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1、H:\精品资料\建筑精品网原稿ok（删除公文）\建筑精品网5未上传百度 追求卓越 止于至善 工艺用水系统 验证中的风险管理 BEIJING GELEG SCI.-TECH.CO.LTD 梁勇 -03-09 1 北京·齐力佳·咨询 内容 n n n n n 概述 系统设计中的风险控制 系统安装的风险控制 系统运行测试中的风险控制 系统性能测试中的风险控制 北京·齐力佳·咨询 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的要 求 l l 常见的制水系统 验证的基本流程 l 北京·齐力佳·
2、咨询 3 概述 n 制药工艺用水 饮用水 中药材清洗; 器具、 容器的初洗; 非无菌药品的配制、 设备、 容器、 用具的清洗用水; 无菌药品的内包材的初洗, 如: 西林瓶的初洗; 禁止用于无菌药品的配制、 稀释 洗 质量风险 低 纯化水 注射用水 无菌药品的配制、 直接接触药品的内包材的最终清 高 PW/WFI是构成 产品的一部分 北京·齐力佳·咨询 4 概述 n 工艺用水的质量风险 n 制药生产中其它原料、 辅料、 包装材料是按批检验和 释放的; n 而作为原料的制药用水( 饮用水, 纯化水或注射用水) 是经过管
3、道连续流出的, 随时取用的; n 其微生物属性等质量指标一般无法连续地实时检测到, 一般是先使用到产品中, 若干天后才能知道其微生物 指标是否合格, 具有较高的质量风险。 北京·齐力佳·咨询 5 概述 n 对工艺用水系统的要求 n 保证制药用水系统生产出的水在任何时候是好的, 工 艺用水系统生产质量的稳定性和一致性是药品生产关 注的重大问题。 第九十七条 水处理设备及其输送系统的设计、 安装、 运行和维 护应确保制药用水达到设定的质量标准。水处理设备的运行不得 超出其设计能力。 ---新版GMP 北京·齐力佳·咨询 6 概述 n 对
4、工艺用水系统的要求: 相关文件 n n n 各国GMPs 《高纯水检查指南》1993年FDA发布 《制药工程指南》第四卷: 水和蒸汽系统, ISPE发布 北京·齐力佳·咨询 7 概述 n 常见的纯化水系统 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 北京·齐力佳·咨询 8 概述 n 常见的注
5、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 北京·齐力佳·咨询 9 概述 n 验证的基本流程 User Requirements Specification Performance Qualification 用户需求 性能确认 1 设 计 2 发 展 Functional Specifications Operational Qualification 功能设计 运行确认 3 Design Specifications In
6、stallation Qualification 设计规范( 详细设计) 安装确认 Build System 构建体系 ( DQ、 建造) 北京·齐力佳·咨询 10 第二部分 系统设计中的风险控制 内 l 容 关于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 北京·齐力佳·咨询 11 工艺用水系统的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的前提下, 用户经过设施 设备等达到生产、 检验或管
7、理的目标所需要的条件的 成文文件 n 设计和验证将围绕URS展开 北京·齐力佳·咨询 12 工艺用水系统的URS 用户需求编制关注的风险点: n 建议采取团队合作的方 法来完成, 避免因一人 或一个部门的知识和经 验的不足导致内容不完 善 user QA Team work 团队合作 engineer n 需要尽早确定, 尽量避 免后期的改动 vendor 北京·齐力佳·咨询 13 工艺用水系统的URS 不完善的需求可能导致系统设计出现偏差或失败 当设计失败的时候。。。 QyD 质量源于设计! 北京·齐力佳·咨询 14
8、 预处理系统设计风险 n 设计依据 n n 需要重点关注原水水质、 工艺用水水质; 原水水质: 季节变化可能影响水质, 需要提供一年四 季的水质检测报告; n 因环境的污染, 建议提供历年的数据, 以便更全面的 掌握原水质量变化的趋势。 北京·齐力佳·咨询 15 预处理系统设计风险 n 多介质过滤器 n 主要由不同粒径的石英砂等(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的影响; 北京·齐力佳·咨询 16 预处理系统设计风险 n 多介质过滤器 n
9、 风险点1: 填料松紧不适度, 填料过松导致产生沟沉现象, 水未 被充分过滤, 过紧影响流速; 组装时应注意松紧度; n 风险点2: 原水中含有大量的悬浮物和胶体, 多介质过滤器的污 染负荷较大, 影响处理效果 n 控制措施: 经过在进水管道投加絮凝剂, 采用直流凝聚方式( 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的PH值。多数的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, 利于胶体的 形成。 北京·齐力佳·咨询 17 预处理系统设计风
10、险 n 活性炭过滤器 n 利用活性炭的吸附作用来除掉水中的有 机物和余氯; n 风险点: 活性炭过滤器因吸附了水中大 量的有机物, 导致微生物大量繁殖, 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 菌数量可超过100cfu/ml; n 无专门的在线监测措施, 取样检查将在 几天后知道结果; 北京·齐力佳·咨询 18 预处理系统设计风险 n 活性炭过滤器的防污染 n 控制措施: 定期对炭滤装置采取消毒措施, 如巴氏消 毒; 巴氏消毒 北京·齐力佳·咨询 19 预处理系统设计风险 n 炭滤对下游设备
11、的影响 n 当活性炭过滤器吸附饱和而又未及时更换活性炭时, 原水 中的铁、 有机物、 余氯会直接进入软水器, 使树脂中毒, 树脂一旦中毒, 就无法用再生的方式使其恢复活性; 同时 余氯对下游的RO膜、 树脂会产生氧化作用; n 由于去除了氯, 原水不再具有防腐的成分, 水系统从此处 以后, 应避免盲管、 死水段存在; n 下游水处理设备必须具备微生物控制措施( 清洗、 消毒) 。 北京·齐力佳·咨询 20 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的沉淀物, 堵塞反渗透
12、膜孔, 使 反渗透膜的使用寿命缩短。 n 控制措施: 配备软水器来软化原水。 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的污染物, 去除率 ≥90％ 分子量＞300道尔顿, 去除率 100％ 。 北京·齐力佳·咨询 22 制备系统设计风险 n 阻垢剂的使用 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 依然含有一定浓度的碳酸盐、 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 控制措施: 使用
13、阻垢剂来增加碳酸盐的溶解度; 按ISPE的指南, 纯水生产中的填加物需要知道有什么成份, 并在 后续环节证明有效去除。但阻垢剂一般是成份不公开不明确的专 利产品。现在一些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, 能够证明 该阻垢剂能够加入饮用水中。 北京·齐力佳·咨询 23 制备系统设计风险 n CO2的去除 n 风险点: 二氧化碳可直接经过反渗透膜,, 反渗透产水中过 量的二氧化碳可能会引起产水的电导率达不到药典的要求。 n 控制措施1: 在进入反渗透前能够经过加药箱添
14、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 控制措施2: 如果水中的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的可能性, 应将其安装在有细菌控制措施的地方,例如将脱气器安在一 级与二级反渗透之间。 北京·齐力佳·咨询 24 制备系统设计风险 n 反渗透装置的防污染措施 n 风险点1: RO装置分离的各种污染物质可沉积在膜表 面, 影响膜元件的性能; n 控制措施: 设计自动冲洗功能, 在工作结束后进行3-5 分钟的冲洗来加以去除。 北京·齐力佳·
15、咨询 25 制备系统设计风险 n 反渗透装置的防污染措施 n 风险点2: 长期运行后, 膜表面沉积较多的有机、 无机 盐结垢, 影响膜性能, 影响水通量、 产水水质; n 控制措施: 配置清洗装置, 采用化学清洁剂, 针对不 同的材质的膜及污染进行清洗; 可是应考虑清洁剂可 能的残留, 建议使用的是成分明确的酸碱类清洁剂可 以经过测试PH值来检测。 北京·齐力佳·咨询 26 制备系统设计风险 n EDI n EDI 单元不能去除水中所有的污染物,主要是去除离子的或可离子 化的物质。 n 注意进水水质要求: EDI 单元必须防止因水垢、 污垢
16、 受热或氧 化而退化, 预处理及反渗透装置必须确保达到能够接受的水平。 n EDI 在实际操作中是有温度限制的, 大多数在 10~40℃进行操作。 n EDI 单元的消毒: 化学剂消毒,包括: 无机酸、 碳酸钠、 氢氧化钠、 过氧化 氢等。 特殊制造的EDI 模块能够采 用 80℃左右的热水消毒。 北京·齐力佳·咨询 27 制备系统设计风险 n 多效蒸馏水机 大多数的设备是标准设计, 可是依然需要关注以下风险点: n 材质风险 要求316L不锈钢; 特别对于蒸馏水机来说, 不合格的材料用于 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的,
17、停 机一段时间后其内部就会有锈蚀的杂质脱落,在水中出现小黑点。 这种杂质不易清洗, 只有连续用水冲 刷内表面的结垢后才会消失,可是药品 质量存在可能受到影响的风险。 北京·齐力佳·咨询 28 制备系统设计风险 n 多效蒸馏水机 n 冷凝器的设计 冷凝器需要安装0.22um的除菌滤器, 防止停机后产生 负压、 微生物的污染, 同时排放不凝气体; 冷凝器设计要有倾斜角, 尽量 不残留余水; 各效安装视镜。 北京·齐力佳·咨询 29 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、 热交换器均采用双管板结构;
18、第一效和末效设计液位检测装置, 具有液位超高排放功能; 各效有下排放装置, 用于浓水的排放; 末效有浓水有防污水倒流 装置; 配管采用三维弯管, 减少弯头焊接, 以保证内表面质量; 第一效蒸发器的工业蒸汽进汽管内的凝水(显弱酸性)如果不 排净,将会腐蚀第一 效的蒸发器列管,同时开机会伴有水锤现象, 容易震裂蒸发器的焊缝而导致泄漏 30 北京·齐力佳·咨询 循环系统设计风险 n 分配方式的设计 不论采用哪种分配方式, 其目的是: n n n 维持水质, 防止退化; 按一定温度、 流速输送至使用点; 合理的成本控制。 北京·齐力佳·咨询 31
19、 循环系统设计风险 n 分配设计中的两个概念 n ”批量”配水 批量概念至少使用两个贮水箱。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。一只水箱从水最后处理系统装 满水后, 就拿开, 并测试箱内的水。只有在测试后, 水箱才可投 入使用。水经过24小时后排放, 但可延长时间。排水作业完成后, 水箱和配水系统一般要消毒, 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保证水质的前提下为不同工艺 使用点供水, 能够保证系统在用水高峰”动态连续”供水,此容器 容积的合理选择是至关重要的。 32 北京·齐力佳·咨询 循环
20、系统设计风险 n 分配设计中的两个概念 n ”批量”配水概念较之”动态/连续”配水概念的优点 是: 批次水箱使用前, 对水都要作测试( 每生产批次 使用的水, 都要跟踪并识别) , 适用于小型系统; n ”动态/连续”配水概念的优点包括寿命循环费低以及 贮水箱周围的复杂管路少和运行效率高得多; 系统的 可靠性应经过验证来确认。 北京·齐力佳·咨询 33 循环系统设计风险 n 分配方式的决策 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: 环路的设计: 是否需要串联的或平行的环路; 冷却方式: 蒸汽 的、
21、分支环路、 多分支换热器组合; 再加热的要求; 工艺使用点的温度要求: 热的(70℃以上)、 冷的(4～10℃) 或常 温的 n n 系统消毒方法(蒸汽,热水, 臭氧,或化学法)。 分配方式设计能够参考ISPE推荐的8种分配系统设计方式。 北京·齐力佳·咨询 34 循环系统设计风险 关注的风险点: n n 水返回要经过罐顶部的喷淋球来确保整个顶部表面是润湿的; 系统温度需要维持在 70℃以上( 能够随时监控回水温度) , 储罐 温度的维持是经过供应蒸汽到夹套里面,或者在循环环路上使用换 热器; n 防止循环泵产生气蚀: 能够经过计算高蒸汽压的
22、热水在正的吸入 高度下来解决; n 呼吸器上凝结的冷凝水堵塞呼吸器, 并由于未参与循环, 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解决; n n 红绣的形成: 红锈能够经过钝化和在低温下的操作来控制; 防止人员烫伤。 北京·齐力佳·咨询 35 循环系统设计风险 n 终端冷却的设计 n 工艺终端经常需要经冷却的水, 需要设计专门的冷却 方式, 并配备双管板换热器来实现。 n 设计风险主要关注: 换热器及下游管路能否消毒、 使 用过程中是否有冷却后的水回流到主循环系统的风险 n 常见的设计有以下三种: 北京·齐力佳·咨询
23、 36 循环系统设计风险 3、 支路冷却设计( 改进型) 北京·齐力佳·咨询 37 循环系统设计风险 n 换热器的设计 n 风险点: 换热器中焊接点出现泄漏, 导致管程、 壳程 中的工艺用水与换热介质发生交叉污染 北京·齐力佳·咨询 38 循环系统设计风险 n 换热器的设计 n 控制措施: 设计成双管板结构, 避免泄漏带来的交叉 污染 管程泄漏出口 壳程泄漏出口 内外管板中间保证一定的 距离, 可识别泄漏 39 北京·齐力佳·咨询 循环系统设计风险 n 两种结构的双管板设计 U型 直通式 北京·齐力佳·咨询 40
24、 循环系统设计风险 n 系统用水量和容量的设计 因各工艺使用点的使用条件不同, 工艺用水的用水情况 差异较大; n n n n 与用水的连续性有关; 与系统压力有关; 与用水点的温度有关( 高温、 低温) ; 与用水点的多少有关; 北京·齐力佳·咨询 41 循环系统设计风险 n 系统用水量和容量的设计 n 关注的风险: 因系统水量确定不满足工艺需求, 可能 导致输送能力不足, 管路中的水流形不成湍流, 在回 水总管路中水流速达不到最低的要求( 1m/s) , 严重 的可能出现空管的现象; n 控制措施: 因此在计算用水量前需
25、要确定工艺用水的 储存、 分配系统的设计方式, 在此基础上确定工艺过 程中的最大瞬时用水量, 并进一步确定系统容量。 北京·齐力佳·咨询 42 循环系统设计风险 n 系统用水量的确定 n 每个使用点应当注解进水装置操作压力、 流量和温度 范围的正确值, 以便确定实时的用水量 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 北京·齐力佳·咨询 43 循环系统设计风险 n 系统用水量的确定 n 工艺过程中最大用水量的标准, 根据药品生产的全年 产量, 按照具
26、体每一天分时用水量的统计情况来确定; 北京·齐力佳·咨询 44 循环系统设计风险 n 系统容量的确定 n n n n 根据用水量确定系统容量, 储罐容量, 泵的流量; 与药品生产的周期长短有关; 储罐容量一般为正常见水量的1/5到1倍; 储罐与制水设备的结合能满足高峰用水量; 制水的产 能能满足正常见水量; n 泵的最大流量能满足高峰用水量+回水流量。 北京·齐力佳·咨询 45 循环系统设计风险 n 储罐设计的风险关注点 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;
27、 n 安装疏水滤芯的除菌空气滤器( 需要 夹套蒸汽加热或电伴热滤壳) ; n n n n 罐盖、 人孔应采用密闭设计; 配备喷淋球, 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) ; 必要时设计充氮保护, 但需经除菌过滤。 北京·齐力佳·咨询 46 控制系统设计风险 n 控制系统的设计 n 一般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的 控制; n 控制系统的形式分为: 手控式本地仪表、 半自动控制 系统、 自动控制系统、 全集成系统; n n
28、 自动化水平应适合于企业情况; 能够参考GAMP5, 使其符合法规的要求。 北京·齐力佳·咨询 47 控制系统设计风险 n 控制系统常见的功能设计 n n n n n n 人机界面的权限设计; 自动控制原料水、 蒸汽机冷却水的进给; 储罐液位与制水设备的联机; 制水设备产水不合格自动排放或回流; 用水点开关与温度调节; 对一些运行参数能够设置显示、 监测、 记录、 报警功 能, 如: 电导率、 温度、 PH值、 TOC、 流速、 压力等。 北京·齐力佳·咨询 48 控制系统设计风险 n 电导率监测 n 既可用在线电导率连
29、续监测制药用水的质量, 亦可用在线导电仪 作最后质保试验, 因此就不必对水样作定期试验室分析。 n 温度对导电率测量有很大影响。为了消除温度依赖, 多数仪表, 包括电率探头和一种或多种算法温度传感器都将实际校正到时标 准温度。不过, 由温度补偿算法本身不精确, 因此补偿导电率测 量不适于USP纯化水和WFI的重要质保试验。当使用在线导电仪 作USP纯化水和WFI最后质保试验时, 必须按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的补偿导电值不受 USP要求的支配。 北京·齐力佳·咨询 49 控制系统设计风险 n 电导率监测 n 为了能正常工作
30、 导电传感器的安装方式必须能使水 不断流过传感器, 这样, 气泡或固体颗粒就无法在电 极里变成截留物质。气泡将导致预导电读数低于预期 值, 而固体颗粒会影响各个方向的导电性。 n 监测点主要设置于: 制水设备出水点、 分配系统回水 点。 北京·齐力佳·咨询 50 控制系统设计风险 n 温度监测 n 温度经常在各部位监测和/或控制, 以保证设备最佳运 行和/或控制微生物。如果水温度超过许可范围, 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的配水系统 中, 温度认为是至关重要的, 它能保 证系统正确运行或有效消毒。
31、此时的 安装位置应注意安装于最冷点( 远点) , 如注射用水系统的总回水点。 北京·齐力佳·咨询 51 控制系统设计风险 n PH值监测 n n n 经常见标准溶液校准PH计; 安装时注意要求流速恒定, 确保有较好的重现性; 监测点主要设置于: RO膜的上下游、 分配系统回水点。 北京·齐力佳·咨询 52 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, 也可用于最后的质保测试, 可 不必做定期的实验室测试, 但仪表精度、 系统适用性、 试验方法和核准步骤必须符合USP要求。 n 监测点主要设置于: 分配系统回水点。
32、 北京·齐力佳·咨询 53 控制系统设计风险 n 流速监测 n 供水和制药水系统的预处理区段可使用各种流量计, 包括磁流计、 质量流量计、 涡流计和起声波计。所有 仪表都应按照生产厂说明进行安装, 以便保证正确操 作。 n 水流速率( 或速度) 可帮助减少微生物生长, 并保持 热或冷系统的温度。水流速率一般在起动进行验证, 但不连续监测。水流速率能够变化, 并可监测, 以供 参考。 北京·齐力佳·咨询 54 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, 以保证设备最佳运行。经过滤 清器监测压差, 以指示何时需要更换清
33、洗装置或零件。经过树脂 床测取压差, 可用于发现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。如果使用点要求最低压力, 那么, 配水系统压力控制是至关重要的。 n 一般认为压力不是临界参数, 不过, 系统应 始终保持正压。压力一般可监测, 但仅供参考。 北京·齐力佳·咨询 55 第二部分 系统安装的风险控制 内 l l l l l l l l l 容 材质 焊接 管道安装 盲管检查 呼吸器 阀门 水泵 表面光洁度 清洗与钝化 北京·齐力佳·咨询 56 系统安装的风险控制 n 材质 n 材
34、质不符合要求是高温系统出现红绣的原因之一, 严 重的可能出现生锈的现象。 n 安装前需要检查材质报告和材料上的炉号。 北京·齐力佳·咨询 57 系统安装的风险控制 n 不同材质的成分组成 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 8.0-1
35、1.0 ------ 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 ------ 北京·齐力佳·咨询 高韧性 可塑性 不锈性 Si Mn P S Cr 耐腐蚀性 Ni Mo 58 系统安装的风险控制 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的平均 数; n n Ra越大, 表面越粗糙; 与工艺用水接触的表面应抛光, 表面粗糙度0.25um- 0.65um为宜; n
36、 提高表面的光洁度有利于降低细菌对系统内壁的附着, 从而降低微生物的污染。 北京·齐力佳·咨询 59 系统安装的风险控制 n 表面光洁度与清洗时间的关系 北京·齐力佳·咨询 60 系统安装的风险控制 n 电抛光的作用 电抛光前 电抛光后 表面抛光减少微生物及杂质的滞留, 控制生物膜的形成 北京·齐力佳·咨询 61 系统安装的风险控制 n 管路的切割与平整 管材切割, 应保持平整、 无变形 必要时对管件用平口机进行平整处理 北京·齐力佳·咨询 62 系统安装的风险控制 n 焊接 n n TIG焊接----钨极惰性气体保
37、护焊接; 常见的惰性气体主要为氩气, 故称钨极氩弧焊, 充气时间一般 为30分钟以上; n 分为人工TIG焊接、 TIG自动焊接; TIG焊 容易控制焊缝成形, 实现单面焊双面成型, 主要用于薄件焊接或厚 件的打底焊。 北京·齐力佳·咨询 63 系统安装的风险控制 n 人工焊接及其缺陷 北京·齐力佳·咨询 64 系统安装的风险控制 n 自动焊接 电极围绕管道外壁 旋转完成焊接过程 北京·齐力佳·咨询 65 系统安装的风险控制 n 自动焊接 n n 优点: n 经过试验确定标准的焊接参数, 连续焊接能够保证质量;
38、 n 全封闭焊接头同时保护内外两侧; n 一般不需要填充材料; n 可将人为失误减至最少, 对材料的破坏性较小。 关注点: n 焊接的管材应由较好的同心度; 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 焊接记录和焊接人员的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查。 北京·齐力佳·咨询 66 系统安装的风险控制 n 焊接质量检查 n 外观检查: 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, 允许有黄色
39、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 内部检查: l 一般按照20%焊口抽样内窥镜检查, 5%X射线探伤; 北京·齐力佳·咨询 67 系统安装的风险控制 n 内窥镜检查 n 要求平整, 无焊接缺陷 北京·齐力佳·咨询 68 系统安装的风险控制 n 惰性气体纯度对焊接质量的影响 氩气保护焊接的变色区 残余氧含量的影响 69 氮气、 氢气保护焊接的变色区 残余氧含量的影响 北京·齐力佳·咨询 系统安装的风险控制 n 管道连接 n n 一般首选焊接, 其次是卫生快接方
40、式; 与设备泵、 阀和工器具连接的卫生夹子可能存在的风险: n n n 依然存在缝隙, 可能存在污染; 垫片材料应符合权威部门的要求; 垫片的老化现象。 北京·齐力佳·咨询 70 系统安装的风险控制 n 管道安装的坡度 n 管道安装须保持坡度, 一般规定为管长的1% , 保证所 有管内的水都能排净; 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, 必须设置排水点或阀门, 注意: 排水 点数量应尽量做到最少; 北京·齐力佳·咨询 71 系统安装的风险控制 n 管道试验 n n n 管道安装质量
41、需要确认, 防止系统存在泄漏; 一般需要进行水压试验: 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, 否则试压压力不得超过设备 允许压力; n 管道机械强度试验压力一般为工作压力的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 或下降不超过0.02Mpa即为合格。 北京·齐力佳·咨询 72 系统安装的风险控制 n 盲管检查 n 长度不符合要求的盲管中存留了 部分不参与循环的”死水”; D=支管的
42、直径 死水段 阀的密封点 n 三种判断方法( 推荐) l FDA高纯水指南中的6D: 主 管中心到阀门密封点不超 过支管直径的6D; l ISPE工程指南文件中的3D: 从主管外壁到支管阀门密 封点的 长度不超过3 倍支管直径; l ASME BPE的2D: 从主管内壁到支管盲端或阀门密封 点不超过支管内径的2D。 北京·齐力佳·咨询 73 系统安装的风险控制 n T型阀 零死水段 北京·齐力佳·咨询 74 系统安装的风险控制 n 呼吸器 n n 除菌级, 防止外界空气中粒子和微生物的污染; 为了防止冷凝水堵塞滤芯和冷凝
43、水的污染, 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 完整性检测的方法: 泡点测试、 水侵 入试验。 北京·齐力佳·咨询 75 系统安装的风险控制 n 呼吸器 n 起泡点法测试原理: 当滤膜和滤芯用一定的溶液完全浸润,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,调节进气),随着压力的增加,气体从滤膜的一侧放出,表现膜 一侧出现大小、 数量不等的气泡,经过仪器判断出对应的压力值 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的测试, 疏水
44、性 膜抗拒水, 孔径越小, 把水挤入疏水膜中需要的压力越大。因此 在一定的压力下, 测量挤入滤膜中的水流量来判断滤芯的孔径。 北京·齐力佳·咨询 76 系统安装的风险控制 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 北京·齐力佳·咨询 系统安装的风险控制 n 阀门 n 普通球阀由于设计结构会存在污染, 如球体与阀体之 间的摩擦产生微粒, 关闭时部分水被封闭在球体内, 一般用于预处理系统; n 纯化水系统能够选用蝶阀, 其结构是由碟片的旋转来 产生开闭, 较球阀更能满足工艺用水的卫
45、生要求; n 注射用水系统一般要求采用隔膜阀, 结构特点是其操 作系统不与工艺用水接触, 仅膜片接触工艺用水, 且 其材质符合要求。 北京·齐力佳·咨询 78 系统安装的风险控制 n 隔膜阀的结构与工作原理: 阀盖 横隔膜 阀体 隔膜 北京·齐力佳·咨询 79 系统安装的风险控制 n 隔膜阀的材质 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) 的复合材料, 耐高温、 腐蚀, 性质稳定, 与工艺用水相容性好; n n 表面抛光, 高光洁度( 1.0—0.25um) ; 锻
46、造阀体较铸造阀体具有更佳的可焊接性、 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 北京·齐力佳·咨询 80 系统安装的风险控制 n 隔膜阀的安装 n n 倾斜式安装, 排尽残余的水; 不同隔膜阀类型、 不同厂家 生产隔膜阀、 不同公称流量 隔膜阀安装倾斜角度不同; n 倾斜角度一般为20-45°, 建议按照供应商要求安装。 北京·齐力佳·咨询 81 系统安装的风险控制 n 取样阀 不宜安装过多的取样阀门, 防止带来意外的污染 内部靠螺纹进行升 降, 注意避免超过 3D
47、 普通取样阀 82 隔膜取样阀 北京·齐力佳·咨询 系统安装的风险控制 n 水泵 n 泵体、 叶轮材料就是316L; 所有与注射用水接触的部件, 表面必 须光滑, 焊缝必须抛光的316L材料, 密封垫应是无毒无挥发的材 料, 如聚四氟乙烯或硅橡胶; n 结构宜选用半开式叶轮的离心泵、 泵壳, 半开式叶轮既便于清洗, 又装卸方便、 卫生。管口的连接 为快开型, 泵应在120℃的温度 条件下能正常运行。 北京·齐力佳·咨询 83 系统安装的风险控制 n 水泵 n 要求选用的水泵能在湍流状态下正常工作, 湍流能够阻碍微生物 膜的形成。
48、 n 送水泵的型式和安装方式应方便排尽系统内积水和不积存气体, 可保护性自身排放, 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 北京·齐力佳·咨询 84 系统安装的风险控制 n 气蚀和泵的安装位置 n 水泵的位置一般是系统的最低处, 以避免出现”气 蚀”; n 出现气蚀会导致叶轮、 泵表面被液体冲击的力量”腐 蚀”, 形成蜂窝状, 增加震动和噪声, 影响液体的正 常流速, 严重的可能断流; n 一般清水泵的气蚀安全余量为-0.3m, 安装时可根据泵 的吸入段阻力、 液面压力和温度及对应的气化压力来
49、 计算泵安装的位置, 防止气蚀的发生。 北京·齐力佳·咨询 85 系统安装的风险控制 n 系统清洗与钝化 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%的硝酸( 化学纯) 溶液, 49～52℃循环 60min, 并用纯化水冲洗至中性。 北京·齐力佳·咨询 86 系统安装的风险控制 n 系统清洗与钝化 n n 在管道表面生成厚度为5×10-4---50×10-4的钝化层; 具有高度抗氧化和抗腐蚀的能力。 CrO 钝化保护层 无钝化保护层 CrO CrO Cr
50、O 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 北京·齐力佳·咨询 Fe Cr Cr 87 系统安装的风险控制 n 钝化的检查 ”蓝点法”检查 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。 钝化仪检查 北京·齐力佳·咨询 88 第四部分 系统运行测试的风险控制 内 l 容 工艺用水参数管理 流速
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