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1、工艺用水XX6上报协会修报审稿Codefordesignofpharmaceuticalwatersystem（正文与条文说明参照稿）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1总则2术语与符号2. 1术语2. 2符号3水质与适用范围3. 1水质3. 2适用范围4工艺系统设计3.1 工艺系统选用原则与要求3.2 工艺用水的制备3.3 设备3.4 工艺用水的分配输送3.5 工艺用水系统的清洗、消毒与灭菌3.6 工艺用水检测与操纵3.7 纯蒸汽制备及输送5管道5.1 通常规定5.2 管道的材质、阀门与附件5. 3管径确定与压力缺失计算5.4管道安装5.5保温6站房6
2、.1通常规定6.2站房布置6.3设备布置7建筑与结构1.1 建筑1.2 结构8公用工程8. 1电气9. 2给水排水10. 3暖通空调附录A运行保护与管理要求A.01工艺用水系统的管理A. 0.2工艺用水系统的检查、保护附录B医药工艺用水系统确认要求B. 0.1医药工艺用水系统确认的内容B.0.2医药工艺用水系统确认文件目录附录C工艺用水检测仪表选用要求本规范用词说明附：条文说明1总贝IJ1.0.1为在医药工艺用水系统设计中贯彻药品生产质量管理规范，应做到技术先进、经济合理、运行可靠、确保质量，满足环境保护、节约能源、制定本规范。条文说明：本条规定了医药工艺用水系统设计的原则，要求在贯彻药品生产
3、质量管理规范（GMP）的同时，应结合具体工程实际、生产工艺对医药工艺用水的质量要求与经济技术进展水平等情况，止确处理好技术先进与经济合理、运行可靠与保证质量的关系，同时在确定设计方案时还务必符合国家环境保护、节能节地等法律法规要求。1.0.2本规范适用于医药工艺用水系统的新建、改建与扩建设计。条文说明：本规范为国家标准，适用于新建、改建与扩建医药工艺用水系统的设计。医药工艺用水是指医药生产工艺过程中使用的水，包含：饮用水、纯化水、注射用水。随着药品生产质量管理规范（GMP）的进展，医药工艺用水的生产与防止微生物滋生、污染的操纵方法会不断完善并日益增多，给医药工艺用水系统设计提出新的要求。为了更
4、好地表达国家标准的原则性与通用性，时期条款相对稳固而不必随着制备工艺与设备的进步而频繁修改，因此本规范只规定医药工艺用水系统设计的基本要求，使用时应首先准确完整的执行本规定。1.0.3医药工艺用水系统设计应为施工安装、保护管理、检修与运行制造必要的条件。1.0.4医药工艺用水系统设计除执行本规范外，尚应符合现行的有关国家标准、规范的规定。条文说明：本规范引用的标准与规范如下：药品生产质量管理规范（2010年修订）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/T17393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工业企业噪声操纵设计规范G
5、BJ87工业建筑防腐蚀设计规范GB50046建筑设计防火规范GB50016建筑照明设计标准GB50034采暖通风与空气调节设计规范GB50019管径选择HG/T20570.6建筑给水薄壁不锈钢管管道工程技术规程CECS153-20032术语与符号2 .1术语2.1.1 1.1医药工艺用水Pharmaceuticalprocesswater指医药生产工艺过程中使用的水，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的产品，不属于医药工艺用水范畴。2.1.2 1.2原水rawwater指进入医药工艺用水生产装置或者设备有待进一步处理的水。2.1.3 生活饮用水drinking
6、water简称饮用水，指供人生活的饮水与生活用水。2.1.4 纯化水purifiedwater指为蒸储法、离子交换法、反渗透法或者其他适宜的方法制得的医药工艺用水，不含任何添加剂。2.1.5 注射用水waterforinjection指为纯化水经蒸储所得的水。2.1.6 1.6分配系统distributionsystem指从产生或者供应的地方到使用点配送工艺用水的整套系统。2.1.7 1.7站房station制备医药工艺用水的建筑物的总称。2.1.8 确认qualification指通过建立文档记录来证明某一设备或者系统真实正确地达到预期结果的活动。2.1.9 纯蒸汽Puresteam指用纯化
7、水或者注射用水经蒸汽发生器或者多效蒸储水机制得的蒸汽。2.1.10 1.10死角deadleg指在医药工艺用水系统中可能导致工艺用水污染的滞流区域/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容易长菌的滞流区/点。ASMEBPE中定义死角是指当管路或者容器使用时能导致产品污染的区域。本条结合医药设备工程协会与ASMEBPE对死角的定义作出规定。2.1.11 卫生hygienic/sanitary设备或者管路系统的设计，材质与操作符合其清洁保护，由这些设备或者管路系统生产出来的工艺用水不可能对人类与生物健康产生不利于的影响。条文说明：本术语使用美国机械工程师
8、协会生物加工设备（ASMEBPE）的定义。3 .2符号1.1.1 2.1设计流量Q管路设计流量；Qn-一一所有用水点的累积最大出水量；Qb回水流量。1.1.2 管径确定d管道内直径；Vf工艺用水的体积流量；u工艺用水的平均流速；W工艺用水的质量流量；P一一工艺用水的密度。1.1.3 压力缺失计算APf管道总摩擦压力降；4一一摩擦系数；1.管道长度；D一一管道内直径；K管件、阀门等阻力系数；一流体平均流速；p流体密度；Pv静压力降；Z1.Z2分别为管道系统始端、终端的标富；g重力加速度；Pv一-速度压力降；m、U2一一分别为管道系统始端、终端的流体流速;P一一管道系统总压力降；k一一裕度系数；P
9、尸一一直管段摩擦压力降；C一一海曾一威廉公式的流速系数；Q管路设计流量；d管道的计算内径；APK流体经管件或者阀门的压力降；Pv阀门的局部压力降；Kv阀门的流量系数。1.1.4 仪表功能标志仪表功能标志的字母代号见表2.2.4.1.1.5 2.5其他代号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者引发变量输出功能C电导率操纵F流量I指示1.物位P压力/真空T温度传送（变送）表2.2.4仪表功能标志的字母代号3水质与适用范围3.1 水质3.1.1 医药工艺用水的水质应符合生产工艺要求的质量标准。3.1
10、.2 医药工艺用水的水质应符合下列要求：1饮用水水质应符合现行中华人民共与国国家标准生活饮用水卫生标准GB5749o2纯化水水质应符合现行中国药典所收载的纯化水项下规定的各项指标与药品生产要求。3注射用水水质应符合现行中国药典所收载的注射用水项下规定的各项指标与药品生产要求。条文说明：在医药生产过程中，水是使用最广泛的物质、原料或者起始原料。不致给药途径的药品制造与制造过程不一致的工艺阶段决定了对医药工艺用水的不一致质量要求。饮用水、纯化水与注射用水都是医药生产过程中使用的工艺用水，分别用于各自适用的场合或者生产工序，医药工艺用水的水质应确保符合预期用途的要求。3.2适用范围3.2.1工艺用水
11、至少应当使用饮用水。条文说明：根据药品生产质量管理规范（GMP）作出此规定。3.2.2应根据生产工艺要求或者使用目的选用适宜的医药工艺用水。1中药材洗涤、浸润与提取宜选用饮用水。2纯化水制备应使用饮用水作为原水。3中药注射剂、滴眼剂等无菌制剂的提取用水应使用纯化水。4非无菌制剂的配料宜选用纯化水。5非无菌原料药的精制工艺用水宜选用纯化水。6直接接触非无菌产品的设备、容器、包装材料的最后一次清洗宜选用纯化水。7纯蒸汽制备应使用纯化水作为原水。8注射用水制备应使用纯化水作为原水。9注射剂的配制与稀释不应使用纯化水。10无菌原料药精制工艺用水宜选用注射用水。11直接接触无菌原料药的包装材料的最后清洗
12、用水宜选用注射用水。12注射剂、滴眼剂等无菌制剂的配制与稀释宜选用注射用水。13直接接触无菌制剂的包材的最后清洗用水宜选用注射用水。条文说明：医药生产工艺用水应当适合其用途，并符合质量标准及有关要求。在决定医药工艺用水的适用场合时，应考虑药物中间体或者药品的预期应用与生产环节在整个生产过程中所处的阶段。当生产过程中需要生产高质量的水时,如微生物与内毒素含量很低的水能够使用高纯水。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的质量要求（包含细菌内毒素）同注射用水，但认为高纯水的处理方法没有蒸储法可靠。能够通过反渗透、超滤与去离子几种方法的联用来生产高纯水。
13、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：当中药成分的提取对水质的要求介于饮用水与纯化水之间时，能够内控去离子水标准来满足工艺的特殊要求。4工艺系统设计4.1 工艺系统选用原则与要求4.1.1 1.1水源应保证连续供应所需的水量与稳固的水质。条文说明：据熟悉，一些项目由于在确定水源前，对选择的水源没有进行全面的调研、勘察与评价，以致造成工程延误或者停止，一些拟以地下水为水源的工程，由于没有进行全面的地下水资源勘察，取得必要水文资料，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。因此，本条规定在水源应保证可连续供应所需的水量。稳固的水质是水源选择的首要条件。水质对水
14、处理工艺的选择非常重要，水源水质假如不稳固，医药工艺用水系统各级水处理设施的参数操纵影响较大，制得的水可能达不到预期用水要求。此外水质不稳固也会增加水处理设施的成本。4.1.2 应根据原水水质、生产工艺对工艺用水的水质要求选择制水工艺流程。4.1.3 工艺用水系统应满足经济、适用的要求。4.1.4 工艺用水系统应满足布置紧凑、操作简便、安全可靠要求。4.1.5 工艺用水系统应满足节水、节能与环保的要求。4.1.24.1.5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，原水中不一致程度地带有一定的杂质，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种定
15、型的模式，但均需对原水进行预处理，逐级提纯水质，使之符合生产要求的标准。在选择制药用水工艺流程时，既要受原水性质、用户对制药用水水质的要求制约，又要满足经济、适用、布置、操作保护与安全可靠的要求，同时也应考虑制水效率的高低、能耗的大小与环保的要求，并根据各类纯化工艺的特点，灵活组合。4.1.6工艺用水系统的设计能力应根据用水量与生产负荷确定。4.2 工艺用水制备4. 2.1饮用水可使用混凝、沉淀、澄清、过滤、过滤、软化、消毒、去离子、沉淀、减少特定的无机/有机物等适宜的物理、化学与物理化学的方法制备。条文说明：饮用水常规处理工艺的要紧去除对象是水源水中的悬浮物、胶体物与病原微生物等。饮用水常规
16、处理工艺所使用的处理技术有混凝、沉淀、澄清、过滤、消毒等。在我国目前95%以上的自来水厂都是使用常规处理工艺，因此常规处理工艺是饮用水处理系统的要紧工艺。通常，医药生产过程中饮用水来源于城市自来水，正常情况下供水水质能保证水质符合国家标准，但小型集中式供水与分散式供水与当发生影响水质的突发性公共事件时，水质部分指标可能会超过正常指标。同时，在国家饮用水标准中，检查项目只有38项，另些指标，如氨氮、亚硝酸盐、耗氧量、总碱度、钙、镁等，也会对工艺用水的生产产生不利影响，但未列入标准之中。此外饮用水可能来源于井水、河水或者水库水等，水源的水质与国家标准生活饮用水卫生标准GB5749差异更大，因此必需
17、在饮用水制备过程中采取必要的措施进行处理。5. 2.2纯化水的制备应以饮用水作为原水，使用合适的单元操作或者组合的方法制备，如去离子化、蒸储、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的指导原则，没有明确规定具体制备方法，能够使用一切通过验证证明是行之有效的方法，典型的方法是离子交换、电渗析、反渗透、超滤与这些方法之间不一致的组合，也能够使用蒸储法。但没有个纯化方法是绝对完全的，正是由于纯化方法的局限与原水中污染物的存在，决定了纯化水系统设计需要对每功能段构成认真研究。一套适宜的纯化水系统能够有序的除去不溶性杂质、可溶性杂质、有机物、微生物，经去离子得到纯化水。有的时候生产
18、要求低电导率的纯化水时，还要考虑进一步纯化措施，如脱气，去除二氧化碳。6. 2.3注射用水应以纯化水为水源，使用蒸播方法制备。条文说明：中国药典规定：注射用水应以纯化水为水源，使用蒸镭方法制备。蒸储是世界各国制备注射用水首先方法，蒸储方法以相变为基础，制备的注射用水水质稳固，同时蒸储过程还是一个消毒灭菌过程,在蒸储水机新鲜注射用水出口处取样总是检不出细菌，因此,蒸储方法可靠、使用安全，这已成为众所周知的事实。美国药典从19版开始，已经将反渗透法收藏为法定的注射用水生产方法之一，但由于反渗透装置是在常温下运行，不具备可靠的的抗微生物污染的能力，因此，反渗透法制备注射用水的稳固性不如蒸储法。在日本
19、法规下，同意使用蒸储、反渗透、超滤方法生产注射用水。4.3 设备4.4 3.1预处理设备应根据原水水质配备，出水水质应符合后续处理设备的进水要求。条文说明：预处理是为了去除原水中的不溶性杂质、可溶性杂质、有机物、微生物，使其要紧水质参数达到后续处理设备的进水要求。1当原水浊度满足不了后续处理设备的进水标准时，预处理应设机械过滤器。否则，会造成后续处理设备下列危害：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，引起压力缺失增加。悬浮物黏附在电渗析膜表面成为离子迁移的障碍，增加膜电阻悬浮物会堵塞反渗透膜孔，减小膜的有效工作面积，导致产水量与脱盐率下降。2为了确保后续处理设备运行良
20、好，后续处理设备的进水对钙、镁离子浓度都规定了严格的要求，因此，当原水中硬度较高时，应增加软化器。这对防止后续处理设备的膜表面结垢，提高后续处理设备的工作寿命与处理效果意义极大。3当原水中有机物含量超过后续处理设备的进水标准时，会对后续处理设备造成下列危害，影响设备的运行使用寿命与出水水质。为除去这部分有机物，预处理应设活性炭过滤器，使水达到符合后续处理设备要求的质量水平。有机物会污染阴离子交换树脂，使交换容量下降，再生剂的用量增加，缩短树脂的寿命。有机物会在电渗析设备的水流通道与空隙中产生堵塞，造成水流阻力不均匀，使农水室与淡水室中的水压不平衡，严重时会使膜破裂。带极性的有机物被膜吸附后，会
21、改变膜的极性，降低膜的选择透过性，增加膜电阻有机物会堵塞反渗透膜膜孔，减小膜的有效工作面积，导致产水量与脱盐率下降。有些有机物会污染膜体恶化水质。4若原水中的游离氯超过后续处理设备（离子交换柱、电渗析器、电去离子系统、反渗透装置等）进水标准时，会对这些设备造成卜.列危害，影响设备的运行使用寿命与出水水质，可使用活性炭过滤或者加入亚硫酸钠处理，将过量余氯去除，使水达到符合后续设备要求的质量水平。游离氯的存在会使阳离子交换树脂活性基氧化分解,长链断裂，引起树脂的不可逆膨胀，破坏离子交换树脂的结构，使其强度变差，容易破碎。游离氯会使电渗析器、电法去离子系统与反渗透装置的膜产生氧化,影响膜的物理结构，
22、造成膜不可修复性损坏。5当原水中铁、镭含量较高，超过后续处理设备的进水标准时，会对后续处理设备造成下列危害，影响设备的运行使用寿命与出水水质。为降低铁、镒含量，预处理应增设曝气、过滤装置，使水达到符合后续处理设备要求的质量水平。铁、锌离子比钙镁钠离子更易被树脂吸附、且不容易被低浓度再生剂取代，积存在树脂颗粒内部，使交换容量下降，恶化出水水质。铁、锌离子易形成氢氧化物胶体，堵塞树脂微孔与孔隙，增大压降。铁、镭离子会在电渗析阳离子交换膜的离子选择性透过性严重受损而中毒。原水中铁、钵含量较高会在反渗透膜上形成氢氧化物胶体，堵塞膜孔。6软化器或者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
23、器要紧作用是截留来自树脂软化或者离子交换装置中可能随水流溢出的树脂颗粒，而这些颗粒会在高压水流的作用下对反渗透或者电渗析设备的膜造成机械性损伤。因此，精密过滤器可保护反渗透或者电渗析设备的膜不受机械性损伤，有效地保证反渗透或者电渗析设备的膜的使用寿命与产水水质。当通过混床的水直接进入纯化水曜时，在纯化水罐前，也应设350.45滤器，以防止树脂碎片进入纯化水罐。软化器或者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，成为水体与土壤环境的重要污染源。因此，软化器或者离子交换系统应减少废酸、废碱的排放量，并应采取处理与处置措施，以达到环保的要求。7反渗透技术的关
24、键在于起除盐作用的反渗透膜的性能。因此，为了反渗透装置安全运行，务必根据进水水质、产水量与产水水质要求选择性能合适的膜元件，做到既能保证产水量与产水水质，又能减少投资、降低能耗。8将反渗透（Ro）作为电去离子（EDI）的前处理工序，用反渗透（Ro）除去95%以上盐分，用电去离子（EDI）进行深度脱盐，实现水的高纯度化。原因是：反渗透（RO）装置适合于含盐量高的水源，电去离子（EDI）装置则正好相反，适合于含盐量低的水源。假如符电去离子（EDI）置于反渗透（RO）前面，则由于进水含盐量太高，电去离子（EDD的工作电流相对不足与停留时间（相当于离子迁移时间）很短，许多离子还来不及从淡水室迁移出去，
25、就很快离开了该室，因此脱盐很不完全。另外，进水中的结垢物质大大超过电去离子（EDI）装置的承受极限，这将导致浓水严重结垢，电去离子（EDI）装置无法工作。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，树脂充填量很少，交换容量非常有限，故通常适合于低含盐量水源。反渗透（RO）对二价以上的离子，如Ca2+、Mg2+等具有很高的去除率，因而能够降低电去离子（EDI）的进水硬度，有效地防止膜堆浓水室及极水室结垢，有利于电去离子（EDI）模块长期稳固地运行。另外，传统除盐系统中阳、阴床出水的电导率尽管很低，但可能含有除离子之外的其他杂质，通常不建议把电去离子（EDl）放在阳
26、、阴床的后面使用。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05mg1.下列的水平，符合大多数电去离子（EDI）膜堆对给水中总有机碳的限定要求。4.3.2蒸储水机应符合现行中华人民共与国制药机械行业标准。4.3.3多效蒸馅水机宜设置原水进料箱与原水高压泵。条文说明：中国药典规定：注射用水的制备务必以纯化水为水源。由于多效蒸播水机通常要求进水压力205MPa,因此，宜设置原水进料箱与原水高压泵以满足进水压力要求。汽压式蒸储水机进水压力只需要0.1MPa,并不需要一个压力系统。汽压式蒸储水机蒸汽耗量小，但电量消耗较大，因此对电力成本较低的地区，选用热压式蒸镭水机较为经济。4
27、.3.5纯化水储罐与注射用水储罐的设计与选型应符合下列要求：1纯化水储罐应使用无毒、耐腐蚀材料制造。注射用水储罐应使用优质低碳不锈钢，而不直接与纯化水或者注射用水接触的部件、零件则能够使用不锈钢材料制造。2纯化水储罐与注射用水储罐的罐盖、人孔与罐底阀门等零部件应设计为卫生连接的方式，并方便拆卸与清洗。可拆卸零部件与罐体之间的密封材料应无毒、无析出物、耐高温、无脱落物。3罐体结构件不得有裂纹、开焊与变形，内壁表面光滑平整、无死角。4纯化水储罐与注射用水储罐的最低处有排口，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，喷淋装置的设置应避免形
28、成能滋生微生物的死角。5储罐的通气口应安装不脱落纤维的0.22微米疏水性通气过滤器，并具备足够的空气流通量。注射用水储罐配备的通气过滤器的外壳宜使用电或者蒸汽加热。6当纯化水储罐与注射用水储罐使用大于0.1MPa蒸汽灭菌时，储罐应按压力容器设计，并达到卫生设计标准。对需加热贮存的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：本条规定了纯化水储罐与注射用水储罐及其附件（罐盖、人孔、通气口、罐底阀门）的设计要求。12根据药品生产质量管理规范（GMP）,本条规定：纯化水储罐与注射用水储罐储罐应使用无毒、耐腐蚀材料制造。为
29、了保证在生产与热消毒中所需的无反应、耐腐蚀、耐高温等性能，纯化水储罐与注射用水储罐广泛使用不锈钢制造。只是，被认为符合卫生消毒要求的材料包含低碳不锈钢、聚丙烯、聚偏氟乙烯与聚四氟乙烯等。联合国世界卫生组织（WHO）药品生产质量管理规范附录3制药用水中规定：制药用水（纯化水、高纯水与注射用水）系统假如使用不锈钢材料，级别至少是3161.。由于注射用水的材料要求比纯化水高,本规范规定注射用水储罐应使用优质低碳不锈钢，如3161.03罐体结构件有裂纹、开焊与变形的部位最容易发生腐蚀，很容易滞留、滋生微生物,为操纵生物膜的生成，利于设备清洗、灭菌，纯化水储罐与注射用水储罐内壁表面务必抛光,抛光有助于降
30、低内表面的粗糙度，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制药用水中规定:抛光后的内表面的粗糙度的算术平均值（Ra）不得超过0.8Um。美国机械工程师协会生物加工设备（ASMEBPE）-2009规定：Ra小于或者等于0.6m04纯化水储罐与注射用水储罐应当考虑到必要时将罐内的水全部排空的要求，因此要求排水管口设置在储罐的最低处。罐底排水管的管径应按照输送泵进水要求计算，排水管路少设弯头，减少泵吸入管路缺失。适合纯化水储罐与注射用水储罐的液位计量装置都是电信号液位操纵装置，如：电容式液位计、隔膜压力式、称重式、雷达液位计与液位开关等。传感器的选型应考虑是否
31、符合卫生要求与对储罐内极端温度压力的耐受情况。为确保系统安全运行，罐内还可加设高低液位报警开关或者与输送泵联锁的流量开关。再循环系统储罐顶部应设置喷淋装置，喷淋装置的设置应避免形成能滋生微生物的死角。喷淋装置的选型及安装位置的确定与罐顶设计应结合考虑，以确保储罐顶及罐顶件所有的内表面随时处于湿润更新状态，并维持腔体内的温度,用以操纵水系统中的微生物。喷淋装置应确保喷淋装置内的水能够全部排空、自清洗不产生二次污染。喷淋装置需定期拆下检查，故喷淋装置的设计要考虑易于拆装。5纯化水与注射用水分配过程中，为避免因储罐内部水位变化而造成的水体污染。在储罐的顶部需安装孔径为0.22Um的疏水性通气过滤器（
32、如：聚四氟乙烯（PTFE）或者聚偏氟乙烯（PVDF）过滤器通量要考虑最大的泵流量或者蒸汽消毒后迅速冷凝时的最大气流速度（无正压保护系统时）。要考虑系统灭菌对过滤器的影响。当使用臭氧灭菌时，过滤器要抗臭氧；当使用纯蒸汽灭菌时，过滤器要耐高温。为了避免通气过滤器的疏水性滤芯表面形成水膜或者被二次蒸汽凝聚水堵塞，注射用水储罐通气过滤器的不锈钢外壳宜使用电或者蒸汽加热，使过滤器高于罐内水温I（TC左右。通包过滤器进行离线或者在线完整性测试，故通气过滤器的靠近储罐的一侧应装有切断阀，并应设置在方便安装、拆换的位置。6当纯化水储罐与注射用水储罐使用大于0.1MPa蒸汽灭菌时，储罐应按压力容器设计，储罐上应
33、设置泄压阀或者防爆膜以防止超压，并达到卫生设计标准。防爆膜应配有破裂指示，以便及时发现破裂，避免系统的完整性受到损害。对需加热贮存的不锈钢储罐罐体应保温，保温材料中可溶出氯化物、敏化物、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（GBbl7393）的规定，以避免不锈钢受到腐蚀。保温材料不应使用石棉制品。4.3.6储罐的大小应能满足各类工艺用水条件下的储水量要求。纯化水储罐与注射用水储罐的容量应符合下列要求：1贮水量的大小应该能满足系统循环时、蒸馀水机能保证连续运行;能满足用水点的平行的与顺序的各类使用要求;在纯化水与注射用水使用高峰时期，储罐内的水位不应低于输送泵净正吸水压头所要求
34、的水位，并确保有足够的水流流过所有的供水点与回水管道。2应能够保证在制水设备出现故障或者由于设备消毒或者再生循环而停产的情况下能提供短期储备用水。在确定储罐的容量时，应考虑能够保证提供生产一个批次产品或者者一个工作周期或者者其他合理需求的一段时间的用水。条文说明：影响储罐容量的因素包含用户的要求范围、使用量、持续时间、时间分配与变化（若不止1家用户）、预处理与最后处理水供应之间的平衡，与系统是否再循环或者不再循环。认真考虑这些因素，将影响制水成本与供水质量。储罐的大小首先应能满足各类工艺用水条件下的贮水量。1首先根据“在有利于微生物生长的条件下,水储存的时间越短越好”的原则,确定储罐的最小贮水
35、量。其次，贮水量的大小应该能满足系统循环时、蒸储水机能保证连续运行;能满足用水点的平行的与顺序的各类使用要求；在工艺用水用水高峰时期,储罐内水位不低于泵所需的吸入高度，并确保有足够的水流流过所有的供水点与回水管道。2根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条作出此规定。储罐也应储备足够的水量,以保证制水设备进行维修与在出现紧急情况时,仍能维持一定时间的正常生产（这取决于工艺生产及企业对停水所能同意的程度而定）；除了满足使用要求的高峰流量外,不可能在较长时间内贮存大量的水，储罐的大小应考虑能够保证提供生产一个批次产品或者者一个工作周期或者者其他合理需求的一段时
36、间的用水。注射用水储罐的大小宜为最大小时产水量的24倍，最大不宜超过6小时产水量。此外，储罐大小应考虑始终处于70C以上循环回流的注射用水有一定的停留时间，储罐的换水次数应为1-5罐/小时。4.3.7工艺用水输送泵应使用不锈钢卫生泵，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。当使用双端面机械密封时，纯化水输送泵应使用纯化水润滑，注射用水输送泵应使用注射用水润滑。条文说明：为防止外界微生物对工艺用水的污染,水泵应使用卫生设计。比如,泵上所有与工艺用水接触的零部件表面,均需通过表面处理，以获得一个均匀表面,Ra=0.8UnI通常己可满足便于清洁的要求。就卫生与清洁而言,
37、泵应该设计成易拆卸的结构形式,使用易清洁的开式叶轮。注射水输送泵的密封宜使用加注射水润滑冲洗的双端面密封方式，纯化水输送泵的密封使用加纯化水润滑冲洗的双端面密封方式，硬质碳化硅单机械密封用于纯化水输送泵也能同意。为了排除离心泵供水时可能引起微粒污染的气蚀,应充分考虑泵的性能曲线与吸水压头要求。在泵应处于供水系统的低点，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包隙,避免纯蒸汽灭菌后残余蒸汽聚集在泵体的上部，从而影响泵的运转。特别是注射用水输送泵应更加重视抗微生物污染的适宜性。4.3.8工艺用水输送泵提供的扬程与流量应确保水在输送系统中保持湍流。条文说明：根
38、据美国药典要求工艺用水处于“湍流状态”下流淌作出此规定。输送泵的选型除了应满足系统运行过程中可能提供的高峰用水量+回水流量、系统管道阻力较大情况下的系统压力,与相关于外部大气正压状态外,还应考虑防止微生物污染与在系统具有定汽蚀条件下能够正常运转。注射用水输送泵宜使用变频泵,通过改变泵的转速,确保水在输送系统中保持湍流。本规范建议不使用备用泵设计,以避免微生物污染的风险。假如系统配置了备用泵，应定时让泵交替运行，并以支路连续循环的方式将少部分水以不小于1.0ms的速度始终通过备用泵。4.3.9过滤器的设置应注意下列问题：1选用过滤器的大小应适当，对过滤系统内水压力与流速进行监控。2在纯化水储罐出
39、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：过滤器的作用是去除供水中的杂质与微粒，保证下游设备免受污染，正常运行。为了保证供水水质与系统正常运行，避免由于流速不当引起的过滤介质损伤、沟流，避免堵塞、务必选用大小合适的过滤器，同时，为防止过滤器堵塞、滋生微生物，应对过滤系统内水压力与流速进行监控。在工艺用水点采样分析的数据证明,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操纵不住。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,由于膜介质上滋养物的积存还可能会提高微生物生长的机会。因此,系
40、统中的微生物操纵并不应依靠对储罐或者输送管路流出物进行过滤来达到，应严格操纵除菌过滤器用于工艺用水储皤出水口与分配系统4.3.10换热器应当能够防止微生物的滋生,按卫生要求设计,使用优质低碳不锈钢制制造。换热器可完全排除积水。条文说明：换热器的设计应考虑易清洁性与排尽性,内表面达到Ra=1.OUm的标准，换热器接口为卫生型接头。换热器的换热面积可根据极端热量需求进行设计。4.4工艺用水的分配输送4.4.1饮用水系统应设计成单向的保持持续正压的分配系统。条文说明：根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条与中国医药设备工程协会制药用水及制药用蒸汽指南的有关内容作出
41、此规定。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纯化水的分配输送应当能够防止微生物的滋生与污染。条文说明：由于循环输送能够使水在管道中连续不断地流淌，能够始终使系统管道的内表面处于被湍急的水流冲刷地状态，有效地阻碍管壁上生物膜的形成，容易维持系统内正常供水中微生物操纵水平，因此木规范推荐在纯化水系统设计中使用循环输送。联合国世界卫生组织(WHo)药品生产质量管理规范附录3制药用水规定：应使用持续循环的管道系统进行制药用水的分配。4.4.3纯化水宜使用循环输送。循环输送管路需满足下列要求：1循环供水流速宜大于1.5m/s；2循环回水流速不宜小于1.Oms,循环回
42、水流量宜大于泵出口流量的50%；3支管长度不宜大于支管管径的3倍。4.4.4注射用水的分配输送应能有效防止微生物的滋生与污染。4.4.5注射用水应使用循环输送。循环输送管路需满足下列要求：1循环供水流速宜大于1.5m/s；2循环回水流速应保证不小于1.0ms,循环回水流量宜大于泵出口流量的50%；3支管长度不宜大于支管管径的3倍。条文说明：为有效防止微生物的滋生与污染的，注射用水的分配输送应避免死角，保证配水管路中适当的水流速度，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与5.4.3规定：循环的干管流速宜大于1.5ms国际制药工程协会(ISPE)在制药工程基准
43、指南第四卷一一水与水蒸气系统中推荐最小回流速度大于等于3英尺/秒(O.914ms)美国药典对工艺用水系统中的水流状态提出了明确的要求，希望工艺用水处于“湍流状dup态”下流淌。要使工艺用水处于“湍流状态”下流淌，雷诺数Re务必大于10000,即Re=10000。常用管道注射用水流速、管径、雷诺数与温度的关系见表1,由表可知:流速U=1.Om/s是使注射用水处于“湍流状态”的最低速度，止由于如此，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的最小速度为3英尺/秒(0.914ms)o同样的道理,医药工业洁净厂房设计规范GB50457规定：在注射用水循环干管流速的设计值宜大于1
44、.5mso1.5ms的流速能够避免干管生物膜粘附，但是回水管路为1.5ms不利于节能。应该指出：在系统设计不合理的情况下，如供水干管流速虽为1.5ms,但是回水管路没有考虑变径或者循环流量较小时也可能不能保证回水管路处于“湍流状态”。表1常用管道注射用水流速、管径、雷诺数与温度的关系公称管径（英寸）管道内径（mm）流速(m/s)温度(eC)密度(KgZm3)粘度IO5(Pas)雷诺数1/29.401.020998.2100.420.93IO41.570977.840.63.40IO43/415.751.020998.2100.421.571041.570977.840.65.(59IO4122
45、.101.020998.2100.422.20IO4I.170977.840.67.98IO434.80998.2100.423.16XIO4:977.840.612.57X104247.501.020998.2100.42IO41.570977.840.617.16X104372.901.020998.2100.427.25XIO41.570977.840.626.34XIO4497.381.0998.2100.429.68IO41.570977.840.635.18X104当管路流速确定后,循环管路的管径就与管路流量有关,而管路流量则与工艺用水量与回水流量有关。工艺管路的设计流量为Q=Qz
46、+Q6,其中QmaX为所有用水点的累积最大出水量。回水流量Qb的加入可使管路内的注射用水在各类使用条件下都处于湍流状态,同时又不致由于流速的过分增加造成能耗的增加。通常，循环回水流量宜大于泵出口流量的50%,即回水流量不要小于工艺最大用水量，或者当管径一定时,管内流速在极端条件卜相差12倍。否则，回水流量取值太小，如lQ6=0.3QmaX,在用水量高峰条件下、泵功率不能改变时，会使同水管内流速降低，甚至造成不充满的回流，用水点可能产生真空（参见图1）。由于不能保持相关于外部大气的正压，因此可能会对系统产生意外的微生物污染。相反，假如回水流量图1用水点可能产生真空的示意图取值太大，当不使用注射用水时,会增加管道阻力与动力消耗。国际制药工程协会（IPSE）的专家建议在循环返回储罐的估计消耗流量的典型设计值至少为最大值的1.5倍。为了保证循环回路流速达到规定的要求、管内始终保持正压与合理运行费用，可通过使用变频泵、在回水管路上设置流量计与压力操纵阀门来解决。关于多循环回路的注射用水系统，也能够使用每个环路单独配置水泵的办法来解决。特别指出：国际制药工程协会（IPSE）建议使用点支管长度1.不宜大于支管管径D的3倍，即1.ZDW3。这
