一.純蒸汽發(fā)生器

      市場(chǎng)上純蒸汽的生產(chǎn)設(shè)備常采用工業(yè)蒸汽為熱源，采用換熱器和蒸發(fā)柱進(jìn)行熱量交換并產(chǎn)生蒸汽，并進(jìn)行有效的汽、液分離方式以獲取純蒸汽。以工業(yè)蒸汽作為加熱源的換熱器，包括蒸發(fā)柱推薦使用雙管板式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以防止純蒸汽被加熱介質(zhì)所污染。

目前主要的純蒸汽制備方式有沸騰蒸發(fā)和降膜蒸發(fā)兩種。

  1. 沸騰蒸發(fā)式蒸汽發(fā)生器的工作原理如下：原水通過(guò)進(jìn)料泵進(jìn)入到分離器的管程中，并由液位傳感器俞PLC連接控制液位；工業(yè)蒸汽則進(jìn)入到蒸發(fā)器的殼程中對(duì)管程中的原水進(jìn)行加熱蒸發(fā)，從而使原水轉(zhuǎn)變成夾雜少許小液滴的蒸汽，在低速及分離器的高度行程中通過(guò)重力作用將小液滴從蒸汽中分離出去，并讓其回到原水中進(jìn)行重新蒸發(fā)，而濃水從設(shè)備底部進(jìn)行聯(lián)系排放。蒸汽則通過(guò)一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的潔凈絲網(wǎng)裝置并進(jìn)入到分離器的頂部，而純蒸汽通過(guò)輸出管路進(jìn)入到分配系統(tǒng)的各使用點(diǎn)。純蒸汽在使用前進(jìn)行取樣和在線檢測(cè)，并在要求力值范圍內(nèi)輸送到使用。就其蒸發(fā)方式來(lái)看，沸騰蒸發(fā)式蒸發(fā)發(fā)生汽本質(zhì)上為傳統(tǒng)的鍋爐蒸發(fā)方式。工業(yè)蒸汽的調(diào)節(jié)使純蒸汽的壓力可以根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求通過(guò)程序進(jìn)行設(shè)置并可以穩(wěn)定維持在客戶射的的壓力值。在原水原水蒸發(fā)過(guò)程中，通過(guò)液位來(lái)控制料水的補(bǔ)給，使料水的液位始終維持在正常的水平，對(duì)于濃水可以在程序中設(shè)置間歇排放。

      2. 降膜蒸發(fā)式蒸汽發(fā)生器多采用同多效蒸餾水機(jī)效蒸發(fā)柱相同的蒸發(fā)柱，其主要原理為原水在效預(yù)熱器被工業(yè)蒸汽加熱后，進(jìn)入緩沖儲(chǔ)罐和過(guò)熱水循環(huán)泵，通過(guò)循環(huán)泵進(jìn)入蒸發(fā)器頂部，經(jīng)分配盤裝置均勻地分布進(jìn)入蒸發(fā)列管內(nèi)并并形成薄膜狀的水流，通過(guò)工業(yè)蒸汽進(jìn)行熱交換；在液管中的液膜很快被蒸發(fā)成蒸汽，蒸汽繼續(xù)在蒸發(fā)器中盤旋上升，經(jīng)過(guò)汽、液分離裝置，作為純蒸汽從純蒸汽出口輸出，夾帶熱源的殘液則在柱體底部連續(xù)地排除。少量純蒸汽被冷凝取樣器冷卻收集，經(jīng)電導(dǎo)率在線檢測(cè)判斷純蒸汽是否合格。

       用于濕熱滅菌的純蒸汽冷凝液必須符合注射用水的藥典質(zhì)量指標(biāo)，其內(nèi)毒素指標(biāo)是一個(gè)非常重要的考查指標(biāo)。在純蒸汽發(fā)生器中，去除內(nèi)毒素的原理主要是源于內(nèi)毒素具有不揮發(fā)性。汽、液分離的效率越高，設(shè)備產(chǎn)出的蒸汽就越純凈，越穩(wěn)定。倘若蒸汽中夾帶著液滴，那附著于液滴中的內(nèi)毒素就會(huì)污染純蒸汽。純蒸汽發(fā)生器在設(shè)計(jì)上對(duì)于蒸汽與所夾帶的水、汽分離需要尤為謹(jǐn)慎。藥典要求注射用水的內(nèi)毒素含量低于0.25EU/ml，純蒸汽發(fā)生器可將原水中的內(nèi)毒素降低3~4個(gè)對(duì)數(shù)數(shù)量級(jí)。采用三級(jí)分離設(shè)計(jì)原理制備的純蒸汽，其冷凝水中內(nèi)毒素含量達(dá)到低于0.01EU/ml的水平，它能非常好地預(yù)防純蒸汽中內(nèi)毒素污染所帶來(lái)的無(wú)菌注射劑用藥風(fēng)險(xiǎn)。

二.純蒸汽分配系統(tǒng)

       生產(chǎn)出來(lái)的合格純蒸汽將通過(guò)純蒸汽分配管道輸送到各個(gè)使用點(diǎn)。純蒸汽主要用于給濕熱滅菌柜和配料系統(tǒng)進(jìn)行在線滅菌，也可用于關(guān)鍵崗位的空調(diào)加濕。純蒸汽分配系統(tǒng)中的所有部件應(yīng)具有可排盡性，由于純蒸汽系統(tǒng)的工作溫度非常高，設(shè)計(jì)合理的純蒸汽管道系統(tǒng)本身具備自我滅菌功能，其微生物污染風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小。因此，純蒸汽發(fā)生器和分配管網(wǎng)系統(tǒng)可以接受機(jī)械拋光Ra<0.8µm作為表面粗度。當(dāng)然，若企業(yè)選擇電解拋光級(jí)別的材料進(jìn)行建造，其純蒸汽系統(tǒng)的焊接與鈍化質(zhì)量會(huì)更有保證。為限制壓降、延長(zhǎng)管道壽命，通常純蒸汽分配主管網(wǎng)的設(shè)計(jì)流速一般不超過(guò)37m/s,使用點(diǎn)管網(wǎng)的設(shè)計(jì)流速一般為20~30/s，管道管件的連接應(yīng)采用自動(dòng)氬弧焊接、衛(wèi)生級(jí)高壓卡箍或法蘭，儀表應(yīng)首先選擇衛(wèi)生級(jí)卡箍連接，位于排放管道上隔斷閥之后的儀表。由于排放管道保持高溫狀態(tài)，可以選擇合適螺紋連接。

        當(dāng)純蒸汽用于濕熱滅菌工藝時(shí)，其冷凝水水質(zhì)須滿足注射用水指標(biāo)的相關(guān)要求。用于菲腸道無(wú)菌制劑或其他特殊場(chǎng)合的純蒸汽必須控制蒸汽中的內(nèi)毒素含量。與注射用水一樣，純蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)也多采用不銹鋼316L的部件進(jìn)行建造。分配系統(tǒng)中冷凝水的聚焦是純蒸汽系統(tǒng)發(fā)生微生物污染的潛在風(fēng)險(xiǎn)之一，倘若純蒸汽夾帶著冷凝水，融于冷凝水中的內(nèi)毒素就很可能被帶入到產(chǎn)品中。

       純蒸汽使用點(diǎn)的設(shè)計(jì)通常包括一個(gè)便于操作的隔斷閥和具有導(dǎo)向性的疏水閥。使用點(diǎn)閥門的供應(yīng)管道通常被設(shè)計(jì)成是從頂部主管道到冷凝水疏水閥的一個(gè)分支。

        球閥、隔膜閥和疏水閥是純蒸汽系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的幾類閥門。衛(wèi)生級(jí)球閥可廣泛使用于無(wú)菌氣體系統(tǒng)，如純蒸汽系統(tǒng)、無(wú)菌氮?dú)庀到y(tǒng)、無(wú)菌壓縮空氣系統(tǒng)等，衛(wèi)生級(jí)球閥的材質(zhì)是SS316L，采用衛(wèi)生級(jí)卡箍連接、三片式設(shè)計(jì)，便于維修和拆卸。需要注意的是，因球閥的結(jié)構(gòu)原因，它被禁止使用在無(wú)菌流體工藝系統(tǒng)中，因?yàn)殛P(guān)閉時(shí)球閥中央的積水極易成為微生物的滋生地并發(fā)生系統(tǒng)微生物污染。采用PTFE/EPDM復(fù)合膜片設(shè)計(jì)的隔膜閥能耐受150度以上高溫，且能反復(fù)使用。因此帶雙膜片的隔膜閥也被廣泛應(yīng)用與純蒸汽等高溫系統(tǒng)。熱靜力疏水是純蒸汽系統(tǒng)的理想疏水閥，為保證純蒸汽系統(tǒng)的安全性，該疏水閥為SS316L材質(zhì)設(shè)計(jì)，衛(wèi)生級(jí)卡箍連接。

       與制藥用水系統(tǒng)一樣，純蒸汽分配系統(tǒng)應(yīng)采用軌道焊接，安裝后需要再鈍化，分配管道坡度不應(yīng)逆蒸汽方向設(shè)計(jì)，以防蒸汽夾帶水和冷凝水聚集。純蒸汽分配系統(tǒng)應(yīng)有充分排除空氣的裝置，每30~50m處需要在垂直上升管的底部安裝一個(gè)熱靜力疏水裝置。全系統(tǒng)中的其他任何低至點(diǎn)處均需安裝熱靜力疏水閥。

       空氣隔斷也稱空氣隙（AIR gap或AIR break)。ASME BPE標(biāo)準(zhǔn)建議，在設(shè)備或系統(tǒng)末端，采用空氣隔斷的方式能有效避免反向污染，因?yàn)榕潘到y(tǒng)可能形成被壓而導(dǎo)致的冷凝水或廢水反方向流動(dòng)，而對(duì)純蒸汽系統(tǒng)形成污染，其中當(dāng)排水管內(nèi)徑(d)>12.7mm時(shí)，排水口與地漏的距離（H）為2d；當(dāng)d<12.7mm時(shí)，H=25mm。

三.純蒸汽取樣

        純蒸汽取樣主要包含純蒸汽“純度”取樣和純蒸汽“質(zhì)量”取樣兩部分。

       氣態(tài)下測(cè)定純蒸汽電導(dǎo)率將導(dǎo)致讀數(shù)低于預(yù)期值，所以，必須先將純蒸汽進(jìn)行冷卻，然后再測(cè)冷凝水的的電導(dǎo)率值。純蒸汽不能污染藥品，如果如果取樣的要求包含檢測(cè)內(nèi)毒素或熱源，所使用的取樣器、管道和閥門應(yīng)是衛(wèi)生級(jí)結(jié)構(gòu)。在運(yùn)行確認(rèn)階斷，每個(gè)使用點(diǎn)都應(yīng)進(jìn)行“冷凝水純度”的取樣監(jiān)測(cè)，取樣位置一般位于純蒸汽發(fā)生器出口、分配管網(wǎng)上和各個(gè)使用點(diǎn)處。在純蒸汽發(fā)生器出口和分配系統(tǒng)中的至至遠(yuǎn)點(diǎn)可安裝持久性的在線取樣器。例如，制藥企業(yè)通常在純蒸汽發(fā)生器的出口上安裝帶有電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)和警報(bào)器的在線取樣器。純蒸汽使用點(diǎn)的取樣常采用便攜式取樣器或集成式取樣模塊來(lái)進(jìn)行，其主要特點(diǎn)是靈活方便，易于取樣。

       的濕熱滅菌需要使用過(guò)熱度的干燥飽和蒸汽，用于濕熱滅菌等核心工藝設(shè)備或系統(tǒng)的純蒸汽還須檢測(cè)其不凝性氣體含量、干燥度和過(guò)熱度是否在可供范圍內(nèi)。純蒸汽“質(zhì)量"取樣可用于確定純蒸汽的干燥度、過(guò)熱度以及不凝性氣體含量，可通過(guò)使用蒸汽熱量計(jì)、測(cè)量蒸汽的干燥度或飽和度水平來(lái)進(jìn)行判定。蒸汽熱量計(jì)主要用于測(cè)量汽水混合物中的蒸汽比例，英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)EN285中提供了蒸汽質(zhì)量測(cè)試的詳細(xì)指導(dǎo)方法。