医药工艺用水系统设计规范

医药工艺用水系统设计规范Codefordesignofpharmaceuticalwatersystem（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工艺系统选用原则和要求4.2工艺用水的制备4.3设备4.4工艺用水的分配输送4.5工艺用水系统的清洗、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5.1一般规定5.2管道的材质、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6.1一般规定6.2站房布置6.3设备布置7建筑与结构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工艺用水系统的管理A.0.2工艺用水系统的检查、维护附录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总则1.0.1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和经济技术发展水平等情况，正确处理好技术先进和经济合理、运行可靠和保证质量的关系，同时在确定设计方案时还必须符合国家环境保护、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、改建和扩建设计。条文说明：本规范为国家标准，适用于新建、改建和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，包括：饮用水、纯化水、注射用水。随着《药品生产质量管理规范（GMP）》的发展，医药工艺用水的生产和防止微生物滋生、污染的控制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。为了更好地体现国家标准的原则性和通用性，时期条款相对稳定而不必随着制备工艺和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、维护管理、检修和运行创造必要的条件。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：本规范引用的标准和规范如下：《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《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87《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术语和符号2.1术语2.1.1医药工艺用水Pharmaceuticalprocesswater指医药生产工艺过程中使用的水，包括：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原水rawwater指进入医药工艺用水生产装置或设备有待进一步处理的水。2.1.3生活饮用水drinkingwater简称饮用水，指供人生活的饮水和生活用水。2.1.4纯化水purifiedwater指为蒸馏法、离子交换法、反渗透法或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指为纯化水经蒸馏所得的水。2.1.6分配系统distributionsystem指从产生或供应的地方到使用点配送工艺用水的整套系统。2.1.7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指用纯化水或注射用水经蒸汽发生器或多效蒸馏水机制得的蒸汽。2.1.10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和ASMEBPE对死角的定义作出规定。2.1.11卫生hygienic/sanitary设备或管路系统的设计，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的工艺用水不会对人类和生物健康产生不利于的影响。条文说明：本术语采用美国机械工程师协会《生物加工设备》（ASMEBPE）的定义。2.2符号2.2.1设计流量Q——管路设计流量；Qmax——所有用水点的累积昀大出水量；Qb——回水流量。2.2.2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；——工艺用水的密度。2.2.3压力损失计算fP——管道总摩擦压力降；——摩擦系数；L——管道长度；D——管道内直径；K——管件、阀门等阻力系数；u——流体平均流速；——流体密度;sP——静压力降；1Z、2Z——分别为管道系统始端、终端的标高；g——重力加速度；NP——速度压力降；u1、u2——分别为管道系统始端、终端的流体流速；P——管道系统总压力降；k——裕度系数；fzP——直管段摩擦压力降;C——海曾—威廉公式的流速系数;Q——管路设计流量；d——管道的计算内径;KP——流体经管件或阀门的压力降；△Pkf——阀门的局部压力降；Kv——阀门的流量系数。2.2.4仪表功能标志仪表功能标志的字母代号见表2.2.4.2.2.5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——总有机碳表2.2.4仪表功能标志的字母代号首位字母后继字母被测变量或引发变量输出功能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)3水质和适用范围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。3.1.2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和国国家标准《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》所收载的纯化水项下规定的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》所收载的注射用水项下规定的各项指标和药品生产要求。条文说明：在医药生产过程中，水是使用昀广泛的物质、原料或起始原料。不同给药途径的药品制造和制造过程不同的工艺阶段决定了对医药工艺用水的不同质量要求。饮用水、纯化水和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工艺用水至少应当采用饮用水。条文说明：依据《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使用目的选用适宜的医药工艺用水。1中药材洗涤、浸润和提取宜选用饮用水。2纯化水制备应采用饮用水作为原水。3中药注射剂、滴眼剂等无菌制剂的提取用水应采用纯化水。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、包装材料的昀后一次清洗宜选用纯化水。7纯蒸汽制备应采用纯化水作为原水。8注射用水制备应采用纯化水作为原水。9注射剂的配制和稀释不应采用纯化水。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昀后清洗用水宜选用注射用水。12注射剂、滴眼剂等无菌制剂的配制和稀释宜选用注射用水。13直接接触无菌制剂的包材的昀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，并符合质量标准及相关要求。在决定医药工艺用水的适用场合时，应考虑药物中间体或药品的预期应用以及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,如微生物和内毒素含量很低的水可以使用高纯水。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（包括细菌内毒素）同注射用水，但认为高纯水的处理方法没有蒸馏法可靠。可以通过反渗透、超滤和去离子几种方法的联用来生产高纯水。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：当中药成分的提取对水质的要求介于饮用水与纯化水之间时，可以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工艺系统选用原则和要求4.1.1水源应保证连续供应所需的水量和稳定的水质。条文说明：据了解，一些项目由于在确定水源前，对选择的水源没有进行详细的调研、勘察和评价，以致造成工程延误或停止，一些拟以地下水为水源的工程，由于没有进行详细的地下水资源勘察，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。稳定的水质是水源选择的首要条件。水质对水处理工艺的选择非常重要，水源水质如果不稳定，医药工艺用水系统各级水处理设施的参数控制影响较大，制得的水可能达不到预期用水要求。此外水质不稳定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、节能和环保的要求。4.1.2～4.1.5条文说明：原水包括自来水、井水、江水、河水、湖水、井水、深井水等，原水中不同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型的模式，但均需对原水进行预处理和逐级提纯水质，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、操作维护和安全可靠的要求，同时也应考虑制水效率的高低、能耗的大小和环保的要求，并根据各种纯化工艺的特点，灵活组合。4.1.6工艺用水系统的设计能力应根据用水量和生产负荷确定。4.2工艺用水制备4.2.1饮用水可采用混凝、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、化学和物理化学的方法制备。条文说明：饮用水常规处理工艺的主要去除对象是水源水中的悬浮物、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采用常规处理工艺，因此常规处理工艺是饮用水处理系统的主要工艺。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，但小型集中式供水和分散式供水以及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，另一些指标，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，因此必需在饮用水制备过程中采取必要的措施进行处理。4.2.2纯化水的制备应以饮用水作为原水，采用合适的单元操作或组合的方法制备，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的指导原则，没有明确规定具体制备方法，可以使用一切经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、超滤以及这些方法之间不同的组合，也可以采用蒸馏法。但没有一个