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根据已批准的设计任务书(或可行性研究报告),可以开展设计工作,即通过技术手段把可行性研究报告的构思变成工程现实。一般按工程的重要性、技术的复杂性,并根据计划任务书的规定,可将设计分为三阶段设计、两阶段设计和一阶段设计三种情况。
三阶段设计包括初步设计、技术设计和施工图设计,两阶段设计包括扩大初步设计和施工图设计,一阶段设计只有施工图设计。
对于重要的大型企业,或采用比较新和比较复杂生产技术的企业,为**设计质量可采用三阶段设计。而设计生产技术上比较成熟的中小型工厂,为简化设计步骤,缩短设计时间,可将初步设计和技术设计合并为扩大初步设计,扩大初步设计经过审批后即可着手施工图设计,称为两阶段设计。对于技术比较简单、生产规模较小的工厂或个别车间的设计,可直接进行施工图设计。目前,中国的制药工程项目,一般采用两阶段设计。
随着国内设计体制与**工程公司模式的接轨,制药工艺在设计范围及设计阶段的划分方面也在发生变化。在范围划分方面,传统的制药工艺包括工艺系统和工艺管道两个部分,而在**工程公司设计模式下,工艺系统和管道是分开设置的,而管道本身不仅仅包含工艺管道,可能包括车间或装置内的其他的管道(在目前的设计模式中,空调通风的管道也不包括在管道之中);在设计阶段划分上,按照中国目前的项目建设程序,设计仍然主要分为初步设计(或方案设计或扩大初步设计)和施工图设计两个阶段,这两个阶段基本对应**工程公司设计模式下的基础工程设计和详细工程设计,但其程序、内容和工作方式等方面又有一定的差别。
中国制药工程设计相对化工行业工程设计而言,起步晚,规模小,且采用**工程公司设计模式的单位和建设项不多,因此,国内绝大多数工程设计单位在面对建设项目设计时,仍然采用传统的工艺范围划分方式,其设计阶段和工作程序也按照初步设计和施工图设计两个阶段进行。
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洁净厂房监测
1.按照双方协议书的规定进行空气中悬浮粒子浓度和其他参数的监测。
2.双方协议书中应明确测量空气悬浮粒子深度少采样点、每次少的空气采样量、采样时间、每个采样点的测量次数、测量时间间隔、被计数粒子的粒径,以及粒子数的限值。
3.当监测结果**过规定的限值时,则应认定设施不符合要求,应进行修正;修正后应再进行认证检测。当监测结果在规定限值内,可继续监测。
洁净厂房认证
1.按双方协议书的规定及*A.2节的要求,按*A.3节的方法进行测试,当测试结果在规定的限值之内时,可认定该洁净室不符合要求,应进行改进,在完成改进工作之后,应进行再认证。
2.记录数据评价应符合下列规定:
2.1在空气洁净度测试中,当测点在1点~10点时,应计算平均中值、标准偏差、标准误差和由全部采样点的平均粒子浓度导出95%置信上限值。
2.2当采样点**过10点时,应计算算术平均值,并按算术平均值进行空气洁净度等级的评价。
3.每次性能测试或再认证测试应做记录,并应提交性能合格或不合格的综合报告。测试报告应包括下列内容:
3.1测试机构的名称、地址。
3.2测试日期和测试者签名。
3.3执行标准的编号及标准出版日期。
3.4被测试的洁净室或洁净区的地址、采样点的特定编号及坐标图。
3.5被测洁净室或洁净区的空气洁净度等级、被 测粒径、被 测洁净室所处的状态、气流流型和静压差。
3.6测量用的仪器编号和标定证书,测试方法细则及测试中的情况。
3.7测试结果包括在全部采样点坐标图上所测的粒子浓度或沉降菌、浮游菌的菌落数。
3.8对异常测试值进行说明及数据处理。
3.9.上次的测试日期。
3.10设施的测试文件可作为下次监测计划的依据。
4.测试机构应提交洁净室检验证书、再检验证书。
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控制气流方向的方法是控制相邻空间的压力,GMP 要求在洁净室与邻近洁净度较低的空间之间保持一个可测量的压差(DP),我国GMP不同空气级别之间的DP值规定为不小于10Pa,FDA建议值为10-15Pa;对于位于未列级的非无菌产品生产区,我国GMP规定可参照D级区的有关规定;而ISPE 则认为可采取能够测量到的压差或气流流速的方式,以及压差仪表无法测量到的气流流向进行防护。
压差的测量和控制:
通常采用二种监测方式:洁净室之间;洁净室与共用参照点之间。
只有几个压差计的小型工作场所可以优先选择读取不同等级区域之间的压力(没有气锁室时为洁净室之间的压差);需要监测大量压差的大型设施通常采用共用参照点的方法,由此使压力传感器的数目实现小化,同时大程度减小复合误差。由于流量很小,所以压力测量管的规格也很小,管路规格的作用是使气压波得到延缓,压力测量基准点宜设置在有较大容积、开口较少,相对于室外无压力变化或变化缓慢的场所。房间压力取决于对进出房间空气风量的控制,GMP并未要求采用如驱动风阀或定风量CV装置对压降或气流方向进行控制,而这种利用静态气流平衡使房间达到规定DP值的方法得到了普遍的应用。
气锁室一般设置在洁净室的出,用以阻隔外界污染气流和控制压差而设置的缓冲间,这些气锁室通过若干扇门对出入空间进行控制,同时还为穿/脱洁净服、消毒、净化等操作提供场所,常见的气锁室压力设计有三类:串联式——空气从压力高处通过气锁室流向低处;正压式——气锁室位于压力高处,空气从气锁室向二侧流出;负压式——气锁室位于压力低处,空气向气锁室二侧流入。根据我国 GMP 规定应对洁净区的悬浮粒子进行动态监测,包括:在关键操作的全过程,包括设备组装,对A级区进行微粒监测;在B级区采用相似于A级区的监测系统,根据B级区对A级区的影响程度,采样频率和采样量可预以调整;按质量风险管理原则对C级和 D级(必要时)进行动态监测。
生产区一般划分为若干分区,每个分区均配备一个单的空气处理机组(AHU),一个分区通常被视为一种类型的工艺过程或洁净等级的区域。比如:口服固体制剂的压片区或者无菌产品的所有分级区域,分区还应考虑到对产品和操作人员的风险评估。如将一个制药生产区分为若干分区,其优势包括以下各点:使用多套 AHU,可改善整个区域的可靠性;如果某一单元发生故障,其它机组尚可继续运行;使用多套较小的机组可便于调试实现送风平衡,并降低自动平衡或压力控制的要求;总体能耗低,因为在不使用自动平衡装置情况下,每个分区只使用其需要的这部份能耗,在闲置期间能耗会更低;由于可采用管径较小的分配风管,便于在尺寸较小的吊顶空间内布置;更易对制药厂进行局部改造,对单个分区所使用的小型空气处理机组的改造升级,比供多个分区使用的集中式单套机组*得多;可将经由暖通空调系统造成的产品交叉污染的可能性降至低,可对有害物质实施隔离;但采用多套较小空气处理机组时的劣势是将使初投资增加,日常的维护工作量也会增加;对于运行班次或使用时间不同;对温湿度控制要求差别较大的生产区域,其空调系统亦应分开设置。
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在设计局部排风系统LEV来捕集工艺污染物时,对一些健康限值非常严格的物质而言,LEV并不能有效的阻止物质释放量达到健康限值以下;与HVAC系统不同,作为气流输送用的LEV系统通常可用来排除工艺区域的污染物;必须对污染物的物理和化学特性加以了解,才能设计出一个有效的LEV系统,粉尘是一种惯性粒子,在风管内需要较高的空气流速才能将其输送进空气清洁系统。为了使粉尘控制系统更加可靠,必须考虑下列粉尘的特性:粒子比重,质量流量、粒径分布;粒子粘性,气溶胶及吸湿性;粒子的静电势。LEV系统是一个由几个关键部件构成的工艺系统,该系统设计要与生产过程结合起来,并考虑下列因数:在污染源处设置罩子/围护进行捕集;有效的到达距离:大于一定的距离将不能捕集污染物;面风速:围护区断面风速一致,可提供恒定的捕集效能;污染物的运动:如果污染物可随一些因素移动,如操作者的动作、工艺机械能、和热浮力,可使污染物朝罩子方向运动,或减少这种运动;系统失效或与设备连接的系统引起的污染,例如除尘支管直接与工艺设备相连,支管必须有一定的要求,避免由于除尘系统空气的停止流动而使得粒子落入设备内产生污染。
除尘系统的排风应该比标准的排风系统具有更高的流速和静压,真空管道常用来代替标准风管,应为它具有更高的耐压性和光滑的内壁构造,并且结缝更严密;用于液体处理的排风管道有可能形成被捕集蒸汽的凝结液,必须采用耐腐蚀的材料如不锈钢或 FRP 制作;法兰和检修孔必须考虑到,以便日常的清洁,同时风管的设计必须防止冷凝液倒流至工艺系统中。在建筑布置设计中,必须注意HVAC系统的室外进风口和工艺排风口的距离;排风管(包括工艺系统放空)必须离进风口越远越好,并且应尽可能高以减少交叉污染的威胁;当不能完全实现时,可加强进风过滤,排风过滤或洗涤,以及提高排风速度等,但屋顶高速风机可能会引起噪声问题,设备房间内的排风机和排风管不能泄漏,以免对工人、产品造成燃烧危害;当排风会对环境形成污染时,应对排风进行处理,通常采用工艺隔离器,单点排风罩或工艺围护系统使排风量减少,从生命周期成本角度考虑会有一定的优势;如果除尘机自身具有抗爆或泄瀑口延长至室外,可以放在建筑物内的任何部位,当它们安装在室内并且靠近外墙时,直接排至室外的风管长度不要**过3m,当采用泄爆排风时,必须考虑当地的气候条件,如下雪量或排风位置是否*等。
风管的漏风会随时间而增加,因此当各个房间需要维持一定的压力关系时,就必须权衡采用密封良好的风管系统所增加的投资与节约能源之间的关系,当房间压力是一个关键参数时,可对风管进行密封性试验和压力测试;风管的材料选择必须考虑到操作环境的要求和清洁剂的特性,风管部件必须能适应风管系统内的湿度,以免产生腐蚀从而形成空气污染;除湿盘管必须具有耐腐蚀的集水盘,并且排水良好,防止腐蚀产品、霉菌、等进入产品暴露的生产环境,由于风管安装后很难清洗,因此在安装过程中必须采取适当的防护措施,包括:风管制作者可将风管用塑料布包裹密封起来,运到现场进行安装,当现场安装时,风管必须始终得到保护,安装时风管开口处必须即时用塑料布覆盖以免杂物进入管道。工艺生产区的送风管道不能使用含渗透性的纤维内衬,或吸声材料,这些材料会成为生长地并且会形成粒子污染,如需要吸声,那么所用的材料应是非渗透性的,不含纤维物质的;在开始安装时,风管必须是清洁的或可在位清洁的,对送风管道而言,由于有相应的过滤器的保护,所以不需要进行进一步的定期清洁,但是还需要提供适当的检查口以便对风管的清洁度进行定期的检查。
用于液体工艺系统的排风管道可能会有冷凝液存在,排风管的内壁必须耐受产品的腐蚀,注意不锈钢和FRP材质的风管有一定的局限性,必须对镀锌风管的内部连接部件加以关注;应该考虑设置一些法兰以及入孔等以便于拆卸清洁,风管布置必须防止冷凝液体反流至工艺设备中;系统中的防火阀、风量阀、调节阀、以及其他一些装置如加热盘管、加湿器、VAV箱等部件的维护要便利,好从产品暴露区的外面加以维护,以免对这些区域产生污染风险或造成干扰。
