一、多功能原料药车间的基本概念
和传统的车间相比,多功能原料药车间使用范围更加广泛,现场可以不用动火进行改造,在操作上更加灵活多变自动化程度更高。这些车间主要有两大特点:软件和硬件,在软件上:车间的工艺流程主要采用密闭化、自动控制、预留公用介质接口和自主切换的方案。硬件上:主要是建筑外形.以及设备布局、空间和通风设计这些。
二、多功能原料药车间的工艺设计
密闭化操作。原料药在生产过程中经常会使用易燃易爆的有机溶剂。同时这些车间在生产过程中环境十分恶劣,在设计过程中一定要重视物料暴露的问题。在生产过程中重视密闭操作,同时在GMP要求下,防止出现交叉污染。同时在加料过程中一定要进行氮气置换,因为设备在闲置过程中可能进入空气,而空气和易燃易爆液体混合有可能引发危险事故。在进行置换过程中可以先进行真空处理,之后再充氮,整个过程大约要重复三次,同时在放空位置进行采样,检测内部含氧量,在经过操作验证之后确定准确次数。生产的原料液依据储存方式进行区分,储存在储罐中的易燃易爆液体建议设置2KPa 的氮封和带呼出接管的阻火器。储存在料桶中的甲乙类液体,为了防止人工开盖时产生的气体挥发,应本着密闭处理的目的设置单独的加料小间,同时设置局部排风。
设备和管道清洗。由于产品更新较快,只有将设备交换使用才可以保证产能的多样性,因此要保证批间清洗或者大规模清洗的有效进行。要进行清洗系统的合理设计。
三、多功能原料药车间的工程设计
(1)建筑外形的选择
原料药车间中很多都是甲类车间,原料以及辅料很多都是易燃易爆的溶剂。这些物品对建筑自身的耐火性、建筑面积、泄露面积防火分区这些都有严格要求。在设计过程中要依据《建筑设计防火规范》中的要求确定好车间的布局,同时在建筑外形上使用长条状车间分布是很好的布局。同时在设计时一定要考虑到泄漏面积,减少车间进深,层高也可以适当提高。使用长条状车间的显著优势是在防火上容易进行分区切割,同时对于操作车间和辅助车间,使用防爆防火墙和甲类空间进行分割。在设计车间外形时一定要符合《化工企业总图运输设计规范》中的各种规定。
(2)工艺设备布局
原料药在设备布置上分为水平布置以及垂直布置两种,垂直布置时显著的优势是能够有效使用高差实现物料运输,但是因为楼板开孔,会给防火分区设计带来较大的麻烦。而水平布置则可以较好的保证防火分区,反应釜及储罐类设备可以布置在单层的钢平台上,每个分区使用正压门斗的方式互通,相同平面内的物料转运使用输送泵或氮气压料进行输送。
在生产流程上,一般都是使用高位槽、反应釜、离心机、干燥器这样的顺序进行整体布置。同时依据各种产品的不同生产方式防止出现交叉污染,对于后端离心和干燥的工段,在进行设计时要将反应区以及离心区干燥区这些部分进行间隔,在设置上尽可能单独设置。同时考虑物流通道和人工通道、工具运送、器具清洗的布置位置,尽可能合理的规划出人流物流和功能房间。
原料生产车间中还会有精烘包,依据GMP要求,一般为D级洁净区。所有由管道进入精烘包的物料和氮气等介质都需要安装精密过滤器,溶解结晶之后物料通过管道进入离心和干燥装置。精烘包中,离心、干燥区中由于使用到易燃易爆的溶媒,需要设置正压门斗,与更衣及其他区域设置不同的防火分区,同时注意各种功能间的压力差设置,防止易燃易爆气体和粉尘的扩散。
(3)空间管理
因为原料车间生产工艺十分复杂,所以车间管道仪表等数量很多,这样便造成电气架、仪表架、管道等占据的空间要比其他车间大得多。在进行工艺布置时不考虑空间管理将对以后的安装和维修造成严重困难。
多功能车间空间有限,管理过程中不能是简单的管道,桥架标高,一定要在布局过程中安排主管桥架、维修道这些的空间位置以及走向。在进行设计时应及时和工作人员进行沟通协商,将这些工作作为基础性条件提供给别的专业,这样防止发生碰撞。
工艺管道和公用管道在布置过程中,一定要综合考虑车间内部房间使用和层级分布,合理设置好同步率,这样才可以减少管材浪费。同时在布置主管道时考虑好冷媒和热媒,冷的放在下部,热的放在上层,易燃或者可燃的都放在最外侧,这样便于观察是否出现渗漏。对于房间内部以及设备周边配管一定要考虑好人员在操作上的问题,设置合适的操作阀高度,只有这样才可以保证阀门整齐、美观,同时对于上下空间的穿管以及支管可以排列布置,以便于管架安装。
(4)通风设计
原料药车间中往往会存在易燃易爆,容易挥发的气体。因此我们可以看出在选择上使用敞开式对流设计是十分必要的,同时依据GMP要求,设计生产区以及洁净区过程中要考虑封闭车间。使用封闭车间能够减少外部环境影响,对于控制产品质量,减少有毒气体排放,都十分有利。所有非洁净厂房在排风过程中可以根据每个房间的不同情况以及工艺要求使用房间通风器,管道通风器,轴流通风机甚至是离心风机这些都可以进行房间内的湿气和废气排放。在防爆区设置好机械排风,事故排风,同时排风和换气的次数一定要在1个小时6次之上,事故排风为一小时12次,同时要设置好补风机,主要是在平时以及发生事故时进行补风,同时,值得注意的是部分原料药对于温度十分敏感,对于含有这类物料的车间应考虑带有表冷和加热盘管的组合空调,以保证室内的温湿度。对于洁净区域内出现爆炸危险的,在该区域的通风上坚决不能出现回风,一定要将排风和换气次数进行提高,至少要在每小时15次之上。所用的防爆排风机以及送风机可以考虑在屋顶面进行设置,同时要注意排风口和吸风口之间的距离一定要在20米之外,在进行排风机的布置过程中要将这个区域作为防爆区进行设计。
事故排风过程中要设置好自动以及手动启动两种方式。在出现紧急状况时,可以依据其它探头报警装置启动事故排风。事故排风过程中手动控制装置一定要设置在方便操作的位置。
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