浅谈化工制药企业压缩空气系统设计

黄蓉娟

摘 要：在制药生产过程中压缩空气常常能够直接接触到医药产品，这就能够通过它把污染物带进药品，对药品的质量带来严重后果，由此带来的危害是相当大的。要确保系统安全可靠地高效运行，必须去除或减少这些污染物。故制药企业压缩空气系统的设计至关重要。

关键词：化工;制药;压缩空气;GMP

压缩空气在化工制药企业中属于不可或缺的工作介质，它可存储性能高、高效、使用快捷方便，广泛应用于化工制药企业的各个工序：液体制剂的灌装;固体制剂的胶囊填充机;提取罐;物料输送;气动仪表元器件用气等。实际运行时，以上所有的系统都会遭遇到性能和稳定性问题，因此也就有交叉污染的潜在风险。那么，压缩空气处理系统的设计相當关键。下面作者将结合自身的经验阅历和分析调查，谈谈化工制药企业压缩空气系统的设计。

1 压缩空气质量要求

制药企业压缩空气的质量要求是其含水量、含油量、含尘粒量和含微生物量有一定的质量标准，更甚者要求无气味。压缩空气若含油，一旦与药物接触肯定会污染药物;若含有液态水滴，设备及其管道阀门会产生锈蚀，同时会污染药物。压缩空气中更不能含大量尘粒和微生物粒子，微粒特别是尘粒会影响药品质量。微生物一般指细菌和真菌，严重危害人体，药品受污染后不仅会使药品本身染菌、变质，而且对人体健康会造成直接影响，其后果相当的严重。2010版GMP口服固体制剂实施指南关于压缩空气的要求：与药物直接接触的惰性气体、压缩空气、干燥用空气应设置净化装置;干燥设备出风口应有防止空气倒灌的装置;经净化处理的空气应符合规定的空气洁净度要求。无菌药品中关于压缩空气的要求：进入无菌生产区的生产用气体（如压缩空气、氮气）均应经过除菌过滤，应当定期检查除菌过滤器和呼吸过滤器的完整性。

2 空压机系统组成

压缩空气是通过空气压缩机来产生的，压缩机出来后经过简单的处理，然后进入空压缓冲储罐，而后进入后处理空气净化系统（含干燥机、过滤器等）。进气系统、主机、供气系统、油气分离系统组成了压缩机整个流程。

2.1 空压机的选择

目前工业用空气压缩机的技术相对较成熟，同档次品牌设备品质、性能差异不大，但不同档次的品牌之间，设备可靠性和性能还是有一定的差异。所以尽量选择技术成熟、售后服务完善的品牌。活塞式、螺杆式和离心式空压机比较常见。离心式空压机，小气量运行时发生喘振，制药工厂不适用。活塞式空压机虽然价格较低，但尺寸大且需牢固的基础，噪声和震动相当大且自控水平低，制药企业较少采用。螺杆式空压机结构尺寸小，小型基础即可，无脉冲气流，噪声小，维修工作量小、自控水平高。故螺杆式空压机在制药工厂运用较多。

2.2 干燥装置的选择

压缩空气的干燥程度是相对的一个数据，水份的析出随温度的变化而变化。压缩空气在运行过程中只是析出水份的量多少有区别。冷冻式和吸附式二种干燥方式，是干燥方式中比较通用的。如果压缩空气的压力露点要求大于等于3℃时，可以采用吸附式干燥机或冷冻式加吸附式组合干燥装置。另外，在选择干燥型式时不能只根据铭牌参数选用型号，还应结合设备入口压缩空气压力、温度及环境温度对干燥器的影响，综合考虑干燥型式。

2.3 过滤器的选择

过滤精度是过滤器基本的配置，一般分为3μm、1μm、0.01μm。另外还有如“除油过滤器”“除菌过滤器”等一些符合特殊需求的过滤器。

过滤器的设计，只关注空气的质量会导致过高的运行成本，只考虑节能会带来低质量的压缩空气。故需要结合用气质量和节能，配备合适的过滤器数量及精度。

3 空压机房设计

在制药企业空压机房设计中，通风不足的话，空压机吸气的流量会有所下降，故达不到额定流量。风冷式螺杆压缩机一般采用室内吸气，机房的通风措施尤为关键。室内温度过高，压缩机运行受阻，压缩机护罩内的热量会积聚，电机由此过热进而烧坏，故而有火灾的风险。

对于空压机房的通风设计，一般的做法是：在机房的外墙下方设置百叶窗，百叶窗的数量、面积根据机房大小计算确定。百叶窗与室外地面的高差一般大于等于300mm即可，防止溅雨。百叶窗尽可能设置在阴凉那一面，而且把排风口设在另外一侧，以防冷热风互串。如果是风冷式空压机机房，冷却风排风出口上需安装排风管，将冷却风引至室外。且外墙上设置轴流排风机进行全房通风。综上措施，能有效降低机房的温度，空压机及其辅助设备能高效运行。

4 制药企业空压管网的设计

管道是管网的主件。为了安全、经济地输送压气，应对其材质、内径、壁厚及敷设进行合理的确定。管路设计时尽可能降低管路内压缩空气流速，压缩空气流速越低，通过相同的管路或阀门、过滤器等部件，所产生的压力损耗也越小，反之越大。管道及其阀门通常选用06Cr19Ni10（304）和00Cr17Ni14Mo2（316L）不锈钢材质。

5 结束语

综上所述，应结合用户的用气特点及用气指标要求，设计时选择合适的空压机型、干燥装置、过滤器等设备，配置出合理的压缩空气工艺系统，配备合适的机房以及管道设计，就不难设计出符合实际且又合理的制药用空气系统。

参考文献：

[1] GB50029-2014.压缩空气站设计规范[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中华人民共和国住房和城乡建设部，2014.

[2]中华人民共和国卫生部令第79号.药品生产质量管理规范（2010年修订）[S].中华人民共和国卫生部，2011.

[3]施振球.动力管道手册[M].北京：机械工业出版社，1994.