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医药工艺用水系统设计规范
Code for design of pharmaceutical water system
（正文和条文说明对照稿）

主编部门：中国医药工程设计协会
《医药工艺用水系统设计规范》编制组

二零一零年六月

目 次

1 总 则
2 术语和符号
2.1术语
2.2符号
3 水质和适用范围
3.1水质
3.2适用范围
4 工艺系统设计
4.1 工艺系统选择标准和要求
4.2 工艺用水制备
4.3 设备
4.4 工艺用水分配输送
4.5 工艺用水系统清洗、消毒和灭菌
4.6 工艺用水检测和控制
4.7 纯蒸汽制备及输送
5 管道
5.1 通常要求
5.2 管道材质、阀门和附件
5.3管径确定和压力损失计算
5.4 管道安装
5.5 保温
6 站房
6.1 通常要求
6.2 站房部署
6.3 设备部署
7 建筑和结构
7.1 建筑
7.2 结构
8 公用工程
8.1电气
8.2给水排水
8.3暖通空调
附录A 运行维护和管理要求
A.0.1工艺用水系统管理
A.0.2工艺用水系统检验、维护
附录B 医药工艺用水系统确定要求
B.0.1医药工艺用水系统确定内容
B.0.2 医药工艺用水系统确定文件目录
附录C 工艺用水检测仪表选择要求
本规范用词说明
附：条文说明

1 总 则
1.0.1 为在医药工艺用水系统设计中落实《药品生产质量管理规范》，应做到技术优异、经济合理、运行可靠、确保质量，满足环境保护、节省能源、制订本规范。
条文说明：本条要求了医药工艺用水系统设计标准，要求在落实《药品生产质量管理规范（GMP）》同时，应结合具体工程实际、生产工艺对医药工艺用水质量要求和经济技术发展水平等情况，正确处理好技术优异和经济合理、运行可靠和确保质量关系，同时在确定设计方案时还必需符合国家环境保护、节能节地等法律法规要求。
1.0.2 本规范适适用于医药工艺用水系统新建、改建和扩建设计。
条文说明：本规范为国家标准，适适用于新建、改建和扩建医药工艺用水系统设计。医药工艺用水是指医药生产工艺过程中使用水，包含：饮用水、纯化水、注射用水。
伴随《药品生产质量管理规范（GMP）》发展，医药工艺用水生产和预防微生物滋生、污染控制方法会不停完善并日益增多，给医药工艺用水系统设计提出新要求。为了愈加好地表现国家标准标准性和通用性，时期条款相对稳定而无须伴随制备工艺和设备进步而频繁修改，所以本规范只要求医药工艺用水系统设计基础要求，使用时应首先正确完整实施本要求。
1.0.3医药工艺用水系统设计应为施工安装、维护管理、检修和运行发明必需条件。
1.0.4 医药工艺用水系统设计除实施本规范外，尚应符合现行相关国家标准、规范要求。
条文说明：本规范引用标准和规范以下：
《药品生产质量管理规范》(修订)》
《生活饮用水卫生标准》 GB5749
《覆盖奥氏体不锈钢用绝热材料规范》 GB/T 17393
《城市给排水紫外线消毒设备》 GB／T19837
《医药工业洁净厂房设计规范》 GB50457
《工业企业噪声控制设计规范》 GBJ 87
《工业建筑防腐蚀设计规范》 GB 50046
《建筑设计防火规范》 GB50016
《建筑照明设计标准》 GB 50034
《采暖通风和空气调整设计规范》 GB50019
《管径选择》 HG/T 20570.6
《建筑给水薄壁不锈钢管管道工程技术规程》 CECS153-

2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 医药工艺用水 Pharmaceutical process water
指医药生产工艺过程中使用水，包含：生活饮用水、纯化水、注射用水。
条文说明：灭菌注射用水为医药生产产品，不属于医药工艺用水范围。
2.1.2 原水 raw water
指进入医药工艺用水生产装置或设备有待深入处理水。
2.1.3 生活饮用水 drinking water
简称饮用水，指供人生活饮水和生活用水。
2.1.4 纯化水 purified water
指为蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其它适宜方法制得医药工艺用水，不含任何添加剂。
2.1.5 注射用水 water for injection
指为纯化水经蒸馏所得水。
2.1.6分配系统 distribution system
指从产生或供给地方到使用点配送工艺用水整套系统。
2.1.7 站房 station
制备医药工艺用水建筑物总称。
2.1.8 确定 qualification
指经过建立文档统计来证实某一设备或系统真实正确地达成预期结果活动。
2.1.9 纯蒸汽 Pure steam
指用纯化水或注射用水经蒸汽发生器或多效蒸馏水机制得蒸汽。
2.1.10死角 dead leg
指在医药工艺用水系统中可能造成工艺用水污染滞流区域/点。
条文说明：医药设备工程协会《制药用水及制药用蒸汽指南》中定义死角是指在水系统中某一轻易长菌滞流区/点。ASME BPE中定义死角是指当管路或容器使用时能造成产品污染区域。本条结合医药设备工程协会和ASME BPE对死角定义作出要求。
2.1.11 卫生 hygienic/ sanitary
设备或管路系统设计，材质和操作符合其清洁维护，由这些设备或管路系统生产出来
工艺用水不会对人类和生物健康产生不利于影响。
条文说明：本术语采取美国机械工程师协会《生物加工设备》（ASME BPE）定义。
2.2 符号
2.2.1 设计流量
Q——管路设计流量；
Qmax ——全部用水点累积最大出水量；
Q——回水流量。
2.2.2 管径确定
——管道内直径；
Vf——工艺用水体积流量；
——工艺用水平均流速；
W——工艺用水质量流量；
——工艺用水密度。
2.2.3 压力损失计算
——管道总摩擦压力降；
——摩擦系数；
L——管道长度；
D——管道内直径；
——管件、阀门等阻力系数；
u——流体平均流速；
——流体密度;
——静压力降；
、——分别为管道系统始端、终端标高；
——重力加速度；
——速度压力降；
u1、u2——分别为管道系统始端、终端流体流速；
——管道系统总压力降；
——裕度系数；
——直管段摩擦压力降;
——海曾—威廉公式流速系数;
Q——管路设计流量；
——管道计算内径;
——流体经管件或阀门压力降；
△P——阀门局部压力降；
Kv——阀门流量系数。
2.2.4 仪表功效标志
仪表功效标志字母代号见表2.2.4.
2.2.5 其它代号
GMP——药品生产质量管理规范
BPE——生物加工设备标准
SOP——标准作业程序
GEP——良好工程规范
USP——美国药典
TOC——总有机碳

首位字母
后继字母
被测变量或引发变量
输出功效
C
电导率
控制
F
流量

I

指示
L
物位

P
压力/真空

T
温度
传送(变送)
表2.2.4 仪表功效标志字母代号

3 水质和适用范围
3.1 水质
3.1.1 医药工艺用水水质应符合生产工艺要求质量标准。
3.1.2 医药工艺用水水质应符合下列要求：
1 饮用水水质应符合现行中国国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749。
2 纯化水水质应符合现行《中国药典》所收载纯化水项下要求各项指标和药品生产要求。
3 注射用水水质应符合现行《中国药典》所收载注射用水项下要求各项指标和药品生产要求。
条文说明：在医药生产过程中，水是使用最广泛物质、原料或起始原料。不一样给药路径药品制造和制造过程不一样工艺阶段决定了对医药工艺用水不一样质量要求。饮用水、纯化水和注射用水全部是医药生产过程中使用工艺用水，分别用于各自适用场所或生产工序，医药工艺用水水质应确保符合预期用途要求。
3.2 适用范围
3.2.1 工艺用水最少应该采取饮用水。
条文说明：依据《药品生产质量管理规范》（GMP）作出此要求。
3.2.2 应依据生产工艺要求或使用目标选择适宜医药工艺用水。
1 中药材洗涤、浸润和提取宜选择饮用水。
2 纯化水制备应采取饮用水作为原水。
3 中药注射剂、滴眼剂等无菌制剂提取用水应采取纯化水。
4 非无菌制剂配料宜选择纯化水。
5 非无菌原料药精制工艺用水宜选择纯化水。
6 直接接触非无菌产品设备、容器、包装材料最终一次清洗宜选择纯化水。
7 纯蒸汽制备应采取纯化水作为原水。
8 注射用水制备应采取纯化水作为原水。
9 注射剂配制和稀释不应采取纯化水。
10 无菌原料药精制工艺用水宜选择注射用水。
11 直接接触无菌原料药包装材料最终清洗用水宜选择注射用水。
12 注射剂、滴眼剂等无菌制剂配制和稀释宜选择注射用水。
13 直接接触无菌制剂包材最终清洗用水宜选择注射用水。
条文说明：医药生产工艺用水应该适合其用途，并符合质量标准及相关要求。在决定医药工艺用水适用场所时，应考虑药品中间体或药品预期应用和生产步骤在整个生产过程中所处阶段。
当生产过程中需要生产高质量水时,如微生物和内毒素含量很低水能够使用高纯水。联合国世界卫生组织（WHO）药品生产质量管理规范（GMP）附录3制药用水中指出高纯水质量要求（包含细菌内毒素）同注射用水，但认为高纯水处理方法没有蒸馏法可靠。能够经过反渗透、超滤和去离子多个方法联用来生产高纯水。又如中国医药工程设备工程协会《制药用水及制药用蒸汽指南》中提到：当中药成份提取对水质要求介于饮用水和纯化水之间时，能够内控去离子水标准来满足工艺特殊要求。
4 工艺系统设计
4.1 工艺系统选择标准和要求
4.1.1 水源应确保连续供给所需水量和稳定水质。
条文说明： 据了解，部分项目因为在确定水源前，对选择水源没有进行具体调研、勘察和评价，以致造成工程延误或停止，部分拟以地下水为水源工程，因为没有进行具体地下水资源勘察，取得必需水文资料，而盲目兴建地下水取水构筑物，以致取水量不足，甚至完全失败。所以，本条要求在水源应确保可连续供给所需水量。
稳定水质是水源选择首要条件。水质对水处理工艺选择很关键，水源水质假如不稳定，医药工艺用水系统各级水处理设施参数控制影响较大，制得水可能达不到预期用水要求。另外水质不稳定也会增加水处理设施成本。
4.1.2 应依据原水水质、生产工艺对工艺用水水质要求选择制水工艺步骤。
4.1.3 工艺用水系统应满足经济、适用要求。
4.1.4 工艺用水系统应满足部署紧凑、操作简便、安全可靠要求。
4.1.5 工艺用水系统应满足节水、节能和环境保护要求。
4.1.2～4.1.5条文说明： 原水包含自来水、井水、江水、河水、湖水、井水、深井水等，原水中不一样程度地带有一定杂质，如不溶性杂质、可溶性杂质、有机物、细菌、热原等。制药用水制备系统没有一个定型模式，但均需对原水进行预处理和逐层提纯水质，使之符合生产要求标准。在选择制药用水工艺步骤时，既要受原水性质、用户对制药用水水质要求制约，又要满足经济、适用、部署、操作维护和安全可靠要求，同时也应考虑制水效率高低、能耗大小和环境保护要求，并依据多种纯化工艺特点，灵活组合。
4.1.6 工艺用水系统设计能力应依据用水量和生产负荷确定。
4.2 工艺用水制备
4.2.1 饮用水可采取混凝、沉淀、澄清、过滤、过滤、软化、消毒、去离子、沉淀、降低特定无机/有机物等适宜物理、化学和物理化学方法制备。
条文说明：饮用水常规处理工艺关键去除对象是水源水中悬浮物、胶体物和病原微生物等。饮用水常规处理工艺所使用处理技术有混凝、沉淀、澄清、过滤、消毒等。在中国现在95%以上自来水厂全部是采取常规处理工艺，所以常规处理工艺是饮用水处理系统关键工艺。通常，医药生产过程中饮用水起源于城市自来水，正常情况下供水水质能确保水质符合国家标准，但小型集中式供水和分散式供水和当发生影响水质突发性公共事件时，水质部分指标可能会超出正常指标。同时，在国家饮用水标准中，检验项目只有38项，另部分指标，如氨氮、亚硝酸盐、耗氧量、总碱度、钙、镁等，也会对工艺用水生产产生不利影响，但未列入标准之中。另外饮用水可能起源于井水、河水或水库水等，水源水质和国家标准《生活饮用水卫生标准》GB 5749差异更大，所以必需在饮用水制备过程中采取必需方法进行处理。
4.2.2 纯化水制备应以饮用水作为原水，采取适宜单元操作或组合方法制备，如去离子化、蒸馏、离子交换、反渗透、过滤等。
条文说明：中国药典中给出了纯化水制备指导标准，没有明确要求具体制备方法，能够使用一切经过验证证实是行之有效方法，经典方法是离子交换、电渗析、反渗透、超滤和这些方法之间不一样组合，也能够采取蒸馏法。但没有一个纯化方法是绝对根本，正是因为纯化方法局限和原水中污染物存在，决定了纯化水系统设计需要对每一功效段组成仔细研究。一套适宜纯化水系统能够有序除去不溶性杂质、可溶性杂质、有机物、微生物，经去离子得到纯化水。有时生产要求低电导率纯化水时，还要考虑深入纯化方法，如脱气，去除二氧化碳。
4.2.3 注射用水应以纯化水为水源，采取蒸馏方法制备。
条文说明：中国药典要求：注射用水应以纯化水为水源，采取蒸馏方法制备。蒸馏是世界各国制备注射用水首先方法，蒸馏方法以相变为基础，制备注射用水水质稳定，同时蒸馏过程还是一个消毒灭菌过程，在蒸馏水机新鲜注射用水出口处取样总是检不出细菌，所以，蒸馏方法可靠、使用安全，这已成为众所周知事实。
美国药典从19版开始，已经将反渗透法收藏为法定注射用水生产方法之一，但因为反渗透装置是在常温下运行，不含有可靠抗微生物污染能力，所以，反渗透法制备注射用水稳定性不如蒸馏法。在日本法规下，许可采取蒸馏、反渗透、超滤方法生产注射用水。
4.3 设备
4.3.1 预处理设备应依据原水水质配置，出水水质应符合后续处理设备进水要求。
条文说明：预处理是为了去除原水中不溶性杂质、可溶性杂质、有机物、微生物，使其关键水质参数达成后续处理设备进水要求。
1 当原水浊度满足不了后续处理设备进水标按时，预处理应设机械过滤器。不然，会造成后续处理设备以下危害：
  悬浮物会附着在离子交换剂颗粒表面，降低交换容量，堵塞树脂层孔隙，引发压力损失增加。
  悬浮物黏附在电渗析膜表面成为离子迁移障碍，增加膜电阻
悬浮物会堵塞反渗透膜孔，减小膜有效工作面积，造成产水量和脱盐率下降。
2 为了确保后续处理设备运行良好，后续处理设备进水对钙、镁离子浓度全部要求了严格要求，所以，当原水中硬度较高时，应增加软化器。这对预防后续处理设备膜表面结垢，提升后续处理设备工作寿命和处理效果意义极大。
3 当原水中有机物含量超出后续处理设备进水标按时，会对后续处理设备造成以下危害，影响设备运行使用寿命和出水水质。为除去这部分有机物，预处理应设活性炭过滤器，使水达成符合后续处理设备要求质量水平。
  有机物会污染阴离子交换树脂，使交换容量下降，再生剂用量增加，缩短树脂寿命。
有机物会在电渗析设备水流通道和空隙中产生堵塞，造成水流阻力不均匀，使农水室和淡水室中水压不平衡，严重时会使膜破裂。带极性有机物被膜吸附后，会改变膜极性，降低膜选择透过性，增加膜电阻
  有机物会堵塞反渗透膜膜孔，减小膜有效工作面积，造成产水量和脱盐率下降。有些有机物会污染膜体恶化水质。
4 若原水中游离氯超出后续处理设备（离子交换柱、电渗析器、、电去离子系统、反渗透装置等）进水标按时，会对这些设备造成以下危害，影响设备运行使用寿命和出水水质，可采取活性炭过滤或加入亚硫酸钠处理，将过量余氯去除，使水达成符合后续设备要求质量水平。
游离氯存在会使阳离子交换树脂活性基氧化分解，长链断裂，引发树脂不可逆膨胀，破坏离子交换树脂结构，使其强度变差，轻易破碎。
游离氯会使电渗析器、电法去离子系统和反渗透装置膜产生氧化，影响膜物理结构，造成膜不可修复性损坏。
5 当原水中铁、锰含量较高，超出后续处理设备进水标按时，会对后续处理设备造成以下危害，影响设备运行使用寿命和出水水质。为降低铁、锰含量，预处理应增设曝气、过滤装置，使水达成符合后续处理设备要求质量水平。
  铁、锰离子比钙镁钠离子更易被树脂吸附、且不轻易被低浓度再生剂替换，积累在树脂颗粒内部，使交换容量下降，恶化出水水质。铁、锰离子易形成氢氧化物胶体，堵塞树脂微孔和孔隙，增大压降。
铁、锰离子会在电渗析阳离子交换膜离子选择性透过性严重受损而中毒。
  原水中铁、锰含量较高会在反渗透膜上形成氢氧化物胶体，堵塞膜孔。
6 软化器或离子交换树脂使用一定时间后, 可能会发生树脂破碎，精密过滤器关键作用是截留来自树脂软化或离子交换装置中可能随水流溢出树脂颗粒, 而这些颗粒会在高压水流作用下对反渗透或电渗析设备膜造成机械性损伤。所以, 精密过滤器可保护反渗透或电渗析设备膜不受机械性损伤, 有效地确保反渗透或电渗析设备膜使用寿命和产水水质。当经过混床水直接进入纯化水罐时，在纯化水罐前，也应设3~5／0.45μm滤器，以预防树脂碎片进入纯化水罐。
软化器或离子交换系统需要周期性地使用酸碱再生，这种化学再生不仅消耗清洗水，同时产生废酸废碱，成为水体和土壤环境关键污染源。所以，软化器或离子交换系统应降低废酸、废碱排放量，并应采取处理和处理方法，以达成环境保护要求。
7 反渗透技术关键在于起除盐作用反渗透膜性能。所以，为了反渗透装置安全运行，必需依据进水水质、产水量和产水水质要求选择性能适宜膜元件，做到既能确保产水量和产水水质，又能降低投资、降低能耗。
8 0 将反渗透（RO）作为电去离子（EDI）前处理工序，用反渗透（RO）除去95％以上盐分，用电去离子（EDI）进行深度脱盐，实现水高纯度化。原因是：①反渗透（RO）装置适合于含盐量高水源，电去离子（EDI）装置则恰好相反，适合于含盐量低水源。假如将电去离子（EDI）置于反渗透（RO）前面，则因为进水含盐量太高，电去离子（EDI）工作电流相对不足和停留时间(相当于离子迁移时间)很短，很多离子还来不及从淡水室迁移出去，就很快离开了该室，所以脱盐很不根本。另外，进水中结垢物质大大超出电去离子（EDI）装置承受极限，这将造成浓水严重结垢，电去离子（EDI）装置无法工作。②反渗透（RO）除盐容量很大，能保持较高脱盐率，但在电去离子（EDI）模块中，树脂充填量极少，交换容量很有限，故通常适合于低含盐量水源。③反渗透（RO）对二价以上离子，如Ca2+、Mg2+等含有很高去除率，所以能够降低电去离子（EDI）进水硬度，有效地预防膜堆浓水室及极水室结垢，有利于电去离子（EDI）模块长久稳定地运行。另外，传统除盐系统中阳、阴床出水电导率即使很低，但可能含有除离子之外其它杂质，通常不提议把电去离子（EDI）放在阳、阴床后面使用。在通常情况下，反渗透（RO）能除去大部分有机分子，总有机碳可降低至0.5mg/L以下水平，符合大多数电去离子（EDI）膜堆对给水中总有机碳限定要求。
4.3.2 蒸馏水机应符合现行中国制药机械行业标准。
4.3.3 多效蒸馏水机宜设置原水进料箱和原水高压泵。
条文说明：中国药典要求：注射用水制备必需以纯化水为水源。因为多效蒸馏水机通常要求进水压力≥0.5MPa，所以，宜设置原水进料箱和原水高压泵以满足进水压力要求。汽压式蒸馏水机进水压力只需要0.1MPa，并不需要一个压力系统。汽压式蒸馏水机蒸汽耗量小，但电量消耗较大，所以对电力成本较低地域，选择热压式蒸馏水机较为经济。
4.3.5 纯化水储罐和注射用水储罐设计和选型应符合下列要求：
1 纯化水储罐应采取无毒、耐腐蚀材料制造。注射用水储罐应采取优质低碳不锈钢，而不直接和纯化水或注射用水接触部件、零件则能够使用不锈钢材料制造。
2 纯化水储罐和注射用水储罐罐盖、人孔和罐底阀门等零部件应设计为卫生连接方法，并方便拆卸和清洗。可拆卸零部件和罐体之间密封材料应无毒、无析出物、耐高温、无脱落物。
3 罐体结构件不得有裂纹、开焊和变形，内壁表面光滑平整、无死角。
4 纯化水储罐和注射用水储罐最低处有排口，可排尽，不积水。储罐应设有液位计量装置，该装置不得对水质产生不利影响。再循环系统储罐顶部应设置喷淋装置，喷淋装置设置应避免形成能滋生微生物死角。
5 储罐通气口应安装不脱落纤维0.22微米疏水性通气过滤器，并含有足够空气流通量。注射用水储罐配置通气过滤器外壳宜采取电或蒸汽加热。
6 当纯化水储罐和注射用水储罐采取大于0.1 MPa蒸汽灭菌时，储罐应按压力容器设计，并达成卫生设计标准。对需加热贮存注射用水储罐罐体应保温，保温层表面应平整、光洁，不得有颗粒性物质脱落，不应对不锈钢产生腐蚀，并应用金属薄板包裹保护。
条文说明：本条要求了纯化水储罐和注射用水储罐及其附件（罐盖、人孔、通气口、罐底阀门）设计要求。
1～2 依据《药品生产质量管理规范》（GMP），本条要求：纯化水储罐和注射用水储罐储罐应采取无毒、耐腐蚀材料制造。为了确保在生产和热消毒中所需无反应、耐腐蚀、耐高温等性能，纯化水储罐和注射用水储罐广泛使用不锈钢制造。不过，被认为符合卫生消毒要求材料包含低碳不锈钢、聚丙烯、聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯等。联合国世界卫生组织（WHO）药品生产质量管理规范附录3制药用水中要求：制药用水（纯化水、高纯水和注射用水）系统假如使用不锈钢材料，等级最少是316L。因为注射用水材料要求比纯化水高，本规范要求注射用水储罐应采取优质低碳不锈钢，如316L。
3 罐体结构件有裂纹、开焊和变形部位最轻易发生腐蚀，很轻易滞留、滋生微生物，为控制生物膜生成，利于设备清洗、灭菌，纯化水储罐和注射用水储罐内壁表面必需抛光，抛光有利于降低内表面粗糙度，使内表面光滑平整、无死角。联合国世界卫生组织（WHO）药品生产质量管理规范附录3制药用水中要求：抛光后内表面粗糙度算术平均值（Ra）不得超出0.8μm。美国机械工程师协会生物加工设备（ASME BPE）－要求：Ra小于或等于0.6μm。
4 纯化水储罐和注射用水储罐应该考虑到必需时将罐内水全部排空要求，所以要求排水管口设置在储罐最低处。罐底排水管管径应根据输送泵进水要求计算, 排水管路少设弯头, 降低泵吸入管路损失。
适合纯化水储罐和注射用水储罐液位计量装置全部是电信号液位控制装置，如：电容式液位计、隔膜压力式、称重式、雷达液位计和液位开关等。传感器选型应考虑是否符合卫生要求和对储罐内极端温度压力耐受情况。为确保系统安全运行, 罐内还可加设高低液位报警开关或和输送泵联锁流量开关。

再循环系统储罐顶部应设置喷淋装置，喷淋装置设置应避免形成能滋生微生物死角。喷淋装置选型及安装位置确实定和罐顶设计应结合考虑, 以确保储罐顶及罐顶件全部内表面随时处于湿润更新状态，并维持腔体内温度,用以控制水系统中微生物。喷淋装置应确保喷淋装置内水能够全部排空、自清洗不产生二次污染。喷淋装置需定时拆下检验，故喷淋装置设计要考虑易于拆装。
5 纯化水和注射用水分配过程中，为避免因储罐内部水位改变而造成水体污染。在储罐顶部需安装孔径为0.22цm疏水性通气过滤器(如：聚四氟乙烯（PTFE）或聚偏氟乙烯（PVDF）)。
过滤器通量要考虑最大泵流量或蒸汽消毒后快速冷凝时最大气流速度(无正压保护系统时)。
要考虑系统灭菌对过滤器影响。当采取臭氧灭菌时，过滤器要抗臭氧；当采取纯蒸汽灭菌时，过滤器要耐高温。
为了避免通气过滤器疏水性滤芯表面形成水膜或被二次蒸汽凝结水堵塞，注射用水储罐通气过滤器不锈钢外壳宜采取电或蒸汽加热，使过滤器高于罐内水温10℃左右。
通气过滤器进行离线或在线完整性测试，故通气过滤器靠近储罐一侧应装有切断阀，并应设置在方便安装、拆换位置。
6 当纯化水储罐和注射用水储罐采取大于0.1 MPa蒸汽灭菌时，储罐应按压力容器设计，储罐上应设置泄压阀或防爆膜以预防超压，并达成卫生设计标准。防爆膜应配有破裂指示，方便立即发觉破裂，避免系统完整性受到损害。
对需加热贮存不锈钢储罐罐体应保温，保温材料中可溶出氯化物、氟化物、硅酸盐及钠离子含量应符合《覆盖奥氏体不锈钢用绝热材料规范》（GB/T 17393）要求，以避免不锈钢受到腐蚀。保温材料不应采取石棉制品。
4.3.6 储罐大小应能满足多种工艺用水条件下储水量要求。纯化水储罐和注射用水储罐容量应符合下列要求：
1 贮水量大小应该能满足系统循环时、蒸馏水机能确保连续运行;能满足用水点平行和次序多种使用要求;在纯化水和注射用水使用高峰时期，储罐内水位不应低于输送泵净正吸水压头所要求水位，并确保有足够水流流过全部供水点和回水管道。
2 应能够确保在制水设备出现故障或因为设备消毒或再生循环而停产情况下能提供短期贮备用水。在确定储罐容量时，应考虑能够确保提供生产一个批次产品或一个工作周期或其它合理需求一段时间用水。
条文说明：影响储罐容量原因包含用户要求范围、使用量、连续时间、时间分配和改变（若不止1家用户）、预处理和最终处理水供给之间平衡，和系统是否再循环或不再循环。仔细考虑这些原因，将影响制水成本和供水质量。储罐大小首先应能满足多种工艺用水条件下贮水量。
1 首先依据“在有利于微生物生长条件下,水保留时间越短越好”标准,确
定储罐最小贮水量。其次，贮水量大小应该能满足系统循环时、蒸馏水机能确保连续运行;能满足用水点平行和次序多种使用要求; 在工艺用水用水高峰时期，储罐内水位不低于泵所需吸入高度，并确保有足够水流流过全部供水点和回水管道。
2 依据联合国世界卫生组织（WHO）药品生产质量管理规范附录3制药用水6.4.1条作出此要求。
储罐也应贮备足够水量,以确保制水设备进行维修和在出现紧急情况时,仍能维持一定时间正常生产(这取决于工艺生产及企业对停水所能接收程度而定) ;除了满足使用要求高峰流量外,不会在较长时间内贮存大量水, 储罐大小应考虑能够确保提供生产一个批次产品或一个工作周期或其它合理需求一段时间用水。
注射用水储罐大小宜为最大小时产水量2～4倍，最大不宜超出6小时产水量。
另外，储罐大小应考虑一直处于70℃以上循环回流注射用水有一定停留时间, 储罐换水次数应为1~5罐/小时。
4.3.7 工艺用水输送泵应采取不锈钢卫生泵，卫生卡箍作连接件。泵外壳底部应能完全排除积水，泵出水口宜设置为45°角。当采取双端面机械密封时，纯化水输送泵应采取纯化水润滑，注射用水输送泵应采取注射用水润滑。
条文说明：为预防外界微生物对工艺用水污染,水泵应采取卫生设计。比如,泵上全部和工艺用水接触零部件表面,均需经过表面处理,以取得一个均匀表面,Ra = 0.8μm 通常已可满足便于清洁要求。就卫生和清洁而言,泵应该设计成易拆卸结构形式,采取易清洁开式叶轮。注射水输送泵密封宜采取加注射水润滑冲洗双端面密封方法，纯化水输送泵密封采取加纯化水润滑冲洗双端面密封方法，硬质碳化硅单机械密封用于纯化水输送泵也能接收。
为了排除离心泵供水时可能引发微粒污染气蚀，应充足考虑泵性能曲线和吸水压头要求。在泵应处于供水系统低点，泵外壳底部应能使系统完全排除积水，泵出水口宜设置为45°角，使泵内上部空间无容积式气隙,避免纯蒸汽灭菌后残余蒸汽聚集在泵体上部，从而影响泵运转。尤其是注射用水输送泵应愈加重视抗微生物污染适宜性。
4.3.8 工艺用水输送泵提供扬程和流量应确保水在输送系统中保持湍流。
条文说明：依据美国药典要求工艺用水处于“湍流状态”下流动作出此要求。
输送泵选型除了应满足系统运行过程中可能提供高峰用水量+回水流量、系统管道阻力较大情况下系统压力,和相对于外部大气正压状态外,还应考虑预防微生物污染和在系统含有一定汽蚀条件下能够正常运转。注射用水输送泵宜采取变频泵,经过改变泵转速, 确保水在输送系统中保持湍流。
本规范提议不采取备用泵设计,以避免微生物污染风险。假如系统配置了备用泵，应定时让泵交替运行，并以支路连续循环方法将少部分水以大于1.0m/s速度一直经过备用泵。
4.3.9 过滤器设置应注意以下问题：
1 选择过滤器大小应合适，对过滤系统内水压力和流速进行监控。
2 在纯化水储罐出水口、分配输送管路不宜使用过滤器，在注射用水储罐出水口、分配输送管路不应使用过滤器。
条文说明：过滤器作用是去除供水中杂质和微粒，确保下游设备免受污染，正常运行。为了确保供水水质和系统正常运行，避免因为流速不妥引发过滤介质损伤、沟流，避免堵塞、必需选择大小适宜过滤器，同时，为预防过滤器堵塞、滋生微生物，应对过滤系统内水压力和流速进行监控。
在工艺用水点采样分析数据证实,没有除菌过滤器时细菌少,使用除菌过滤器时反而细菌含量控制不住。可见，尽管除菌过滤器膜孔尺寸在理论上比细菌小，细菌在滤膜上聚集，会给下游用水点带来污染风险。。另外,因为膜介质上滋养物积累还可能会提升微生物生长机会。所以,系统中微生物控制并不应依靠对储罐或输送管路流出物进行过滤来达成，应严格控制除菌过滤器用于工艺用水储罐出水口和分配系统
4.3.10 换热器应该能够预防微生物滋生，按卫生要求设计，采取优质低碳不锈钢制制造。换热器可完全排除积水。
条文说明：换热器设计应考虑易清洁性和排尽性,内表面达成Ra=1.0μm标准, 换热器接口为卫生型接头。
换热器换热面积可依据极端热量需求进行设计。
4.4 工艺用水分配输送
4.4.1 饮用水系统应设计成单向保持连续正压分配系统。
条文说明：依据联合国世界卫生组织（WHO）药品生产质量管理规范附录3制药用水3.2条和中国医药设备工程协会《制药用水及制药用蒸汽指南》相关内容作出此要求。
饮用水系统通常既是生活用水又是生产用水，这二个系统最好分开设置。
4.4.2 纯化水分配输送应该能够预防微生物滋生和污染。
条文说明：因为循环输送能够使水在管道中连续不停地流动，能够一直使系统管道内表面处于被湍急水流冲刷地状态，有效地阻碍管壁上生物膜形成，轻易维持系统内正常供水中微生物控制水平，所以本规范推荐在纯化水系统设计中采取循环输送。
联合国世界卫生组织（WHO）药品生产质量管理规范附录3制药用水要求：应采取连续循环管道系统进行制药用水分配。
4.4.3 纯化水宜采取循环输送。循环输送管路需满足以下要求：
1 循环供水流速宜大于1.5 m/s；
2 循环回水流速不宜小于1.0m/s，循环回水流量宜大于泵出口流量50%；
3 支管长度不宜大于支管管径3倍。
4.4.4 注射用水分配输送应能有效预防微生物滋生和污染。
4.4.5 注射用水应采取循环输送。循环输送管路需满足以下要求：
1 循环供水流速宜大于1.5 m/s；
2 循环回水流速应确保大于1.0m/s，循环回水流量宜大于泵出口流量50%；
3 支管长度不宜大于支管管径3倍。
条文说明：为有效预防微生物滋生和污染，注射用水分配输送应避免死角，确保配水管路中合适水流速度，如：70℃以上保温循环输送。
《医药工业洁净厂房设计规范》GB50457中5.4.2和5.4.3要求：循环干管流速宜大于1.5m/s。国际制药工程协会（ISPE）在《制药工程基准指南第四卷——水和水蒸气系统》中推荐最小回流速度大于等于3英尺/秒（0.914m/s）。
美国药典对工艺用水系统中水流状态提出了明确要求，期望工艺用水处于“湍流状态”下流动。要使工艺用水处于“湍流状态”下流动，雷诺数Re必需大于10000，即Re =＞10000。常见管道注射用水流速、管径、雷诺数和温度关系见表1，由表可知：流速u=1.0m/s是使注射用水处于“湍流状态”最低速度，正因为如此，国际制药工程协会（ISPE）在《制药工程基准指南》第四卷中提出循环回路最小速度为3英尺/秒（0.914m/s）。一样道理，《医药工业洁净厂房设计规范》GB50457要求：在注射用水循环干管流速设计值宜大于1.5m/s。1.5m/s流速能够避免干管生物膜粘附，不过回水管路为1.5m/s不利于节能。应该指出：在系统设计不合理情况下，如供水干管流速虽为1.5m/s，不过回水管路没有考虑变径或循环流量较小时也可能不能确保回水管路处于“湍流状态”。
表1 常见管道注射用水流速、管径、雷诺数和温度关系
公称管径
（英寸）
管道内径
（mm）
流速
（m/s）
温 度
（℃）
密 度
（Kg/m）
粘度×
(Pa·s)
雷诺数
1/2
9.40
1.0
20
998.2
100.42
0.93×
1.5
70
977.8
40.6
3.40×
3/4
15.75
1.0
20
998.2
100.42
1.57×
1.5
70
977.8
40.6
5.69×
1
22.10
1.0
20
998.2
100.42
2.20×
1.5
70
977.8
40.6
7.98×
1
34.80
1.0
20
998.2
100.42
3.46×
1.5
70
977.8
40.6
12.57×
2
47.50
1.0
20
998.2
100.42
4.72×
1.5
70
977.8
40.6
17.16×
3
72.90
1.0
20
998.2
100.42
7.25×
1.5
70
977.8
40.6
26.34×
4
97.38
1.0
20
998.2
100.42
9.68×
1.5
70
977.8
40.6
35.18×
当管路流速确定后,循环管路管径就和管路流量相关,而管路流量则和工艺用水量和回水流量相关。工艺管路设计流