纯化水系统验证的安装、运行和性能确认

近日，ISO发布了ISO 22519:2019 《Purified water and water for injection pretreatment and production systems / 纯化水、注射用水预处理和生产系统》，该文件规定了纯化水和注射用水预处理和生产系统的设计、材料选择、构造和操作要求。点击原文链接看官方介绍。

结合实际工作，总结了纯化水系统验证的主要项目及其要点，与大家分享。

安装确认

一、先决条件确认

• DQ报告已经完成并审批。

• 出厂验收测试完成并形成FAT报告。

• 系统安装已经完成，试车和启动设备已经成功执行。

• 安装确认方案已获批准。

• 供应商的操作和维护手册必须是竣工版的。

• 执行确认活动人员已接受本方案的培训。

  
  

二、人员确认

• 相关人员经过培训能够满足安装确认验证要求。

  
  

三、文件确认

• 用户需求

• 系统影响性评估

• 组件关键性评估

• 订购单（合同）

• 功能设计规格书

注：FDS可以是一个或多个文件详细描述水系统执行的性能要求。在试车和OQ时FDS功能被测试。

• 详细设计规格书（分为软件和硬件设计说明）

注：DDS可以是一个或几个文件，详细说明水系统是怎样建造的。在试车和IQ时DDS功能被测试或确认。DDS应该包括以下内容：

• 设计确认

• FAT报告

硬件部分

• P&ID图、工艺流程图

注：应体现材质、尺寸、阀门型号、管口方位、管路的标识、仪表、取样点等，关键的特征要体现出来。

• 设备平面布置图

• 设备安装图

• 设备配置表

• 材质证明材料

• 备品备件清单

注：复杂组件或部位的安装图

• 轴测图：（水系统安装工程结束时应建立体现实际情况的完备的竣工轴测图）

注：

• 是一个有价值的工具，如果未来（或当时）需要对系统进行改造时，有利于改造施工，确定正确的排空系统。

• 可以与焊点图结合在一起（焊点带编号），做为焊点检查和焊接记录检查的依据。

• 取样点/ 使用点示意图

注：最好有一个系统图，还有一个平面位置图，有样有助于取样人取样。

电气控制系统

• 接线电气图

• 电气控制配置表

• 气路图

• PLC输入输出（I/O）端口分配表

• 参数表

• 报警清单

 

• 仪表清单和仪表证书

• 操作和维护手册

• 洁净管道配置证书（焊接报告、酸洗钝化报告）

四、P&ID图确认

• 现场走访和检查安装系统的PID图，检查管路安装、管路标签、阀门标签、阀门安装、仪表安装、其它部件安装、设备安装、设备标签。

在关键图纸上显示的组件应该现场检查确认。

• 合适的安装（通过外部检查确认电气和机械连接完整和仪表与机械连接完整）

• 标签

• 安装位置

• 流向

• 取样点位置

• 在线质量监控的装置

• 工艺中其它仪表

• 部件完好，没有损坏

• 易于维修

• 无死角（3D要求）

注：

在检查与竣工版的PID图相一致，检查设备不同的地方，可以用不同颜色的荧光笔来做标记。比如用绿色的笔画上与图纸相同的地方。用红色的笔画上与图纸不同的地方。

五、设备、部件确认

• 根据设计、安装图纸，规格说明书，配置表，确认所有设备、组件全部齐备，并符合设计和采购要求；检查主要设备、组件与安装的系统相一致，并是竣工状态。

• 检查已经建造系统设备和组件的安装记录。

注：

• 检查应包括检查容器内部的组件比如喷淋球和涡流消音器。   

• 检查应包括获得证实计划的预防设备已经被充分的安装（包括排空的空气阻断）。

六、与产品接触部件材质确认（可与设备、部件确认合并）

• 指定的在系统中使用的材料的文件证明材料是相当重要的。

注：所用材料的材质不与内容物反应，不析出物质和吸附物质。

• 检查规定的管道材料收到和安装，按照说明。被用来焊接的材料应检查的熔炼炉号（炉号）（如果适用，聚合材料比如PVDF、PP应该有符合性声明的文件）。检查建造材料的规格，检查组件（像仪表）与制药用水直接接触的材料的符合性。

七、仪表的确认

• 检查仪表的检查和校准按照GEP和生产商推鉴的执行

• 仪表分为非关键和关键仪表，其中非关键的现场简单校准或使用厂家检定证书就行，在试车时就完成。关键仪表的校准要有校准记录，校准记录能追溯到国家标准，校准的范围在包括现场运行范围。

• 校准用到的仪表必须有明确标识，必须被校准过，精确度要高于校准的仪表。

• 校准合格后贴检定标签，并标明校准日期和有效期。

注：

• 仪表的检准一般都是外部执行的，所以事先定好校准计划，定好时间现场来校准，有些不能现场校准的要跟制造商沟通，通过邮寄方式提前寄到检定机构，以便不响现场工程。

• 这些仪表出厂的标签要齐全，方便现场检查，各种合格证、说明书要留存好。

八、控制系统硬件组成检查

• 确认控制系统硬件（模块、CPU、变频器、操作面板等）符合竣工版技术文件硬件说明。

九、控制系统应用软件

• 确认操作系统和应用程序软件已经安装在控制系统里，并在相关文件里有记载。

注：做好应用程序版本识别，并已备份。

十、焊接和其它材料连接文件的确认

工程方提供焊接、连接程序和文件

• 带焊接点标识的轴测图

• 焊工应进行确认，具有焊工证，在焊工实施工作前，确认记录应被审核并确认能力是充分的。确认记录应包括在竣工交接包中。

• 每批管道和每种直径管道的焊接样品(每日)

• 所使用的机器(轨道焊机)的技术数据

• 焊接记录

• 焊接点的质量检查报告(内窥镜法、X 光法等)

注：

在整个安装过程中进行常规的检查，确保符合相关要求。

• 管道外部焊缝完整性检查100%检查。

• 管道内部焊缝完整性检查20%自动焊，100%手动焊。

十一、取样点适用性确认

• 检查每个取样点的适用性——通过使用正确取样瓶（尺寸和体积）。证实那个区域的人体工程条件（例如可接受的通风，取样点的可到达等等）是适合取样操作。不充足的通风能导致水的取样污染。

十二、管路的坡度和排空能力确认

• 检查管道系统按照规定的坡度和排空进行建造的，达到向低点排空的要求。

注：不能做坡度的部分应该在图纸上标识出来。替代的方法（例如空气吹）在管路上不能排空的地方使用。

十三、压力测试

• 执行管路系统压力测试（例如水压或气压测试）

十四、清洁和钝化的确认

• 对不锈钢设备和管道系统执行脱脂、清洁和钝化（可在调试的进行），清洗钝化的程序应建立，有完整的清洗钝化记录。

注：

• 为了清洁和钝化需要提前准备化学试剂和防护工具，以及检测用的PH试纸和电导率仪。

• 有些单位更喜欢延后进行清洁和钝化。优点就是在启动和试车时如果有任何管路修改，不用重复进行清洗和钝化。这样可以在进行水质测试前进行了一次化学清洁。

十五、公用设施确认

• 确认仪表气、排水、供电、冷却水、蒸汽等设施（无影响或间接影响系统）已经经过调试与水系统按照建造文件正确连接。

• 确认源水、压缩空气、氮气（直接影响系统）。

注：

现场公用设施都是由使用方事先按照设备设计要求事先配备好，提前需要确认好提入位置及技术要求，这块有可能影响施工进度。

运行确认

一、先决条件确认

• 安装确认报告已经完成并审批。

• 安装确认时没有未关闭的偏差或存在的偏差不影响OQ的进行。

• 运行确认方案已获批准。

• 供应商的操作和维护手册必须是竣工版的。

• 执行确认活动人员已接受本方案的培训。

二、操作规程的确认

• 包括使用、维护、清洁等标准操作规程的确认，OQ期间的SOP草案就可以，OQ的目的就是确认SOP的可接受性。

三、人员的确认

• 所有参与方案实施的人员应得到适当的培训，以实施本方案中的检查和测试。

四、原水水质的确认

五、人机界面确认

• 密码登录

• 自控操作

• 参数设定

• 查看内部参数

• 能否手动操作

• 报警

六、运行功能确认

正常的功能和循环测试的目的是为了证实相应功能和文件化，按SOP执行启动，检查各个系统组件功能整合到一起做为一个系统正常的功能运行启动操作，并记录各单位的运行参数，制水能力，回收率的计算。

• 执行启动和检查辅助设施（非或间接影响系统），电力、泵马达运转、泵的轴的温升、润滑检查。

• 检查纯水系统给水的流量、质量、压力和温度等。

• 检查分配系统充足的流量和压力，包括喷淋球的运行。

七、报警和联锁的确认

报警

制备系统

• 压缩空气压力低于压力开关设定值以下报警。

• 原水箱液位低于液位变送器设定值以下报警。

• 中间水箱液位低于液位开关设定值以下报警。

• 纯化水罐液位高于液位报警值设定值报警。

• 纯化水罐液位低于液位报警值设定值报警。

• 换热器的温度高于报警值报警。

• 换热器的温度低于报警值报警。

• 活性炭过滤器温度值低于报警值报警。

• 活性炭过滤器温度值低于报警值报警。

• 纯化水罐温度低于报警值报警。

• 纯化水罐温度高于报警值报警。

• 一级RO泵后压力高于高报警设定值报警。

• 二级RO泵后压力高于高报警设定值报警。

• 淡水流量低于报警设定值。

• 浓水流量低于报警设定值。

• 一级RO产水电导率高于设定值以上报警。

• 二级RO产水电导率高于设定值以上报警。

分配系统

• 纯化水分配系统回水电导高于设定值以上报警。

• 纯化水分配系统流量低于设定值以下报警。

注：以上报警都可以查询相关信息。

联锁

• 原水箱液位低，原水泵停止运转，进水阀门自动打开确认。

• 纯化水机产水水质电导率不合格，自动排放功能确认。

• 纯化水贮罐液位低，水机自动启动；纯化水贮罐液位高，水机自动停止。

• 贮化水贮罐液位低，纯化水水泵自动停止。

• 纯化水分配系统回水电导高，自动排放。

八、电源和通讯故障恢复确认

• 电源断电后重启设备无问题，配置参数有效。

• PLC电源断电后重启设备无问题，配置参数有效。

• 通讯出现故障后恢复后设备无问题重启，配置参数有效。

九、紧急操作确认

• 确认紧急时刻可以使设备立刻停止工作。（四秒内）

十、I/O确认

• 确认仪表与 PLC之间的信号连通正常，通过仪表输入模拟信号，观察触摸屏上所显示的数值与标准值进行比较。

十一、电子数据的贮存和系统的安全性确认

• 用户操作权限的确认，设置不同权限的用户，并各自设定密码。

• 对于用户级别，实际允许的操作和不允许的操作与功能说明相符。

• 输入相应的密码才允许访问其用户级别，输入错误的密码将被拒绝。

十二、挑战试验确认

• 纯化水设备在峰值条件下能够提供符合质量标准的高纯水，在系统设计要求的流量范围内能够持续生产出可接受质量的产品水

注：这个测试提供了保证在最小和最大要求条件下扩展操作不合对产品水的质量造成不良的影响。

• 分配系统在各使用点用水最高峰时，泵能变频启动，保证末端流速和压力

十三、温度的保持确认（贮存和分配系统的清洁技术）

• 保温热运行：纯化水分配系统被设计成保持热运行的状态为维持管道和贮罐网络的持续的卫生要求。

• 巴斯消毒：纯化水分配系统为了消毒管道以一个验证的频次加热系统，对系统进行灭菌消毒，平时允许水系统在一个低的不控制或控制的温度下运行。

注：如果用清洁蒸汽消毒，那么一个系统温度分布图测试可能要开发。

十四、水质的确认

对各功能单元产水指标的确认：

• 预处理单元淤泥指数、浊度、余氯的测试。

• RO处理一级水水质、二级纯化水水质检测。

• 分配系统总送、总回水质检测。

• 用水点的水的流量、温度、压力、水质检测。

性能确认

性能确认目的

为了纯化水系统的运行整合所需要的程序、人员、系统和材料，证明系统能够持续稳定的生产出符合URS中指定的水的质量要求。

注：纯化水的性能确认有别于其它直接影响系统是证明其在一个较长的时间周期的性能情况。

性能确认阶段划分

纯化水性能确认的典型阶段分为：

注：这个较长时间的周期可以考察以下内容的变化：

• 使用水量变化

• 原水质量变化

• 季节变化

• 环境温度的变化

 

一、先决条件确认

• 运行确认报告已经完成并审批。

• 运行确认时没有未关闭的偏差或存在的偏差不影响OQ的进行。

• 性能确认方案已获批准。

• 供应商的操作和维护手册必须是竣工版的。

• 执行确认活动人员已接受本方案的培训。

二、文件的确认

主要包括：

• 纯化水制备和分配系统的标准操作规程

• 纯化水系统取样规程

• 取样点分布图（取样具体位置和编号）

三、性能确认标准

• 在线的监控标准：比如电导率、TOC、流量等指标。

• 各取样点质量标准：取决于产品被销售到那个地区，而对应符合EP、USP、CP、JP具体的那一个标准。

• 关键工艺运行参数：膜前后压力、淡水量、浓水量等。

四、取样计划

在性能确认期间必须建立一个合理的取样计划，取样的位置和取样的频率依据系统的设计和测试的阶段。

• 进行取样点进行编号，并画好取样点分布图

• 取样计划

阶段要求

具体取样计划要求

总送水和总回水取样频次要高，其他使用点取样频次可以减少，制做的计划列表，例子：

第一周

注：可能影响取样频率的重点考虑因素包括：

• 使用点的关键性。

• 系统水质量的要求。

• 使用点的不合格的历史情况。一些比其它的点更复杂的使用点（根据管道情况）更可能导致潜在的不合格结果。

• 从使用点取样结果的稳定性。例如，在PQ期间一个指定的纯化水系统使用点可能要求每星期取样一次。对这些重复取样结果进行分析之后，基于指定使用点持续通过检测的结果可以申请减少取样频次。正常情况下，最小的取样频次会被要求。

强调一下：如果一个纯化水通过一个软管连接到系统使用，那么水质检测的取样位置应是从连接的软管处。

五、测试结果的汇总

当每个阶段的验证活动结束时做出结果汇总。

六、结果分析

根据测试结果的统计分析，制定行动限和警戒限。

       文章来源：制药工程论坛

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