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纯水设备知识点-05 医药纯化水管道系统技术知识
[编辑：网络] [时间:2018-12-05]
纯化水是制药工业生产中极其重要的一种原料，它必须符合药典标准。除了水处理设备，配套纯化水管道相关要求也很是严格，苏州伟志水业技术部相关人员进行了总结，在这里给大家做一下分享。
根据中国药典、欧盟药典、美国药典等，纯化水在总有机碳、细菌内毒素、微生物限度、pH、电导、易氧化物、重金属、硝酸盐、亚硝酸盐、氨等指标上有控制，这些指标中除了微生物、细菌内毒素二个指标以外，可以通过制水工艺来得到控制。当纯化水在输送期间，微生物在适宜环境中就会生长，从而细菌内毒素增加。纯化水通常是连续生产的原料，难以在使用前批次发放，而微生物检查结果滞后于水的使用。为了确保纯化水的质量，设计一个能保质保量纯化水输送的管道系统是极其重要的。
纯化水循环管路系统包括：卫生级供水泵、在线消毒系统、定期消毒系统、管路、阀门、多种传感器和用水点等组成。
纯化水管道宜采用回圈管路输送，管路设计应简洁，避免盲管和死角。管路应采用不锈钢管或经验证无毒、耐腐蚀、不渗出污染离子的其他管材。阀门宜采用无死角的卫生级阀门，输送纯化水应标明流向。
细菌存在于纯化水输送的循环管道系统中，为了控制微生物的生长，在设计和施工中可采取6个方面的措施。
（1）尽量维持高的管道流速；
（2）使用光滑表面的管道；
（3）选用在线紫外线消毒和周期消毒装置；
（4）使用卫生级的阀门；
（5）将死角和隐蔽处减到最少，例如：使用T型隔膜阀，几乎没有死角；
（6）以ASMEBPE（制药，食品和化妆品的执导性规范）的标准进行施工。
纯化水输送管道系统应采取循环方式，所有使用点都处在这一个循环管道上，管道内合理的流速设计有利于控制微生物的生长。纯水泵以一定量的纯化水送出以后，通过循环管路到达各个使用点。当输送管为同一管径时，随着各使用点取水增加，越到管道后面，管道内的流量就越小，流速也越小，存在低于最低设计流速的风险，所以，循环管道使用同一直径管道对纯化水系统是不合适的。一般设计选择渐变缩小管径，以便保证其后面管道也有较高的流速。随着用水负荷的变化，有时会因为在循环管道上会增加使用点，而渐变缩小的管道又不能满足使用点的流量。为简化管道流速匹配设计，常常把循环管道直径设计成二个管径，所有使用点前设计成一个较大直径的管道，最后一个使用点以后设计成较小管径的管道，这段管道我们称之为回水管道。
流体在管道内流动，从流体力学上可分成二种流动状态，一种称之为层流（滞留），流体质点的运动迹线成轴向有条不紊运动，流体处于这样的流动状态下其雷诺数（Re）小于2300。另一种称之为湍流，流体质点的运动迹线不仅有轴向流动，同时又有径向流动，流体处于这样的流动状态下其雷诺数大于4000。流体的雷诺数处于2300~4000时，其流动状态为过渡状态，也称之为不稳定状态。只有流体真正处于稳定的湍流状态下，流体中的质点才不至于停留在管壁上，由于微生物的分子量要比水分子量大得多，所以雷诺数大于10000是设计纯化水管道管径的必需达到的条件，此时，在管壁上不易形成生物膜。
此外，纯化水管道必须采用内外抛光的不锈钢管，内表面必须做钝化。钝化处理的目的是为了在光滑的不锈钢管道内表面上形成一层均匀的氧化铬保护层，以抵抗高纯度的高温水对不锈钢表面可能造成的晶间腐蚀。
根据中国药典、欧盟药典、美国药典等，纯化水在总有机碳、细菌内毒素、微生物限度、pH、电导、易氧化物、重金属、硝酸盐、亚硝酸盐、氨等指标上有控制，这些指标中除了微生物、细菌内毒素二个指标以外，可以通过制水工艺来得到控制。当纯化水在输送期间，微生物在适宜环境中就会生长，从而细菌内毒素增加。纯化水通常是连续生产的原料，难以在使用前批次发放，而微生物检查结果滞后于水的使用。为了确保纯化水的质量，设计一个能保质保量纯化水输送的管道系统是极其重要的。
纯化水循环管路系统包括：卫生级供水泵、在线消毒系统、定期消毒系统、管路、阀门、多种传感器和用水点等组成。
纯化水管道宜采用回圈管路输送，管路设计应简洁，避免盲管和死角。管路应采用不锈钢管或经验证无毒、耐腐蚀、不渗出污染离子的其他管材。阀门宜采用无死角的卫生级阀门，输送纯化水应标明流向。
细菌存在于纯化水输送的循环管道系统中，为了控制微生物的生长，在设计和施工中可采取6个方面的措施。
（1）尽量维持高的管道流速；
（2）使用光滑表面的管道；
（3）选用在线紫外线消毒和周期消毒装置；
（4）使用卫生级的阀门；
（5）将死角和隐蔽处减到最少，例如：使用T型隔膜阀，几乎没有死角；
（6）以ASMEBPE（制药，食品和化妆品的执导性规范）的标准进行施工。
纯化水输送管道系统应采取循环方式，所有使用点都处在这一个循环管道上，管道内合理的流速设计有利于控制微生物的生长。纯水泵以一定量的纯化水送出以后，通过循环管路到达各个使用点。当输送管为同一管径时，随着各使用点取水增加，越到管道后面，管道内的流量就越小，流速也越小，存在低于最低设计流速的风险，所以，循环管道使用同一直径管道对纯化水系统是不合适的。一般设计选择渐变缩小管径，以便保证其后面管道也有较高的流速。随着用水负荷的变化，有时会因为在循环管道上会增加使用点，而渐变缩小的管道又不能满足使用点的流量。为简化管道流速匹配设计，常常把循环管道直径设计成二个管径，所有使用点前设计成一个较大直径的管道，最后一个使用点以后设计成较小管径的管道，这段管道我们称之为回水管道。
流体在管道内流动，从流体力学上可分成二种流动状态，一种称之为层流（滞留），流体质点的运动迹线成轴向有条不紊运动，流体处于这样的流动状态下其雷诺数（Re）小于2300。另一种称之为湍流，流体质点的运动迹线不仅有轴向流动，同时又有径向流动，流体处于这样的流动状态下其雷诺数大于4000。流体的雷诺数处于2300~4000时，其流动状态为过渡状态，也称之为不稳定状态。只有流体真正处于稳定的湍流状态下，流体中的质点才不至于停留在管壁上，由于微生物的分子量要比水分子量大得多，所以雷诺数大于10000是设计纯化水管道管径的必需达到的条件，此时，在管壁上不易形成生物膜。
此外，纯化水管道必须采用内外抛光的不锈钢管，内表面必须做钝化。钝化处理的目的是为了在光滑的不锈钢管道内表面上形成一层均匀的氧化铬保护层，以抵抗高纯度的高温水对不锈钢表面可能造成的晶间腐蚀。