基于風(fēng)險(xiǎn)分析的干熱滅菌隧道運(yùn)行維護(hù)

摘

要：為控制和降低干熱滅菌隧道在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)，以BOSCHHQL3340型干熱滅菌隧道為例，介紹了干熱滅菌隧道的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理，對(duì)干熱滅菌隧道的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及部件進(jìn)行了評(píng)估，應(yīng)用失敗模式效果分析工具對(duì)關(guān)鍵組件進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析，從設(shè)備運(yùn)行維護(hù)角度出發(fā)，提出和總結(jié)了設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)控制的方法與經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：干熱滅菌隧道；關(guān)鍵組件；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；失敗模式效果分析；運(yùn)行維護(hù)

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引言制藥企業(yè)的藥品分裝系統(tǒng)一般由超聲波小瓶清洗機(jī)、干熱滅菌隧道、灌裝壓塞機(jī)組成聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)線。干熱滅菌隧道主要用于小瓶微生物的滅菌與除熱原工作，相對(duì)于該系統(tǒng)其他設(shè)備，干熱滅菌隧道是唯一在正常生產(chǎn)過(guò)程中不用人為控制和干預(yù)的設(shè)備，其功能全靠自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)。因此，熟悉干熱滅菌隧道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理，從運(yùn)行與維護(hù)的角度對(duì)設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析與控制，對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)量具有非常重要的意義。BOSCHHQL3340型干熱滅菌隧道作為制藥分裝系統(tǒng)中的滅菌設(shè)備，是目前市場(chǎng)上最為常見的機(jī)型之一，國(guó)內(nèi)許多制藥設(shè)備生產(chǎn)商也借鑒了它的設(shè)計(jì)原理與構(gòu)造，在同類設(shè)備中具有一定的代表性。1

干熱滅菌隧道系統(tǒng)組成與工作原理1.1

工作流程與原理BOSCHHQL3340型干熱滅菌隧道在正常工作模式下，瓶子經(jīng)過(guò)洗瓶機(jī)清潔后進(jìn)入隧道進(jìn)瓶端1，累積到一定數(shù)量后，觸發(fā)累積最小量傳感器，網(wǎng)帶運(yùn)行，在層流條件下，進(jìn)入預(yù)熱區(qū)域2，熱風(fēng)烘干小瓶中殘留的水分后進(jìn)入加熱區(qū)域3。經(jīng)過(guò)高溫滅菌和去熱原處理，至冷卻區(qū)域4和冷卻區(qū)域5冷卻后，在隧道出料口6傳輸至下游設(shè)備（灌裝機(jī)）。抽濕風(fēng)機(jī)7將瓶子揮發(fā)的水分引至總排風(fēng)機(jī)8排出或循環(huán)，排風(fēng)機(jī)保持隧道內(nèi)外呈微正壓環(huán)境，保證隧道上下游壓差與潔凈度。其工作原理如圖1所示。1.2

主要功能部件及技術(shù)參數(shù)1.2.1

小瓶輸送系統(tǒng)小瓶輸送系統(tǒng)配有正常生產(chǎn)與清空兩種生產(chǎn)模式。其主要由輸瓶網(wǎng)帶、網(wǎng)帶電機(jī)、進(jìn)瓶傳感器、傳動(dòng)軸等部件組成。網(wǎng)帶進(jìn)瓶端與出瓶端采用延長(zhǎng)設(shè)計(jì)方式，以防止倒瓶后掏瓶現(xiàn)象的發(fā)生。1.2.2

潔凈層流系統(tǒng)潔凈層流系統(tǒng)分為進(jìn)瓶預(yù)熱層流系統(tǒng)、高溫滅菌層流系統(tǒng)與冷卻層流系統(tǒng)。進(jìn)瓶預(yù)熱層流系統(tǒng)用以烘干隧道進(jìn)瓶口小瓶?jī)?nèi)部的水分，以降低或消除滅菌段熱量輻射損耗。其工作溫度一般要求在60～90

℃，風(fēng)速要求控制在0.59

m/s左右，其熱量來(lái)源于加熱段的擴(kuò)散。其主要由風(fēng)機(jī)、高效過(guò)濾器、壓差表、風(fēng)速監(jiān)測(cè)裝置組成。高溫滅菌層流系統(tǒng)是滅菌隧道的核心區(qū)域，用于小瓶的滅菌與除熱原工作。可設(shè)定溫度范圍為20～350

℃，工作溫度一般在250～350

℃，風(fēng)速要求控制在0.65m/s左右。其主要由循環(huán)風(fēng)機(jī)、高效過(guò)濾器、加熱管、溫度傳感器、均流板、壓差表、風(fēng)速監(jiān)測(cè)裝置組成。冷卻層流系統(tǒng)將高溫滅菌段輸送過(guò)來(lái)的瓶子冷卻至10～15

℃左右，以保證灌裝在瓶子里的制品性狀不發(fā)生改變。該區(qū)域風(fēng)速低于高溫滅菌段，一般控制在0.60

m/s。其主要由循環(huán)風(fēng)機(jī)、高效過(guò)濾器、溫度傳感器、壓差表、換熱器、調(diào)節(jié)閥等部件組成。1.2.3

加熱系統(tǒng)加熱系統(tǒng)為高溫滅菌層流系統(tǒng)提供熱量。其主要由加熱管、控制器、固態(tài)繼電器、交流接觸器、風(fēng)機(jī)、溫度傳感器等部件組成。1.2.4

壓差平衡系統(tǒng)為保證隧道內(nèi)部的潔凈要求，要求隧道與周圍環(huán)境保持一個(gè)微正壓，一般控制在2～4

Pa。壓差平衡系統(tǒng)依靠壓力傳感器檢測(cè)隧道內(nèi)部與房間的壓差，對(duì)比設(shè)定的壓差期望值，通過(guò)調(diào)整隧道下排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)和平衡隧道內(nèi)部與房間的壓差。其主要由壓差變送器、PID控制器，變頻器、排風(fēng)機(jī)等部件構(gòu)成。1.2.5

控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)一般指電氣控制系統(tǒng)和控制軟件部分，包括控制程序、檢測(cè)元件、控制元件、執(zhí)行元件等。干熱滅菌隧道控制系統(tǒng)主要由控制程序、工控機(jī)、PLC控制器、傳感器、變頻器、斷路器、繼電器等其他電子元器件構(gòu)成。2

部件關(guān)鍵性評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)分析根據(jù)部件的功能、用途、位置以及對(duì)產(chǎn)品的影響來(lái)評(píng)估其GMP關(guān)鍵程度，部件的GMP影響評(píng)估以產(chǎn)品的5個(gè)質(zhì)量參數(shù)為基礎(chǔ)（功效、特性、安全、純度、質(zhì)量）。2.1

關(guān)鍵部件評(píng)估方法和標(biāo)準(zhǔn)以“是”或“否”回答以下7個(gè)問(wèn)題：（1）部件是否用于證明符合所注冊(cè)工藝的規(guī)定？（2）部件是否用于控制/檢測(cè)一個(gè)關(guān)鍵工藝參數(shù)？（3）部件的正常操作或控制對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量或功效是否具有直接影響？（4）從部件獲取的信息被記錄為批記錄、批放行數(shù)據(jù)或其他GMP相關(guān)文件的一部分？（5）部件是否與產(chǎn)品、產(chǎn)品成分、產(chǎn)品內(nèi)包材直接接觸？（6）部件是否用于獲得、維護(hù)、檢測(cè)或控制可以影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工藝參數(shù)，而對(duì)控制系統(tǒng)無(wú)獨(dú)立的驗(yàn)證？（7）部件用于創(chuàng)建或保持某種系統(tǒng)的關(guān)鍵狀態(tài)？以上7個(gè)問(wèn)題只要有1個(gè)回答為“是”，就將該部件判定為關(guān)鍵部件。根據(jù)以上判定條件，干熱滅菌隧道包括以下關(guān)鍵部件：工控機(jī)、控制程序、PLC控制器、記錄儀、變頻器、輸瓶網(wǎng)帶、加熱管、送風(fēng)風(fēng)機(jī)、高效過(guò)濾器、溫度傳感器、壓差表、風(fēng)速監(jiān)測(cè)裝置、壓力變送器、換熱器、排風(fēng)機(jī)。2.2

風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別分析方法失敗模式效果分析（FMEA）是一種對(duì)工藝或系統(tǒng)部件的失敗模式及其對(duì)結(jié)果和/或產(chǎn)品性能可能產(chǎn)生的潛在影響的評(píng)估。應(yīng)用失敗模式效果分析工具，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和維修歷史數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)部件出現(xiàn)問(wèn)題的可能性、被及時(shí)發(fā)現(xiàn)（可檢測(cè)性）以及造成的后果進(jìn)行評(píng)分，如表1所示。對(duì)已經(jīng)識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，確認(rèn)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)=可能性×嚴(yán)重性×可檢測(cè)性。表2為風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)與風(fēng)險(xiǎn)接受標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照表。

2.3

對(duì)選出的關(guān)鍵組件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析與控制通過(guò)2.1的方法，我們找出了干熱滅菌隧道的關(guān)鍵組件，按照表1、表2的賦分原則及方法對(duì)這些組件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析，提出了相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制方法與措施，如表3所示。

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結(jié)語(yǔ)本文主要從設(shè)備運(yùn)行