製藥水係統若幹設計問題的討論

　　關鍵詞：製藥；水係統；設計；討論

 

　　製藥用水係統在醫藥生產過程中具有舉足輕重的作用。現有製藥用水係統主要通過水係統的循環以保證係統水質的要求。循環用水分配係統的設計，是製藥用水係統的核心。文章通過對製藥用水設計過程中一些問題的探討，以期明確設計參數和工藝方案的選擇，並可作為類似工程設計之借鑒。

 

　　在ISPE指南第四卷水和蒸汽係統中指出，回水的小流速不宜小於3ft/s［2］（約1m/s）。在係統設計中可將上述流速作為控製係統不利情況下低流速。循環泵出口流速可按《醫藥工業潔淨廠房設計規範》，按不小於1.5m/s的要求選取［3］。

　　流速在滿足規範及充分湍流的條件下，已能對微生物的附著起到抑製，在此基礎上如仍采用更大的管道流速，將增加係統運行的成本，在管徑選擇時應予以考慮。

　　圖4是另外一種注射用水冷用點的改進方式，該方式克服了上述方案中存在滯水區的問題。用點閥和主管連接點緊鄰，當用點用水時，可通過緊鄰的隔膜閥進行關斷。用完後，可將緊鄰隔膜閥打開。在管路及閥門的連接上大限度地減少了用戶用水時滯水區的存在。該方案另外一個明顯的優點，將其它工程中需要的氣動開關閥改為了手動閥門，在工程投資上也具有一定的優勢。

　　圖5左邊是將換熱器接在主管路之外，用水點之前的一種換熱方式，其優點是不對主管路配水產生影響，主管路係統相對簡單。不足之外是在每次使用之前需使用純蒸汽對用點換熱器進行消毒，並進行凝水的排放。對於用水量小，用水頻繁的用點不是十分方便。另外，用點換熱器由於需要對使用點出水進行瞬時冷卻，因此往往換熱麵積不會很小，在潔淨室內會占用一定的空間。圖5右邊是一個可用於用點換熱的螺旋管式換器,通過螺旋管道可在一定程度上增大換熱接觸麵積，減小換熱器體積。

　　本文通過對製藥用水分配係統貯罐及水機選型分析，設計流速與雷諾數、注射用水冷卻方式等方麵的討論，可以得到以下結論：

　　（1）水機和儲罐選型可通過繪製用水和產水量累積曲線的方法進行確定，實際選型還應考慮停機檢修及儲罐有效容積等因素。

　　（2）流速的選取應滿足係統*湍流的要求，對於製藥用水係統，循環回水流速在1m/s以上，可以滿足ISPE指南和國內GMP指南關於小流速的要求。循環泵出口流速宜按不小於1.5m/s的要求選取。

　　（3）對注射用水冷用點若幹冷卻方案及接管方式進行了討論，采用用點與主管並聯方案中，用水點與主環路緊鄰連接的方案值得推薦。

　　（4）冷用點並聯管路管徑的選擇，並聯支管與主管理論計算管徑比為0.75。實際選型時可考慮支管比主循環管路小一檔。

 

　　原著：葉張榮. 製藥水係統若幹設計問題的討論[J].中國製藥裝備.總90期.2013（02）

　　作者簡介：葉張榮. 河北省石油化工設計院有限公司上海坤元醫藥工程分公司