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2026-06

压缩空气系统验证全流程——制药企业压缩空气系统DQ/IQ/OQ/PQ确认指南

压缩空气系统验证全流程——制药企业压缩空气系统DQ/IQ/OQ/PQ确认指南

压缩空气系统是制药企业GMP生产中不可或缺的公用工程系统之一,广泛应用于原料药合成、无菌灌装、洁净服充气、物料输送、在线仪表供气、产品吹扫等关键工艺环节。与洁净室HVAC系统一样,压缩空气系统也需要经过完整的验证(确认)流程,才能证明其能够持续稳定地提供符合预定用途的合格压缩空气。

然而在实际GMP检查中,压缩空气系统验证往往是制药企业的薄弱环节——部分企业仅做了简单检测而没有系统的验证流程,部分企业的验证文件不完整或已过期,还有部分企业根本没有将压缩空气系统纳入验证体系中。本文系统讲解压缩空气系统验证的DQ/IQ/OQ/PQ全流程,帮助制药企业建立合规、完整的压缩空气系统验证体系。

压缩空气系统验证的法规依据

压缩空气系统验证的主要法规和标准依据包括:中国《药品生产质量管理规范》(GMP)及其附录——虽然没有单独章节规定压缩空气系统验证,但在多个条款中明确了与药品接触的工艺用气必须经过验证且符合预定用途;WHO TRS 961 Annex 6《制药用水系统和HVAC系统验证指南》——其中包含了压缩空气系统验证的相关指导原则;ISPE良好实践指南《制药用压缩空气系统》——专门针对制药行业压缩空气系统的设计、安装和验证提供了详细指导;ISO 8573系列标准——提供了压缩空气质量等级分类和各污染物的标准检测方法。

制药企业在进行压缩空气系统验证时,需要将上述法规和标准的技术要求落实到验证方案中,形成完整的验证文件体系。

压缩空气系统验证的生命周期

压缩空气系统验证按照国际通行的四阶段确认框架进行,与HVAC系统验证的架构一致,便于企业整合验证管理体系。

第一阶段:设计确认

设计确认是压缩空气系统验证的起点,目的是确认系统的设计方案符合用户需求标准和GMP法规要求。DQ阶段的核心内容包括:

用户需求标准审核——确认URS中明确了压缩空气的使用点位置、用气量、压力要求、质量等级(固体颗粒等级、露点等级、油分等级、微生物限度等)、材质要求(管道材质、阀门材质、密封件材质等)。

系统设计文件审核——审核压缩空气系统的流程图、设备布局图、管道走向图和控制逻辑图。确认空压机、干燥机、过滤器、储气罐、管道和阀门等设备的选型是否满足URS要求,系统设计是否考虑了冗余和备份方案,关键使用点是否有独立的过滤和监控措施。

材质和表面处理评估——与压缩空气直接接触的管道和设备材质应符合GMP要求。不锈钢管道(304L或316L)是制药行业的首选,镀锌钢管禁止用于直接接触药品的压缩空气系统中。管道内壁应光滑无锈蚀,焊接接头应进行钝化处理。

自控系统设计审核——审核压缩空气系统的监控和报警设计方案。关键参数如压力、露点、流量等应具备在线监测和记录功能,异常时应有声光报警并联动通知操作人员。

第二阶段:安装确认

安装确认的目的是验证压缩空气系统所有设备和管道组件按照设计规范和制造商要求正确安装。IQ阶段的核心内容包括:

设备安装确认——核对空压机、冷冻式干燥机、吸附式干燥机、精密过滤器、活性炭过滤器、储气罐等设备的型号、编号、技术参数是否与设计文件和采购订单一致。确认设备安装位置符合设计图纸,设备周围有足够的维护操作空间,设备基础牢固、减振措施到位。

管道安装确认——检查管道的材质牌号和规格是否符合设计要求,管道走向、支吊架间距和阀门布局是否与管道走向图一致。进行管道压力测试(通常为1.5倍工作压力)和泄漏测试,验证管道系统的完整性和密封性。

后处理设备安装确认——确认冷冻式干燥机的冷却水连接和冷凝水排放系统正确安装,吸附式干燥机的再生排气管道连接正确,过滤器的滤芯型号和安装方向正确,过滤器外壳上的压力差指示器正常工作。

仪器仪表校准确认——确认压缩空气系统上安装的压力表、露点仪、流量计、温度计等仪器仪表已在校准有效期内,安装位置正确,校准证书齐全。

焊接文件和材料证书审核——审核管道焊接工艺评定报告、焊工资质证书、焊缝检测报告(X光探伤或渗透检测)。收集管道和阀门材料的材质证书,确保所有材料可追溯。

第三阶段:运行确认

运行确认是在空载条件下验证压缩空气系统能否在设计参数范围内稳定运行。OQ阶段的核心测试项目包括:

空压机运行测试——验证空压机的启停、加载/卸载切换、变频调节等功能正常。在额定工况下连续运行至少8小时,记录排气压力、排气温度、运行电流、冷却水温度等参数,确认运行稳定。

干燥机性能测试——验证冷冻式干燥机的制冷效果和露点控制能力,验证吸附式干燥机的露点控制能力和再生循环是否正常。干燥机出口的压缩空气露点应达到设计值。

联系方式

管道系统吹扫——使用洁净压缩空气对管道系统进行分段吹扫,清除管道安装过程中残留的焊渣、铁屑和杂物。吹扫流速应达到管道设计流速的1.5倍以上,吹扫时间根据管道长度和管径确定,一般不少于30分钟。吹扫完成后进行颗粒物检测确认系统清洁度。

各使用点参数测试——在压缩空气系统的各个使用点逐点测试流量、压力和露点,确认各使用点的参数满足URS要求。特别关注远端使用点和压降较大的用气点。

报警和联锁功能测试——验证压缩空气系统的各项报警和联锁功能:压力高报警、压力低报警、露点高报警、过滤器压差高报警等。模拟异常工况确认报警信号正确触发,联锁动作安全可靠。

后处理设备性能测试——逐台测试各级过滤器(油分过滤器、颗粒物过滤器、活性炭过滤器等)的压差和过滤效率。确认油分过滤器的除油效率达到设计指标,活性炭过滤器的除油和除味效果良好。

第四阶段:性能确认

性能确认是在动态运行条件下验证压缩空气系统的综合性能是否持续满足工艺要求。PQ阶段的核心内容包括:

压缩空气质量全项检测——在系统所有使用点进行全面的压缩空气质量检测,包括ISO 8573-1规定的固体颗粒等级、露点等级和油分等级检测,以及微生物检测。检测应在系统正常运行至少72小时后进行,确保系统已进入稳定运行状态。

最差条件验证——在夏季高温高湿、冬季低温干燥以及生产高峰期用气量最大的条件下,重复进行压缩空气质量检测,确认系统在最不利条件下仍能稳定输出合格质量的压缩空气。

持续运行稳定性考察——在连续运行7天以上的时间内,每天对关键使用点的露点、压力和流量进行监测和记录,验证系统的长期运行稳定性。数据分析应包括趋势分析,观察各参数是否存在漂移或周期性波动。

使用点动态验证——在各使用点处于实际使用状态(对应工艺设备运行时)的条件下,检测压缩空气质量。例如,在灌装机运行时检测灌装点压缩空气的微生物和含油量,确保动态条件下压缩空气仍符合质量要求。

偏差处理与再验证——验证过程中发现的不符合项应开具偏差报告,分析根本原因,制定纠正措施并跟踪整改效果。所有偏差关闭后方可出具验证结论。

制药企业压缩空气验证常见问题

我们在制药企业压缩空气系统验证检测中,经常发现以下问题:

验证范围不完整——只验证了空压机出口的质量,没有对各个使用点逐个验证。空压机出口质量合格不代表各使用点质量合格,特别是远距离输送管线中的露点和颗粒物可能发生变化。

缺少最差条件验证——仅在空调季节或温和条件下验证,没有考虑夏季高温高湿、冬季低温和生产高峰期用气量大等最不利工况下的系统表现。

露点监测缺失——许多企业仅在初始验证时检测一次露点,日常运行中没有安装在线露点仪进行连续监测。露点是压缩空气系统运行状态最敏感的指标之一,露点突然升高可能预示着干燥机故障或后处理设备失效。

微生物验证不充分——压缩空气微生物检测(ISO 8573-7)的普及率远低于洁净室环境微生物监测。部分企业不了解压缩空气微生物检测的方法标准,或者仅在空压机出口采样而未在使用点进行检测。

管道材质不符——发现部分企业使用镀锌钢管输送直接接触药品的压缩空气。镀锌钢管内壁容易锈蚀产生颗粒污染物,锈蚀产物可能脱落进入产品中。

压缩空气系统验证的周期性

完成初始验证后,企业应建立压缩空气系统的持续验证和维护计划:

再验证——系统发生重大变更后(如更换空压机、改造管道系统、增加使用点等),应进行全面的再验证,覆盖DQ/IQ/OQ/PQ四个阶段。

年度复检——每年对所有使用点进行一次压缩空气质量全项检测(颗粒、露点、油分、微生物),作为年度环境监测的组成部分。

日常监测——通过在线露点仪和压力传感器实现关键参数的连续监测,每日巡检记录空压机运行参数,定期检查过滤器压差指示器。

维护后验证——更换油分过滤器、活性炭过滤器、干燥机分子筛等关键耗材后,应对相关使用点进行针对性检测,确认更换后的系统恢复正常运行状态。

江苏沛询技术有限公司持有CMA资质认定,依据GMP及ISO 8573标准为制药和医疗器械企业提供压缩空气系统验证相关的全项检测服务,包括压缩空气质量全项检测(固体颗粒、露点、含油量、微生物)、各使用点动态验证、最差条件验证和系统泄漏排查等。检测工程师具备丰富的制药行业验证经验,配备专业检测仪器。欢迎咨询获取压缩空气系统验证方案和检测报价。

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