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1、医药工程设计年第期制药厂与牛 命 牛 今 辛 介牵帝 帝辛 介介 辛药厂建设或改造工程设计若干问题武汉医药设计院张长银药品是用于预防和治疗疾病,恢复和调整肌体的特殊商品药品质量的优劣,直接关 系到人民群众的身体健康和生命安危。因此,世界各国对药品生产质量极为重视,并作出了严格的规定和要求。世界上已有一百多个国家和地区的药品生产实施了制度,我国的医药生产也在大力推动并实施。目前,已有不少医药生产企业按照要求完成或正在进行建设或改造。然后,推行并实施是医药生产企业一项庞大的系统工程,专业性强,涉及面广总结过去,笔者觉得药厂建设或改造工程设计还有一些问题需要思考和进行探讨。洁净室的环境控制洁净室的温
2、度和湿度药品生产质量管理规范年修汀指出洁净厂房的温度和相对湿度应与其生产及工艺要求相适应,并要求温度宜控制在,相对 湿度宜控制在一之间。显然,低值是冬天采用的数据,高值是夏天采 用的数据。事实上,对医药生产厂房的洁净室而言,其温度和湿度该达到什么程度才能保证药品的生产质量,同时使操作工人感到舒适,取决于三个因素药品生产要求、人体舒适感和室外环境条件。首先,某些特殊剂型的药品生产,对其生产和贮存的环境条件有专门的要求,如粉针剂、散剂、片剂、胶囊剂等。胶囊剂特别易受温度和湿度的影响,高湿度大于相对湿度、室温易使包装不良的胶囊剂变软、变粘、膨胀并有利于微生物的滋长。空胶囊制 备的操作条件为屯,相对湿
3、度为一,空胶囊贮存条件为小于,为一。在制备粉针剂、散剂时都要分装室的相对湿度控制在药物混合物的临界对相对湿度以下。片剂、胶囊剂生产过程中制粒、压片、分装或灌装等相对湿度的控制也有这样的要求。不然,相对湿度过高,药物吸湿会明显增加,药物流动性会降低,影响剂量和产品质量。药物的值可以从有关文献中查找例 如 氨 节 青霉素 钠,青霉 素钠 盐,青霉素钾,双氢链霉素,粉来状赖氨匹林,晶形赖氨匹林,果糖,盐酸毛果芸香碱,构徐酸,酒石酸,氯化钠,葡萄糖,氯化钾,蔗糖,硫酸镁,安乃近,安替匹林。中药原料对湿度比较敏感,片剂、冲剂颗粒都有很强的吸湿性,如果湿度不符合工艺要求,会使颗粒压片时粘冲,尤其是湿度过高
4、,易造成霉菌繁殖,致使菌检不合格。其次,当生产工艺无温度、湿度特殊要求时,洁净室的温度、湿度应取决于人体的舒适感。人体的舒适感的影响因素有空气温度、湿度、吹过人体的空气速度、所在空间平均辐射温度、人的活动强度、生活习惯、衣医药工程设计年第期着、年龄、性别等对于相同的冷热感觉即舒适感而 言,这些因素之 间可以进行不 同的组合。研究表明相对湿度在气温较高时,将会变得更为重要布莱尔和米尔罗伊斯都建议当温度高于时,相对湿度应不超过。罗勒斯也曾提出宁愿温度高些,而相对湿度低些的观点可 见 相对湿度对 人体舒适感较为敏感,高了就会使舒适的感觉下降,同时也会增加没备和部件生锈的可能性。况且,低湿度不仅可以抑
5、制操作人员散发粒子,而且有助于防止霉菌生长。但相对湿度过低,易产生静电。因此美国将洁净室的相对湿度定于一。关于温度,也有不少人作出研究。我国 室内空调至适温度一则根据中国人自己的生活和衣着习惯规定至适温度为夏季一,冬季一。值得一提的是在医药生产厂房的洁净室中,不同洁净区域操作人员的着装要求不同,无菌室操作人员需要穿无菌 内衣和无菌外衣以及无菌鞋帽,这些洁净工作服材质大多属于尼龙、涤沦等,其透气性较差,人体舒适感的温度范围更为狭窄。根据美国堪萨斯大学实验绘制的以及美国供暖制冷工程师协会提 出的 人体等效温度图 分析,其温度上限为。加之,由于在冬季不允许无菌室操作人员穿毛衣等物,考虑到中国人的生活
6、习惯和体质,其温度下限控制在比较合适。国外,无菌室温度美国为一,日本为一,与笔者提出的一较为接近。第三,洁净室的温、湿度控制应与室外环境参数有关。我国地域宽广,南北东西气候相 差较大,东部、南方温度和湿度相对较高,西部、北方温度和湿度相对较低。当产品和工艺无特殊要求时,医药厂房的洁净室内的温度和湿度控制应充分考虑到南北东西各方人士的生活习惯,过分地将其纳入 同一个水平实在是既苛刻又无必要。比如同是相对湿度为,北方人感到较为合适,南方人则会感到空气较为干燥所言之意是南方地区洁净室的温度可以高些,北方地区则可以低些。温度的控制也大体如此。所以,我国采暖通风和空气调节设计规范 一规定舒适性空 调的室
7、 内参数为夏季温度一、相对湿度一,冬季温度一、相对湿度综上所述,笔者认为医药生产洁净厂房的洁净室的温度和湿度应与其产品和生产工艺的要求 相一致当产品和生产工艺无特别要求时,有无菌要求的洁净室温度应控制在砚,非无菌要求的洁净室温度应控制在一,而相对湿度以一为宜。洁净室的换气次数和气流组织药品生产质量管理规范 年修订虽对洁净度及相应的换气次数作了相应的规定,但重要的是根据热平衡计算加以验证。由于生产性质不同带来的洁净室内湿热不同,如洁净室的人数散热量一人、工艺设备的散热和散湿、电机的发热以及工艺产生的粉尘等都是影响热平衡的重要因素,最终会影响洁净室洁净效果,水针车间的灌封室散发大量的燃烧热更是如此
8、。因此,不经计算,育目套用经验换气次数的风速,可能会使洁净室洁净度达不到要求。为迅速排出室内尘粒,必须合理地组织气流。通常设计多从工艺、水电、暖气、空调等各方面综合考虑,比较适宜的方式是顶送下侧回风。并且在考虑风口布置时,应将送风口靠近相对较为洁净的设备,回风口靠近产生污染的设备和工艺发尘的设备,前者主要指传动 设备、液压或气动设备、转动设备如电动机。因此在进行净化 设计时,要充分和工艺医药工程设计年第期专业协商。结合工艺设备在洁净室内的具体布置统筹安排。此外还要注意工艺 设备的高度。笔者曾遇见过这样的例子,都是因为机器一台制粒机、一台灭菌烤箱的高度几乎与洁净室等高,而顶上了设置在吊顶的高效过
9、滤器,使该过滤器失去作用,影响了室内洁净度。当然,如果 吊顶再高一点,这也不会成为问题。对于面积较大的洁净室,为使气流有利于尘粒的排除,使气流方向尽可能与尘粒沉降一致,应采用顶送两侧下回风方式。否则,不仅会使室内存在空气死区,而且还会使上风侧工艺 设备或操作对下风侧工艺 设备或操作产生污染。对十 万级洁 净房间,药品生产 管理 规范实施指南 也允 许顶送顶回方式,只要稍增 大换气次数,一般都能达到洁净要求。但当房间发尘量较大时,需要采用顶送下侧回风方式、否则,林悬浮离子浓度会超标。安全医药工业洁净厂房的布置与构造有很多不利于安全的因素,如厂房内部区划分隔复杂,内部空间封闭,平面布置曲折,疏散路
10、线长,风管多,而且彼此相连,易引起烟火流窜等。所以,工程设计必须将“安全”考虑进去。其中防火分隔、安全疏散和气瓶的使用是设计时最易被忽视且最难处理的问题,也是评审中最多出现的问题,设计中必须给予充分重视。防火分隔为了在符合生产工艺要求的前提下节约 用地、节省投资、缩短运输路线,减少 相互干扰,便于管理,提高工作效率,采用集中联片方式布置厂房日益成为一种发展趋势,即将办公、生产、质检科研、公用工程、仓储等区域通过合理布局,组成一栋建筑物。然而,随着建筑面积的扩大和使用功能的增强,使得医药工业洁净厂房防火的要求也越来越高,必须根据建筑设计防火规范的要求采取适 当的防火分隔措施。工程设计中经常出现的
11、安全隐患主要表现在以下几个方面建筑物占地面积超过建筑设计防火规范规定的范围,没有在建筑物内部用防火墙加以分隔。万一发生火灾时,会造成灾害扩大。建筑物内防火要求不同或灭火方法不同的部位之间没有用防火分隔设施分隔。如办公生产、质检科研、公用工程、仓储各区域之间设有采取防火分隔设施。不同性质的生产区域,如提取车间和制剂车间之间没有采用防火分隔设施同一性质的生产区域中容易起火的部位和其他部位之间没有采取防火间隔墙,如软膏剂车间使用油脂性基质可燃物的房间、膏药生产中生产制备脂肪酸铅基质使用明火的房间、油膏车间涂锡工序使用明火的房间、针剂车间的灌封间使用明火、使用包装材料衬垫等可燃物的包装间等没有和其他部
12、位之间采取防火间隔墙。医药工业洁净厂房的 门厅、走廊没有采用防火间隔墙封闭天桥、连廊与建筑连接处的门洞没有采取防止火势蔓延的保护措施。防火间隔墙没有采用非燃烧体到顶的分隔措施防火间隔墙两侧门、窗洞口之间的最近水平距离小于。此外,聚苯乙烯和聚氨醋夹芯彩钢板虽然具有阻燃性,但会在高温下分解产生有毒气体,所以在很多地方消防部门都限制其使用,尤其是不能用作疏散通道的隔墙,一般都推荐使用玻璃棉或岩棉夹芯彩钢板。近来,国内外正在兴起轻钢龙骨石膏板制作的夹芯彩钢板,医药工程设计年第期其耐火性能大大提高,基本能满足防火要求。安全疏散安全出口和疏散方向医药工业洁净厂房由于采用封闭结构,人员进出线路相对较长,需要
13、在通道 内设置一定数量的安全 门。通常每一生产层或每一洁净区域的安全出口不能少于两 个,级和 万级洁净生产区的净化路线不宜作为安全出口使用。设计中经常见到洁净区域只有一个安全出口和安全出品不符合疏散要求的情况,特别是后者更易被忽视。如疏散门开启时,门扇影响疏散走道的宽度,不便于通行将疏散门设置成 大框的玻璃固定窗,当火灾发生时,需要借助 于人力或其它物品撞击玻璃,才能撤离。如此不仅会对人体造成危害,而且会延误疏散时间,对安全撤离和迅速灭火都十分不利。有些建设单位为了显示气派、豪华、漂亮,在疏散通道内墙面上包括门厅使用可燃物进行装饰,一旦着火,只会带来 更多的危害,应坚决予以禁止。医药工业洁净厂
14、房中高洁净度室内的空气压力往往较相邻低洁净度的房间或走廊空气压力高,而且低洁净度房间或走廊处在外围,疏散方向和气流方向相同。一方面为了加强洁净室的气密性,希望逆气流方向开启,以借助空气正压将门关紧,另一方面为了安全疏散又 要将门沿疏散方向开启。两种要求正好相反,该如何处理笔者认为从安全角度考虑,疏散通道上的门宜向疏散方向开启。此外,设在防爆区域和非防爆区域之间的缓冲双斗 门要错开 设置,以减弱冲击波的影响,门要向疏散方向开启,并且室内应正压送风,隔断气流。缺少一项,就不符合安全要求。事故照明由于采用了全面照明和全面空调,因此医药洁净厂房设计就必须考虑一旦发生停电时生产是紧急处理和人员疏散所需的
15、照明。然而,往往是在洁净区设置了事故照明,而很少考虑在一般生产区的疏散走道及疏散楼梯设置事故照明,尤其是有些疏散楼梯间本来就没有天然采光,更会带来安全隐患。笔者曾经有过一次这样的亲身体会停电了,楼梯里什么也看不见,只能靠摸索着一步一步往下走气瓶的使用气瓶的危险性是爆炸、嫩烧。气瓶是压力容器,不论何种气瓶,在正常情况下都有一定内压。此外,有些气体还具有毒性或窒息性。因此工程设计必须考虑使用气瓶 的安全性。城市煤气设计规范 一规定当使用瓶装液化石油气时,气瓶组一般放在专用房间内。煤气设计手册则指出当钢瓶总容量不超过升时,供气间可设在用户建筑物内当钢瓶总容量超过升时,供气间在用户建筑物外单独设置据此
16、,当洁净厂房用气量不大小于瓶时,供气间可以设在洁净厂房内非洁净区域的一角当用气量较大瓶时,则需要在洁净厂房外单独设置供气站。由于气瓶要反复使用,比较油污,不宜存放在洁净室内使用。加之运输钢瓶的需要,放在洁净厂房的底层较为合适。气瓶宜放置在北侧,当不能避免时,供气间应有遮阳设施,防止爆晒。乙炔、液化石油气等易燃易爆物质不应与其它物质共用一间供气室,当供气室与其它房间相毗邻时,乙炔或液化石油气供气室需采用防爆墙相隔,氧气、氮气等则需要采用防火墙相隔。电气要求按区考虑。此外,还要注意供气室应通风良好,采用地脚窗以使室内下部气体及时排至室外而不致滞溜在低处。然后,这些安全措施在某些方面与 医药工业洁净厂房设计规范的要求存在一定的差距,医药工程设计年第期医药工业洁净厂房设计规范 规定各种气瓶应集中设置在洁净厂房外。当日用量不超过一瓶时,气瓶可设在洁净室内。很显然,将气瓶存放在洁净室内违背了关于生产操作区内应只设置必要的工艺设备和设施的原则,对洁净室的洁净度也必然会产生负面影响因此,笔者认为这一条款应予以进一步完善,工艺用气
