工业制备液相色谱仪工厂验收测试方案.doc

DAC300工业制备液相色谱仪
工厂验收测试方案

方 案 号： HP-2023-C-001-FAT

验证地点： 北京市通州区联东U谷中区-No.5 车间

验证方案审批：

方案起草：
部 门
签 名
日 期

方案审核：
部 门
签 名
日 期

方案批准：
职 务
签 名
日 期
质量受权人

目录

1、简介 4
1.1 目的 4
1.2参考 资料 4
1.3范围 5
2、定义和术语 5
3、工厂验收测试 6
3.1验收计划 6
3.2测试执行 7

1、简介
1.1 目的
该文档用来描述关于工厂验收测试（FAT）的需求，其依据为国际电工委员会(International Electro Technical Commission)的执行标准IEC61511。该FAT是根据高压层析系统的需求而定制的，在用户场合最终安装设备之前完毕。按照IEC61511标准规定，假如系统软件相称复杂或系统的结构比较复杂，存在冗余安全结构时，FAT测试为推荐完毕项目。很多情况下，很难预测仪器系统的操作安全性以及推断安全设备会发生的故障，因此，FAT测试是一个检查安全问题非常有价值的检测手段。
该FAT测试文档在测试的策划阶段起草，以便尽也许地进行安全性测试。
根据生产工艺的规定，对生产中层析工艺，需要进行产品监控，以拟定层析分离限度，为此，增长制备色谱系统，辅助操作人员拟定生产操作完毕限度。为保证仪器在使用中符合原设计的规定，并达成原拟订的控制目的，产生可信赖的量测结果，根据验证管理制度，对仪器进行FAT测试。
此FAT测试方案的原起草单位是：
北京创新通恒科技有限公司
Beijing ChangXinTongHeng Science & Technology Co.,Ltd
地址：北京市海淀区上地七街一号汇众大厦401室
电话：
传真：
邮件：
此FAT由北京创新通恒科技有限公司完毕。江苏奥赛康药业股份有限公司代表负责监督FAT过程及结果的确认。对所有验证记录（报告），参与验证人员在验证报告中亲笔签字并注明签字日期。
该验证文档包含北京创新通恒科技有限公司及江苏奥赛康药业股份有限公司的机密信息，任何人在没有通过上述双方书面批准的前提下，不得以任何理由，任何方式对该文档进行复制。

1.2 参考资料
[1] IEC 61511-1 Functional safety- Safety instrumented systems for the process industry sector, Part 1: Framework, definitions, system, hardware and software requirements
[2] IEC 61511-2 Functional safety- Safety instrumented systems for the process industry sector- Part 2: Guidelines for the application of IEC 61511-1
[3] IEC 61511-3 Functional safety- Safety instrumented systems for the process industry sector- Part 3: Guidance for the determination of the required safety integrity level
[4]北京创新通恒科技有限公司《LC6000型制备高效液相色谱仪公司标准》

1.3 范围
该文档合用于IEC61511关于FAT测试部分。该FAT测试可以被用于仪器系统安全验证过程中的综合测试。
该文档重要针对于工业化制备液相色谱仪系统的FAT测试起草，合用于DAC300系统交付之前的工厂验收，该文档也用于SAT测试的对比数据参考，在后续的IQ/OQ验证过程中，应保持数据的一致性。

2、定义和术语
基本过程控制系统（Basic Process Control System, BPCS）：对来自过程的、系统相关设备的、其他可编程系统的和/或某个操作员的输入信号进行响应，并产生使过程和系统相关设备按规定方式运营的系统，但它并不执行任何具有被声明的SIL≥1的仪表安全功能。
误差 （Error）：计算出的、观测到的和测量到的值或条件，和真实的、规定的或理论上对的的值或条件之间的差异。
故障 （Fault）：也许引起功能单元执行规定功能的能力减少或丧失的异常状况。
失效 （Failure）：功能单元执行一个规定功能的能力的终止。
危险 （Hazard）：伤害的潜在根源
危险场合 （Hazardous Situation）
危险事件 （Hazardous Event）
危害 （Harm）- 由于对财产或环境的破坏而导致的直接或间接地对人体健康的损害或对人身的损伤
仪表 （Instrument）-在执行某个动作中使用的仪器（典型的可见仪表系统）。
过程风险 （process risk）-因异常事件（涉及BPCS功能失常）引起过程条件产生的风险。
安全仪表系统 (safty instrument system, SIS) -用来实现一个或几个仪表安全功能的仪表系统。SIS可以由传感器、逻辑解算器和最终元件的任何组合组成。
3、工厂验收测试（FAT）
3.1 FAT验收计划
项目验收在供方工厂进行，供需双方人员共同监督FAT验收过程，并由双方代表进行亲笔签字确认。
该FAT验收的项目安排：

3.1.1 系统完整性
a) 按照系统供货清单及装箱单检查供货数量级完整性。
b) 系统外观检查。

3.1.2 高压输液泵
a) 流速校正
b) 流速精度和流速重现性测试
c) 耐压测试
d) 安全阀调整和测试
e) 泵头油泄露检测

3.1.3 电器柜
a) 主控箱按钮
b) 系统控制按钮
c) 液晶屏显示（主屏、检测器屏）
d) 防爆标志
e) 吹扫测试
f) 欠压测试
g) 防爆柜仪表（防爆箱气压表）
h) 防爆柜压力调节阀
i) 电器柜接地检查测试
j) 电器柜供电测试：
i. 380V入
ii. 220V入
iii. 开关电源
iv. 线路板电压 +24V，+5V，±12V
v. 急停按钮

3.1.4 仪表及阀门
a) 压力变送器指示记录 P1~P3
b) 流量计指示记录F1~F4
c) 阀1~阀11开关状态测试（V4 NA）
d) 收集阀12-收集阀19状态测试
e) 各种工作模式阀状态检查
f) 泵头压力表显示记录
g) 检测器测试
i. 波长精度测试
ii. 噪声漂移测试
iii. 两路值记录

3.1.5 通讯及软件测试
3.1.5.1 安全性和进入权限检查
3.1.5.2 人机界面运营检查及输入/输出运营检查

3.1.6 色谱柱验证
a) 压力实验、压力曲线
b) 色谱柱仪表指示
c) 紧急切断、气压调节阀、压力锁紧阀检查
d) 换向阀检查
e) 液压缸泄露检查
f) 供气气源检查
g) 匀浆系统测试

3.2 FAT验收的执行
1.系统完整性及外观检查

设备编号：
1. 系统完整性检查
附装箱单，及接交货签收单

2. 外观检查
序号
项目
结果
备注
1.
高压输液泵（A泵）

2.
高压输液泵（B泵）

3.
管路连接

4.
电器控制柜

5.
阀门V1-V19

6.
安全阀SV1-SV3

7.
流量计F1-F2

8.
压力变送器 P1-P4

9.
DAC300色谱柱

执行者：
复核者：
日期：
日期：

2．高压输液泵调校记录：
溶 剂： 纯化水：4℃ 温度：
电子称： 秒表：
溶剂A泵调校
第一次调整：
设定流速
500mL/min
1L/min
3L/min
采集质量
5min m=
5min m=
5min m=
实际流速

校正系数

第二次调整：
设定流速
500mL/min
1L/min
3L/min
采集质量
5min m=
5min m=
5min m=
实际流速

校正系数

校正参数：
ORIGINAL
a1
a2
a3
a4
a5
a6
a7
a8
a9
a0
ADJ.1

ADJ.1

溶剂B泵调校
第一次调整：
设定流速
500mL/min
1L/min
3L/min
采集质量
5min m=
5min m=
5min m=
实际流速

校正系数

第二次调整：
设定流速
500mL/min
1L/min
3L/min
采集质量
5min m=
5min m=
5min m=
实际流速

校正系数

校正参数：
ORIGINAL
a1
a2
a3
a4
a5
a6
a7
a8
a9
a0
ADJ.1

ADJ.1

执行者：
复核者：
日期：
日期：

3. 高压输液泵精度测试记录

验证项目: 输液泵泵的流速精度实验
目的: 验证输液泵是否符合运营规定。
测试材料工具:
流动相： 纯水
阻尼器： 过滤器
秒 表：
电子秤：
储液瓶：
方法：
1.连接液路系统，运营进样泵，除去液路系统中的气泡。
2.计时开始时，迅速将液路出口移至储液瓶；
3.计时结束时，迅速将液路出口移出储液瓶；
4.读取5min质量M；
5.将上述过程反复3次，分别按下式计算流量误差和流量反复性偏差
流量误差计算公式

式中：
——流量误差(%)
M1,M2,M3 —— 每次测量流出的液体质量；（Kg）
T ——测试时间；（min）
F0 ——设定流速。 (L/min)
流量反复性偏差计算公式

式中：
Cv — 变异系数 （％）
Xi — 第i次测量的值 （Kg）
— n 次测量的平均值 (Kg)
I — 测量次数序号
n — 测量总次数
测试结果应符合本验证方案的规定。
接受标准：
流速精度 优于1%
流速重现性 优于0.5% RSD
结果：

测试条件
流速=500mL/min
收取3min
流速1L/min
收取3min
流速3L/min
收取3min
溶剂A泵

1

2

3

流速精度

流速重现性

溶剂B泵

1

2

3

流速精度

流速重现性

是否达成接受标准 (清楚写明是或否)

执行者：
复核者：
日期：
日期：

4.高压输液泵耐压测试：

验证项目: 最大工作压力
目的: 验证输液泵是否符合运营规定。
测试材料工具:
1.溶剂：新配置的纯净水
2.背压发生器型号：
3.秒表：分度0.01s
方法：
连接液路系统及背压器，由输液系统输送纯水经背压器至废液瓶，调节流量，使压力达成或接近上限值[至少80%最大压力]，压力显示稳定后保 持 15min，用滤纸检查各接头处，应无湿润现象。
接受标准：
最大工作压力 10Mpa
结果：

是否达成接受标准 (清楚写明是或否)

附页数量
执行者：
复核者：
日期：
日期：

5.安全阀调整和测试

1、调整安全阀的作用点位置，使作用压强=10Mpa
安全阀测试：
溶剂A泵
测试流速
1L/min
2L/min
3L/min
4L/min
4.5L/min
实际压力Mpa

安全阀作用点，X未动作，√ 动作

溶剂B泵
测试流速
1L/min
2L/min
3L/min
4L/min
4.5L/min
实际压力Mpa

安全阀作用点，X未动作，√ 动作

执行者：
复核者：
日期：
日期：

6.电器柜验证原始记录

万用表型号编号：
1. 主控箱上电检查：
动作
按下总电源按钮
副箱电源按钮
送电选择
吹扫状态
调试状态
状态
总电源指示灯亮
副箱上电
延时上电
立即上电
检查

欠压动作

2. 检查防爆柜EX标志

3. 防爆柜供气压力调节阀

防爆柜气压调节
防爆柜气压表
执行器气压调节
执行器气压表
状态

4. 防爆柜接地及电源输入检查
380V输入
220V输入
接地
PE

开关电源
直流供电
+5V
+12V
-12V
+24V

5. 液晶显示器检查

检测器
主屏
状态

执行者：
复核者：
日期：
日期：

7.仪表及阀门

1. 质量流量计F1-F2 检查
仪表代号
F1
F2
设定
2L/min
2L/min
实际显示

2. 压力变送器
仪表代号
P1
P2
P3
设定
3mPa
3mPa
3mPa
实际显示

3. 阀门调试及检测
阀门
阀1
阀2
阀3
阀4
阀5
阀6
阀7
阀8
状态响应

阀门
阀9
阀10
阀11
阀12
阀13
阀14
阀15
阀16
状态响应

阀门
阀17
阀18
阀19

状态响应

注：阀门响应标记 √ 阀门未响应标记 ×

4. 工作模式阀状态检查及校验

正常工作模式
A泵进样
B泵进样

色谱柱正常
色谱柱反冲
色谱柱旁路
排废
色谱柱正常-过滤器旁路
色谱柱正常
色谱柱正常
V1

V2

V3

V4

V5

V6

V7

V8

V9

V10

V11

V12

V13

V14

V15

V16

V17

V18

V19

执行者：
复核者：
日期：
日期：

8.检测器验证

1、波长示值误差实验
验证项目: 检测器波长精度及波长反复性验证
目的: 为了验证检测器设立波长的准确性
测试材料工具:
USB4000 光纤光谱仪，测量范围（200-1100）nm，美国Ocean optical
专用光纤连接线及耦合器
方法：
1. 将USB4000与检测器的流通池相连；
2. 启动spectrasuit 软件，将Integration time 设为100，将Scan average设为1 将Boxcar width 设为0。对的连接后应显示一条正在采集的基线
3.分别对210nm，220nm，240nm 进行采集并存储谱图
4. 用上述测量结果分别计算各波长的平均值与三次测量值的最大偏差，最大者即为波长反复性偏差。
5. 波长反复性误差，按照210nm 波长的变异系数计算获得，计算公式为：

接受标准：
波长精度： ±2nm
波长反复性误差：0.4%
结果：
1、220nm-1= ；220nm-2= ；220nm-3= 。
2、240nm-1= ；240nm-2= ；240nm-3= 。
3、210nm-1= ；210nm-2= ；210nm-3= ；210nm-4= ；210nm-5= 。
波长精度

波长反复性

是否达成接受标准 (清楚写明是或否)

附页数量
执行者：
复核者：
日期：
日期：

2、检测器基线噪声和基线漂移
验证项目: 检测器噪声和漂移是否符合仪器指标规定
目的: 为了验证检测器噪声和漂移
测试材料工具:
1.Clarity 工作站
2.检测器类型
方法：
1. 启动DAC300设备，将检测器参数设立为：=254nm，Range=2Au/fullscale,TC=1s.
2. 保持环境的稳定。
3. 按上述条件启动色谱仪，待仪器稳定30分钟后，用CLARITY工作站启动数据采集，并记录至少60min的基线。在CLARITY工作站采集界面的右键菜单中，选择查看基线噪声，并记录噪声和漂移的检测值（μV）。（须附原始谱图）
接受标准：
基线噪声：≤1×10-5Au
基线漂移：≤1.5×10-4Au/h
结果：

项目
测试结果
基线噪声

基线漂移

是否达成接受标准 (清楚写明是或否)

附页数量
执行者：
复核者：
日期：
日期：

3、光路检查
Light intensity
Sample path
Reference path

执行者：
复核者：
日期：
日期：
9. Clarity 软件性能验证
A）安全性和进入权限检查
1）目的： 通过设定用户密码和用户权限来保护系统的操作安全性； 不同的用户级别权限限制其操作过程，从而保证系统的运营安全，严禁非授权用户操作权限以外的动作。
2）测试方法：
打开Clarity工作站界面，进入“用户账号”界面：

分别新建3种不同级别的用户：管理员， 工程师， 操作员

① 操作员级别：在 读取&写入 处选择 √，仪器的操作选择仪器1
用户存取权限：在所有10项功能处 选择 √
在用户信息处更改密码：

然后点击拟定，完毕管理员的设定，该管理员权限允许对系统的所有功能均可以操作，一定是通过培训的有资质的人员方可设立为管理员权限。
设立完毕之后，可以在 系统 → 用户具体资料中 进行查看

用户具体资料查看

② 工程师级别

设定完毕之后，可以在设立完毕之后，可以在 系统 → 用户具体资料中 进行查看：

③ 操作员级别

进入软件，可以看到在文献菜单中 新建方法、方法另存、存档、恢复等按钮变成灰色即严禁操作。

接受标准：
管理员
工程师
操作员
打开用户账号
√
√
√
打开配置
√
√

编辑方法
√
√

编辑色谱图
√
√

编辑校准
√
√

编辑序列
√

编辑报告格式
√

选择方法
√
√
√
打开检查跟踪设立
√

存档/恢复
√
√

结果：

是否达成接受标准 (清楚写明是或否)

附页数量
执行者：
复核者：
日期：
日期：

B）人机界面运营检查及输入/输出运营检查

验证项目: 人机界面运营检查及输入/输出运营检查/通讯检查
目的: 验证软件界面的运营性能及输入/输出的运营
测试材料工具:
1.溶剂：新配置的纯净水
2.阻尼器：可变径的管路组合
方法：
1.按照上述材料准备启动条件。
2.启动Clarity及硬件系统
3.进行输入运营项目检查，参考接受标准表格中的项目；在电脑的人机界面观测各个仪表的状态及读数，并与仪表本地的读数进行比较；应符合标准1规定。
4.进行输出运营项目检查，参考接受标准表格中的项目；在电脑的人机界面中依次发送项目指令，观测硬件设备的动作，应符合标准2规定。
接受标准：
输入运营检查
输出运营检查
项目
标准1
项目
标准2
压力变送器1压力数值检查
电脑显示数值应与仪表本地显示数值一致
进样泵设定/启动
通过电脑的人机界面可对以上项目进行控制及设定
压力变送器2压力数值检查
溶剂A泵设定/启动
压力变送器3压力数值检查
溶剂B泵设定/启动
流量计1流量数值检查
检测器波长设定
流量计2流量数值检查
检测器时间常数设定
检测器吸光度值检查
检测器量程设定

检测器自动调零的执行

阀1-阀19控制
结果：

是否达成接受标准 (清楚写明是或否)

附页数量
执行者：
复核者：
日期：
日期：

10.色谱柱验证
1. 压力实验、压力曲线
水压实验：
柱内压 bar
10
20
30
40
50
60
70
油压 bar

气压 bar

2. 检查项目
项目
油压表
气压表
紧急切断
气压调节阀
压力锁紧
状态

项目
液压缸泄露
供气气源压力范围
供气气源气量
柱压70bar时是否漏液
安全压力设立
状态

执行者：
复核者：
日期：
日期：

4、验证结果
4.1 结果汇总
测试项目
接受标准
结果
是否通过
是
否
系统完整性
各部件齐全，完好

高压输液泵
流速精度、重现性达标

电器柜
控制灵敏，电压正常

仪表及阀门
控制灵敏，准确

通讯及软件测试
符合GMP使用规定

色谱柱验证
曲线准确，部件无损

偏差及后续措施：

4.2 评价与建议

4.3结论
FAT验收是否通过：