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濟南純水設備論死3D角的準確定義

來源:濟南純水設備??????2020/4/8 10:48:45??????點擊:

濟南純水設備 http://www.sxqgw.com死角檢查是系統進行安裝確認(IQ)時的一項重要內容。在潔凈流體工藝系統(制藥用水系統與配液/CIP/SIP系統)中死角過大所帶來的風險主要如下:(1)為微生物繁殖提供了“溫床”并導致“生物膜”的形成,引起微生物指標、TOC指標或內毒素指標超標,導致水質指標不符合藥典要求;(2)系統消毒或滅菌不導致的二次微生物污染;(3)系統清洗不導致的二次顆粒物污染或產品交叉污染。在潔凈流體工藝系統中,任何死角的存在均可能導致整個系統的污染。因此,中國2010版GMP要求“管道的設計和安裝應避免死角、盲管”。

《美國機械工程師協會生物加工設備標準》2014版(《ASME BPE 2014》)對于死角有準確的定義,“死角”是指當管路或容器使用時,能導致產品污染的區域(dead leg: an area of entrapment in a vessel or piping run that could lead to contamination of the product.),從該定義可以清晰的了解到,是否發生微生物污染才是檢驗死角與否的正確標準。

1976年,美國FDA在CFR212法規上次采用量化方法進行死角的質量管理,工程上俗稱“6D”規則,其含義為“當L/d<6時,證明此處無死角”,其中L指“流動側主管網中心到支路盲板(或用點閥門中心)的距離”,d為支路的直徑。隨后的研究表明,“3D”規則更符合潔凈流體工藝系統的微生物控制要求,其中L的含義變更為“流動側主管網管壁到支路盲板(或用點閥門中心)的距離”(圖1)。

更加準確的死角量化定義來自于ASME BPE(圖2),該定義表明,L是指“流動側主管網內壁到支路盲板(或用點閥門中心)的距離”,D是指“非流動側支路管道的內徑”。

從消毒驗證和清洗驗證的角度能有效說明“3D”規則的合理性。死角的消毒驗證表明,小于3D死角的支路(圖中為L/D等于0,0,1.5)處很快能達到預定的消毒溫度,支路垂直向下或向上的大于3D死角(圖中為L/D等于4.0,5.6,9.4)在流速為0.4m/s和1.2m/s時,支路處始終無法達到預定的消毒溫度,提高流速到2.0m/s,除垂直向下的4D支路能達到消毒溫度外,其他支路處始終無法達到預定的消毒溫度。上述實驗說明:死角是影響支路清洗的關鍵因素,而流速是影響支路清洗的次關鍵因素。

死角的清洗驗證表明,L/D等于2.8的用點支路在系統流速加快到一定數值時,清洗驗證符合要求,L/D等于6的用點支路在系統流速一直增加的情況下,清洗驗證始終不符合要求,同時,2.8D支路較6D支路能更快的達到清洗要求,上述模型進一步表明,死角是影響支路清洗的關鍵因素,而流速是影響支路清洗的次關鍵因素(圖5)。

雖然大多數GMP法規并未對死角標準做一個值的硬性規定,但基于上述研究結論,死角的“3D”規則還是得到了制藥行業的普遍認同和推廣,例如,中國GMP、歐盟GMP、WHO GMP和美國FDA cGMP的大多數企業均以“3D”規則(L<3D)作為安裝確認的死角檢查標準。因生物發酵等制藥工藝的交叉污染風險更大,ASME BPE標準要求生物制藥企業以更加嚴格的“2D”規則(L<2D)作為死角的安裝確認檢查標準。

《ASME BPE 2014》推薦兩種制藥用水用點閥門的安裝方式:(1)U型彎與兩通路閥門連接;(2)安裝T型零死角閥門,上述方法均可滿足3D死角要求。

 雖然U型彎與兩通路閥門的安裝方式較T型零死角閥門的安裝方式節省項目投資,但其微生物污染的風險會相應增加,因此,ISPE推薦:如果用一個有著較大口徑的兩通路隔膜閥替代T型零死角閥門,則需要考慮用增加最低速度的方式來彌補其微生物污染的風險。

自動氬弧焊接是的不銹鋼組件連接方式,采用U型彎與兩通路隔膜閥自動焊接并不會影響隔膜閥膜片的更換和維修。通過對制藥行業隔膜閥標準尺寸的比對發現:采用DN25規格的兩通路隔膜閥與U型彎自動氬弧焊接組合時,可有效滿足用水點的3D死角要求;采用DN25閥門與U型彎卡箍連接會造成用點死角超過3D;理論上講,采用DN20或DN15閥門與U型彎手工焊接也能達到3D標準,但其手工焊接的焊口質量非常不穩定,內窺鏡影像質量往往不是很理想,從工程實踐角度并不可取。

NA 卡接與Kest卡接能實現罐體附件安裝無死角(圖7),很好地解決了連接處可能存在的微生物滋生風險。

 雖然U型彎與兩通路閥門的安裝方式較T型零死角閥門的安裝方式節省項目投資,但其微生物污染的風險會相應增加,因此,ISPE推薦:如果用一個有著較大口徑的兩通路隔膜閥替代T型零死角閥門,則需要考慮用增加最低速度的方式來彌補其微生物污染的風險。

自動氬弧焊接是的不銹鋼組件連接方式,采用U型彎與兩通路隔膜閥自動焊接并不會影響隔膜閥膜片的更換和維修。通過對制藥行業隔膜閥標準尺寸的比對發現:采用DN25規格的兩通路隔膜閥與U型彎自動氬弧焊接組合時,可有效滿足用水點的3D死角要求;采用DN25閥門與U型彎卡箍連接會造成用點死角超過3D;理論上講,采用DN20或DN15閥門與U型彎手工焊接也能達到3D標準,但其手工焊接的焊口質量非常不穩定,內窺鏡影像質量往往不是很理想,從工程實踐角度并不可取。

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