发生。
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85

系统安装风险控制
n
系统清洗和钝化
n
n
n
预冲洗：纯化水循环清洗大约10min；
碱洗脱脂：1%碱液（70℃）循环清洗约1-2h；
钝化：8%硝酸（化学纯）溶液，49～52℃循环
60min，并用纯化水冲洗至中性。
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系统安装风险控制
n
系统清洗和钝化
n
n
在管道表面生成厚度为5×10-4---50×10-4钝化层；
含有高度抗氧化和抗腐蚀能力。
CrO 钝化保护层
无钝化保护层
CrO CrO CrO CrO CrO CrO CrO CrO CrO
Cr Cr Fe
Fe Fe
钝化后管道表面
Cr
Cr
Cr
Fe
Fe
Cr
Fe
Fe
Cr
Fe焊缝 Fe
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Fe
Cr
Cr
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系统安装风险控制
n
钝化检验
“蓝点法“检验
用滤纸浸渍检测溶液后，贴附于
待测表面或直接将溶液涂刷于待
测表面，如表面钝化膜不完善或
有铁离子污染，即呈蓝色。
钝化仪检验
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第四部分 系统运行测试风险控制
内
l
容
工艺用水参数管理
流速
喷淋系统测试
控制系统测试
制备系统清洗、消毒
分配系统清洗、消毒
l
l
l
l
l
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系统运行测试风险控制
n
运行测试
n
n
根据说明书、功效设计(FS)核查和确定；
单一设备开启和停止测试；
l
按设备逐一确定，按设计和操作手册检测其运行参数
n
系统联机运行测试；
整体系统运行参数确定，关键是分配系统，压力、水位、
温度控制、温度、电导率等参数确定
l 动力故障及恢复测试：停电、停水
l 紧急停机测试
控制系统测试
l 按URS、FS确定，尤其是监测、显示、控制和数据记
录等
l
n
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系统运行测试风险控制
n
工艺用水参数管理
行为程度(Action Limit)
报警条件(Alert Limit)
设计参数
正常操作参数
最大可许可参数
n
n
n
设计参数：设计者要求参数精度范围。如电导0.5µs/cm，以
水源水质特征及用水要求为依据 ，应考虑源水十二个月甚至数年水
质数据 。
正常操作参数：选择合适，经济技术手段，选择生产者/操作
者实际正常运行参数。如电导1.0µs/cm。
最大可许可参数：生产者/操作者最大可许可参数。如电导
1.3µs/cm。
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系统运行测试风险控制
n
流速
n
合适流速能够帮助控制微生物生长；不是法规
要求，是工程上方法；
系统流速测试通常要求雷氏参数 Re>10000（此时形
成真正湍流状态），系统流速使用范围是1m/s--
3m/s；
高峰用水量时，回水最小流速短时间＞1m/s也是能够
接收；
系统流速不宜高于3m/s，过高流速会造成压力损失加
大、管道振动、自动阀门开关冲击大、开阀门时倒吸
空气等一系列问题。
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n
n
n
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系统运行测试风险控制
固定洗球
应用范围
覆盖率:
多数6米直径以下，容
易清洗罐
小股液体从喷球每个
孔中连续喷向罐壁上固
定点， 简单地将清
洁液体分配至储罐和容
器表面
大流量或高浓度清