常要求进水压力≥0.5MPa，所以，宜设置原水进料箱和原水高压泵以满足进水压力要求。汽压式蒸馏水机进水压力只需要0.1MPa，并不需要一个压力系统。汽压式蒸馏水机蒸汽耗量小，但电量消耗较大，因此对电力成本较低的地区，选用热压式蒸馏水机较为经济。 4.3.5 纯化水储罐和注射用水储罐的设计和选型应符合下列要求：
1 纯化水储罐应采用无毒、耐腐蚀材料制造。注射用水储罐应采用优质低碳不锈钢，而不直接与纯化水或注射用水接触的部件、零件则可以使用不锈钢材料制造。
2 纯化水储罐和注射用水储罐的罐盖、人孔和罐底阀门等零部件应设计为卫生连接的方式，并方便拆卸和清洗。可拆卸零部件与罐体之间的密封材料应无毒、无析出物、耐高温、无脱落物。
3 罐体结构件不得有裂纹、开焊和变形，内壁表面光滑平整、无死角。
4 纯化水储罐和注射用水储罐的最低处有排口，可排尽，不积水。储罐应设有液位计量装置，该装置不得对水质产生不利影响。再循环系统储罐顶部应设置喷淋装置，喷淋装置的设置应避免形成能滋生微生物的死角。
5 储罐的通气口应安装不脱落纤维的0.22微米疏水性通气过滤器，并具备足够的空气流通量。注射用水储罐配备的通气过滤器的外壳宜采用电或蒸汽加热。
6 当纯化水储罐和注射用水储罐采用大于0.1 MPa蒸汽灭菌时，储罐应按压力容器设计，并达到卫生设计标准。对需加热贮存的注射用水储罐罐体应保温，保温层表面应平整、光洁，不得有颗粒性物质脱落，不应对不锈钢产生腐蚀，并应用金属薄板包裹保护。
条文说明：本条规定了纯化水储罐和注射用水储罐及其附件（罐盖、人孔、通气口、罐底阀门）的设计要求。
1～2 依据《药品生产质量管理规范》（GMP），本条规定：纯化水储罐和注射用水储罐储罐应采用无毒、耐腐蚀材料制造。为了保证在生产和热消毒中所需的无反应、耐腐蚀、耐高温等性能，纯化水储罐和注射用水储罐广泛使用不锈钢制造。不过，被认为符合卫生消毒要求的材料包括低碳不锈钢、聚丙烯、聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯等。联合国世界卫生组织（WHO）药品生产质量管理规范附录3制药用水中规定：制药用水（纯化水、高纯水和注射用水）系统如果使用不锈钢材料，级别至少是316L。由于注射用水的材料要求比纯化水高，本规范规定注射用水储罐应采用优质低碳不锈钢，如316L。
3 罐体结构件有裂纹、开焊和变形的部位最容易发生腐蚀，很容易滞留、滋生微生物，为控制生物膜的生成，利于设备清洗、灭菌，纯化水储罐和注射用水储罐内壁表面必须抛光，抛光有助于降低内表面的粗糙度，使内表面光滑平整、无死角。联合国世界卫生组织（WHO）药品生产质量管理规范附录3制药用水中规定：抛光后的内表面的粗糙度的算术平均值（Ra）不得超过0.8μm。美国机械工程师协会生物加工设备（ASME BPE）－2009规定：Ra小于或等于0.6μm。
4 纯化水储罐和注射用水储罐应当考虑到必要时将罐内的水全部排空的要求，因此要求排水管口设置在储罐的最低处。罐底排水管的管径应按照输送泵进水要求计算, 排水管路少设弯头, 减少泵吸入管路损失。
适合纯化水储罐和注射用水储罐的液位计量装置都是电信号液位控制装置，如：电容式液位计、隔膜压力式、称重式、雷达液位计和液位开关等。传感器的选型应考虑是否符合卫生要求和对储罐内极端温度压力的耐受情况。为确保系统安全运行, 罐内还可加设高低液位报警开关或与输送泵联锁的流量开关。
再循环系统储罐顶部应设置喷淋装置，喷淋装置的设置应避免形成能滋生微生物的死角。喷淋装置的选型及安装位置的确定与罐顶设计应结合考虑, 以确保储罐顶及罐顶件所有的内表面随时处于湿润更新状态，并维持腔体内的温度,用以控制水系统中的微生物。喷淋装置应确保喷淋装置内的水能够全部排空、自清洗不产生二次污染。喷淋装置需定期拆下检查，故喷淋装置的设计要考虑易于拆装。
5 纯化水和注射用水分配过程中，为避免因储罐内部水位变化而造成的水体污染。在储罐的顶部需安装孔径为0.22цm的疏水性通气过滤器(如：聚四氟乙烯（PTFE）或聚偏氟乙烯（PVDF）)。
过滤器通量要考虑最大的泵流量或蒸汽消毒后迅速冷凝时的最大气流速度(无正压保护系统时)。
要考虑系统灭菌对过滤器的影响。当采用臭氧灭菌时，过滤器要抗臭氧；当采用纯蒸汽灭菌时，过滤器要耐高温。
为了避免通气过滤器的疏水性滤芯表面形成水膜或被二次蒸汽凝结水堵塞，注射用水储罐通气过滤器的不锈钢外壳宜采用电或蒸汽加热，使过滤器高于罐内水温10℃左右。
通气过滤器进行离线或在线完整性测试，故通气过滤器的靠近储罐的一侧应装有切断阀，并应设置在方便安装、拆换的位置。
6 当纯化水储罐和注射用水储罐采用大于0.1 MPa蒸汽灭菌时，储罐应按压力容器设计，储罐上应设置泄压阀或防爆膜以防止超压，并达到卫生设计标准。防爆膜应配有破裂指示，以便及时发现破裂，避免系统的完整性受到损害。
对需加热贮存的不锈钢储罐罐体应保温，保温材料中可溶出氯化物、氟化物、硅酸盐及钠离子含量应符合《覆盖奥氏体不锈钢用绝热材料规范》（GB/T 17393）的规定，以避免不锈钢受到腐蚀。保温材料不应采用石棉制品。
4.3.6 储罐的大小应能满足各种工艺用水条件下的储水量要求。纯化水储罐和注射用水储罐的容量应符合下列要求：
1 贮水量的大小应该能满足系统循环时、蒸馏水机能保证连续运行;能满足用水点的平行的以及顺序的各种使用要求;在纯化水和注射用水使用高峰时期，储罐内的水位不应低于输送泵净正吸水压头所要求的水位，并确保有足够的水流流过所有的供水点和回水管道。 2 应能够保证在制水设备出现故障或因为设备消毒或再生循环而停产的情况下能提供短期储备用水。在确定储罐的容量时，应考虑能够保证提供生产一个批次产品或者一个工作周期或者其他合理需求的一段时间的用水。
条文说明：影响储罐容量的因素包括用户的要求范围、使用量、持续时间、时间分配和变化（若不止1家用户）、预处理和最后处理水供应之间的平衡，以及系统是否再循环或不再循环。仔细考虑这些因素，将影响制水成本和供水质量。储罐的大小首先应能满足各种工艺用水条件下的贮水量。
1 首先根据“在有利于微生物生长的条件下,水保存的时间越短越好”的原则,确 定储罐的最小贮水量。其次，贮水量的大小应该能满足系统循环时、蒸馏水机能保证连续运行;能满足用水点的平行的以及顺序的各种使用要求; 在工艺用水用水高峰时期，储罐内水位不低于泵所需的吸入高度，并确保有足够的水流流过所有的供水点和回水管道。
2 依据联合国世界卫生组织（WHO）药品生产质量管理规范附录3制药用水6.4.1条作出此规定。
储罐也应储备足够的水量,以保证制水设备进行维修和在出现紧急情况时,仍能维持一定
时间的正常生产(这取决于工艺生产及企业对停水所能接受的程度而定) ;除了满足使用要求的高峰流量外,不会在较长时间内贮存大量的水, 储罐的大小应考虑能够保证提供生产一个批次产品或者一个工作周期或者其他合理需求的一段时间的用水。
注射用水储罐的大小宜为最大小时产水量的2～4倍，最大不宜超过6小时产水量。 此外，储罐大小应考虑始终处于70℃以上循环回流的注射用水有一定的停留时间, 储罐的换水次数应为1~5罐/小时。
4.3.7 工艺用水输送泵应采用不锈钢卫生泵，卫生卡箍作连接件。泵外壳底部应能完全排除积水，泵出水口宜设置为45°角。当采用双端面机械密封时，纯化水输送泵应采用纯化水润滑，注射用水输送泵应采用注射用水润滑。
条文说明：为防止外界微生物对工艺用水的污染,水泵应采用卫生设计。例如,泵上所有与工艺用水接触的零部件表面,均需经过表面处理,以获得一个均匀表面,Ra = 0.8μm 通常已可满足便于清洁的要求。就卫生和清洁而言,泵应该设计成易拆卸的结构形式,采用易清洁的开式叶轮。注射水输送泵的密封宜采用加注射水润滑冲洗的双端面密封方式，纯化水输送泵的密封采用加纯化水润滑冲洗的双端面密封方式，硬质碳化硅单机械密封用于纯化水输送泵也能接受。
为了排除离心泵供水时可能引起微粒污染的气蚀，应充分考虑泵的性能曲线和吸水压头要求。在泵应处于供水系统的低点，泵外壳底部应能使系统完全排除积水，泵出水口宜设置为45°角，使泵内上部空间无容积式气隙,避免纯蒸汽灭菌后残余蒸汽聚集在泵体的上部，从而影响泵的运转。尤其是注射用水输送泵应更加重视抗微生物污染的适宜性。 4.3.8 工艺用水输送泵提供的扬程和流量应确保水在输送系统中保持湍流。
条文说明：依据美国药典要求工艺用水处于“湍流状态”下流动作出此规定。
输送泵的选型除了应满足系统运行过程中可能提供的高峰用水量+回水流量、系统管道阻力较大情况下的系统压力,和相对于外部大气正压状态外,还应考虑防止微生物污染和在系统具有一定汽蚀条件下可以正常运转。注射用水输送泵宜采用变频泵,通过改变泵的转速, 确保水在输送系统中保持湍流。
本规范建议不采用备用泵设计,以避免微生物污染的风险。如果系统配置了备用泵，应定时让泵交替运行，并以支路连续循环的方式将少部分水以不小于1.0m/s的速度始终通过备用泵。
4.3.9 过滤器的设置应注意以下问题：
1 选用过滤器的大小应适当，对过滤系统内水压力和流速进行监控。
2 在纯化水储罐出水口、分配输送管路不宜使用过滤器，在注射用水储罐出水口、分配输送管路不应使用过滤器。
条文说明：过滤器的作用是去除供水中的杂质和微粒，保证下游设备免受污染，正常运行。为了保证供水水质和系统正常运行，避免由于流速不当引起的过滤介质损伤、沟流，避免堵塞、必须选用大小合适的过滤器，同时，为防止过滤器堵塞、滋生微生物，应对过滤系统内水压力和流速进行监控。
在工艺用水点采样分析的数据证明,没有除菌过滤器时细菌少,使用除菌过滤器时反而细菌含量控制不住。可见，尽管除菌过滤器膜孔尺寸在理论上比细菌小，细菌在滤膜上聚集，会给下游用水点带来污染风险。。另外,由于膜介质上滋养物的积累还可能会提高微生物生长的机会。因此,系统中的微生物控制并不应依赖对储罐或输送管路流出物进行过滤来达到，应严格控制除菌过滤器用于工艺用水储罐出水口和分配系统
4.3.10 换热器应当能够防止微生物的滋生，按卫生要求设计，采用优质低碳不锈钢制制造。换热器可完全排除积水。
条文说明：换热器的设计应考虑易清洁性和排尽性,内表面达到Ra=1.0μm的标准, 换热器接口为卫生型接头。
换热器的换热面积可根据极端热量需求进行设计。
4.4 工艺用水的分配输送
4.4.1 饮用水系统应设计成单向的保持持续正压的分配系统。
条文说明：依据联合国世界卫生组织（WHO）药品生产质量管理规范附录3制药用水3.2条和中国医药设备工程协会《制药用水及制药用蒸汽指南》的相关内容作出此规定。
饮用水系统通常既是生活用水又是生产用水，这二个系统最好分开设置。 4.4.2 纯化水的分配输送应当能够防止微生物的滋生和污染。
条文说明：由于循环输送能够使水在管道中连续不断地流动，能够始终使系统管道的内表面处于被湍急的水流冲刷地状态，有效地阻碍管壁上生物膜的形成，容易维持系统内正常供水中微生物控制水平，所以本规范推荐在纯化水系统设计中采用循环输送。
联合国世界卫生组织（WHO）药品生产质量管理规范附录3制药用水规定：应采用持续循环的管道系统进行制药用水的分配。
4.4.3 纯化水宜采用循环输送。循环输送管路需满足以下要求：
1 循环供水流速宜大于1.5 m/s；
2 循环回水流速不宜小于1.0m/s，循环回水流量宜大于泵出口流量的50%； 3 支管长度不宜大于支管管径的3倍。
4.4.4 注射用水的分配输送应能有效防止微生物的滋生和污染。 4.4.5 注射用水应采用循环输送。循环输送管路需满足以下要求：
1 循环供水流速宜大于1.5 m/s；
2 循环回水流速应保证不小于1.0m/s，循环回水流量宜大于泵出口流量的50%； 3 支管长度不宜大于支管管径的3倍。
条文说明：为有效防止微生物的滋生和污染的，注射用水的分配输送应避免死角，保证配水管路中适当的水流速度，如：70℃以上保温循环输送。
《医药工业洁净厂房设计规范》GB50457中5.4.2和5.4.3规定：循环的干管流速宜大于1.5m/s。国际制药工程协会（ISPE）在《制药工程基准指南第四卷——水和水蒸气系统》中推荐最小回流速度大于等于3英尺/秒（0.914m/s）。
美国药典对工艺用水系统中的水流状态提出了明确的要求，希望工艺用水处于“湍流状
du?态”下流动。要使工艺用水处于“湍流状态”下流动，雷诺数Re必须大于10000，即Re =
?＞10000。常用管道注射用水流速、管径、雷诺数和温度的关系见表1，由表可知：流速u=1.0m/s是使注射用水处于“湍流状态”的最低速度，正因为如此，国际制药工程协会（ISPE）在《制药工程基准指南》第四卷中提出循环回路的最小速度为3英尺/秒（0.914m/s）。同样的道理，《医药工业洁净厂房设计规范》GB50457规定：在注射用水循环干管流速的设计值宜大于1.5m/s。1.5m/s的流速可以避免干管生物膜粘附，但是回水管路为1.5m/s不利于节能。应该指出：在系统设计不合理的情况下，如供水干管流速虽为1.5m/s，但是回水管路没有考虑变径或循环流量较小时也可能不能保证回水管路处于“湍流状态”。
表1 常用管道注射用水流速、管径、雷诺数和温度的关系
公称管径 管道内径 流速 （英寸） （mm） （m/s） 1/2 9.40 1.0 1.5 3/4 15.75 1.0 1.5 1 22.10 1.0 1.5 34.80 1.0 1.5 2 47.50 1.0 1.5 3 72.90 1.0 1.5 4 97.38 1.0 1.5 温 度 密 度 5粘度×10 （℃） 3（Kg/m） (Pa·s) 20 70 20 70 20 70 20 70 20 70 20 70 20 70 998.2 977.8 998.2 977.8 998.2 977.8 998.2 977.8 998.2 977.8 998.2 977.8 998.2 977.8 100.42 40.6 100.42 40.6 100.42 40.6 100.42 40.6 100.42 40.6 100.42 40.6 100.42 40.6 雷诺数 0.93×104 3.40×10 1.57×10 5.69×10 2.20×10 7.98×10 3.46×10 12.57×10 4.72×10 17.16×10 7.25×10 26.34×10 9.68×10 35.18×10 44444444444411 24当管路流速确定后,循环管路的管径就与管路流量有关,而管路流量则与工艺用水量和回水流量有关。工艺管路的设计流量为Q = Qmax+Qb ,其中Qmax 为所有用水点的累积最大出水量。回水流量Qb的加入可使管路内的注射用水在各种使用条件下都处于湍流状态,同时又不致由于流速的过分增加造成能耗的增加。一般，循环回水流量宜大于泵出口流量的50%，即回水流量不要小于工艺最大用水量，或当管径一定时,管内流速在极端条件下相差1~2倍。否则，回水流量取值太小，如Qb=0.3Qmax ，在用水量高峰条件下、泵功率不能改变时，会使回水管内流速降低，甚至造成不充满的回流，用水点可能产生真空（参见图1）。由于不能保持相对于外部大气的正压，所以可能会对系统产生意外的微生物污染。相反，如果回水流量