曹 程

（上海延安藥業(yè)有限公司，上海200240）

0 引言

藥品按照物態(tài)不同，可分為固體、半固體、液體和氣體等。其中，固體藥品又可以分為片劑、膠囊劑、丸劑、顆粒劑、散劑等。由于固體藥品具有攜帶、保存方便，服用簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，其在日常藥品中的占比特別大[1]。固體制劑生產(chǎn)設(shè)備按功能不同，可分為制粒機(jī)、沸騰干燥機(jī)、混合機(jī)、壓片機(jī)、膠囊填充機(jī)等。

固體制劑和其他劑型藥品的生產(chǎn)工序有很大差異，固體制劑的生產(chǎn)過(guò)程也相對(duì)復(fù)雜。相比其他劑型，固體制劑生產(chǎn)用設(shè)備的特點(diǎn)有：設(shè)備數(shù)量多、單體設(shè)備小型化、自動(dòng)化程度低、出現(xiàn)故障的概率偏高等。

常見(jiàn)的濕法制粒壓片工藝流程如圖1所示。在固體制劑生產(chǎn)過(guò)程中，物料干燥是整個(gè)工藝環(huán)節(jié)中的重要工序，而沸騰干燥機(jī)是實(shí)現(xiàn)該工序的核心設(shè)備。

1 沸騰干燥機(jī)簡(jiǎn)介

沸騰干燥機(jī)（圖2）又稱流化床，一般由加熱器、新風(fēng)凈化單元、沸騰床主機(jī)、除塵器、引風(fēng)機(jī)、控制系統(tǒng)等組成。

沸騰干燥機(jī)工作原理：空氣經(jīng)換熱器加熱，并經(jīng)過(guò)高效過(guò)濾器凈化后，由閥門分配進(jìn)入床體內(nèi)，濕物料在熱風(fēng)作用下形成沸騰狀態(tài)，由于熱風(fēng)與物料充分接觸，水分快速蒸發(fā)后被排風(fēng)帶走，物料得到快速干燥。

沸騰干燥機(jī)特點(diǎn)：通過(guò)粉體制粒，改善物料流動(dòng)性，減少粉塵飛揚(yáng)；可以在同一設(shè)備中完成混合、制粒、干燥；采用防靜電過(guò)濾袋，設(shè)備操作簡(jiǎn)單；設(shè)置壓力泄爆口，一旦發(fā)生爆炸，迅速泄壓，避免人員受到傷害；設(shè)備裝卸料快速方便，易清潔等。

圖1 濕法制粒壓片工藝流程

圖2 某廠生產(chǎn)的沸騰干燥機(jī)外形

沸騰干燥機(jī)的輔助設(shè)備主要有立式和臥式兩種，近年來(lái)沸騰干燥機(jī)的輔助設(shè)備大多采用臥式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)功能段結(jié)構(gòu)清晰，更換耗材易拆裝，維修方便。

2 問(wèn)題的提出

我公司主要生產(chǎn)固體片劑和膠囊劑產(chǎn)品。沸騰干燥機(jī)作為固體制劑生產(chǎn)用的重要設(shè)備，其日常維護(hù)尤為重要。以我公司生產(chǎn)使用的沸騰干燥機(jī)為例，該設(shè)備2004年投入使用，至2018年初，該設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中的運(yùn)行干燥溫度已不能達(dá)到工藝要求的80～90℃，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)沸騰干燥機(jī)輔機(jī)內(nèi)的蒸汽散熱器上有多處破損，進(jìn)入散熱器的很多蒸汽均直接外泄，使得內(nèi)部蒸汽不能有效進(jìn)行熱交換。因此，我公司決定提前實(shí)施沸騰干燥機(jī)的維修計(jì)劃，對(duì)沸騰干燥機(jī)進(jìn)行維護(hù)改造，使其滿足生產(chǎn)工藝要求。

由于我公司生產(chǎn)工藝中涉及到使用沸騰干燥機(jī)干燥的產(chǎn)品不是特別多，有部分產(chǎn)品采用熱風(fēng)循環(huán)烘箱進(jìn)行干燥，因此，從經(jīng)濟(jì)成本角度出發(fā)，只對(duì)沸騰干燥機(jī)進(jìn)行維修改造，使其繼續(xù)滿足生產(chǎn)工藝要求。若更換整套設(shè)備，就需要投入較大的設(shè)備購(gòu)置費(fèi)和配套安裝費(fèi)，企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本增加。

該沸騰干燥機(jī)的設(shè)備安裝如圖3所示，輔機(jī)功能段采用豎向排列布置。結(jié)合GMP要求和實(shí)際使用狀況，該設(shè)備存在以下不合理之處：

（1）新風(fēng)口為“上大下小”喇叭口型，不利于新風(fēng)進(jìn)入輔機(jī)段后散布與散熱器充分接觸，導(dǎo)致升溫效果差，而且熱量易損耗，不節(jié)能。

（2）蒸汽散熱器結(jié)構(gòu)為一層層疊加，不利于維修，導(dǎo)致有十余處漏氣點(diǎn)，焊槍無(wú)法到達(dá)泄漏點(diǎn)進(jìn)行焊接修補(bǔ)，熱交換效果差，散熱器只能淘汰報(bào)廢。

（3）蒸汽散熱器直接焊接在輔機(jī)外框上，焊接后散熱器從外框上取下來(lái)非常困難，不利于維保。

Seminar教學(xué)模式以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為目的，而這些能力是學(xué)生在傳統(tǒng)授課式教學(xué)中無(wú)法獲得的，或只能有限獲得的，具體包括以下5個(gè)方面。

（4）新風(fēng)處理段無(wú)任何新風(fēng)防蟲(chóng)網(wǎng)和新風(fēng)過(guò)濾裝置，完全靠高效過(guò)濾器進(jìn)行處理，增加了高效過(guò)濾器的負(fù)擔(dān)，縮短了其使用壽命。

（5）輔機(jī)和沸騰干燥機(jī)之間的風(fēng)管較長(zhǎng)，存在衛(wèi)生清潔死角，不利于日常生產(chǎn)清潔，交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)比較大。

圖3 原沸騰干燥機(jī)的安裝示意

3 改造方案

結(jié)合設(shè)備故障點(diǎn)、設(shè)備日常運(yùn)行中的不合理處、生產(chǎn)要求、維修費(fèi)用和改造空間等多方面因素，制定了兩套沸騰干燥機(jī)的改造方案。

3.1 方案1：輔機(jī)段豎向布局

圖4為輔機(jī)段豎向布局的改造方案，其主要內(nèi)容為：

圖4 方案1（輔機(jī)段豎向布局改造方案）

（1）新風(fēng)口采用“上小下大”形式，確保新風(fēng)進(jìn)入散熱器后，被散布至整個(gè)散熱器表面，增強(qiáng)換熱效果。同時(shí)，新風(fēng)口采用這種方式，可實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能，避免熱量外泄。

（2）調(diào)整散熱器結(jié)構(gòu)，采用多組獨(dú)立加熱單元拼接組裝而成。結(jié)構(gòu)調(diào)整后，可以確保對(duì)整個(gè)散熱器大部分的可能漏氣點(diǎn)進(jìn)行焊補(bǔ)作業(yè)，并且相對(duì)容易進(jìn)行焊接操作。

（3）依據(jù)2010版GMP[2]第四章第一節(jié)的要求：“應(yīng)當(dāng)能夠有效防止昆蟲(chóng)或其他動(dòng)物進(jìn)入”，新風(fēng)口應(yīng)增加不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)來(lái)阻擋蟲(chóng)鼠等；依據(jù)2010版GMP[2]第九章第二節(jié)要求：“干燥設(shè)備的進(jìn)風(fēng)應(yīng)當(dāng)經(jīng)空氣過(guò)濾器過(guò)濾”，新風(fēng)過(guò)濾段內(nèi)應(yīng)設(shè)置初效過(guò)濾器和中效過(guò)濾器，對(duì)新風(fēng)進(jìn)行有效的過(guò)濾凈化處理，減輕高效過(guò)濾器的負(fù)擔(dān)，延長(zhǎng)其使用壽命。過(guò)濾器安裝方式采用抽插式，便于拆裝更換。

（4）對(duì)散熱器進(jìn)行節(jié)能處理。比如，對(duì)散熱器的所有裸露部分進(jìn)行保溫處理，避免能量損失；散熱翅片與不銹鋼散熱管緊密包緊貼合，保證良好的熱傳導(dǎo)性能。

（5）新風(fēng)過(guò)濾段、散熱器、均流段三段在結(jié)構(gòu)上相對(duì)獨(dú)立，用法蘭連接，檢修時(shí)，方便拆裝。

（6）依據(jù)2010版GMP[2]要求：“生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)當(dāng)盡可能采取措施，防止污染和交叉污染”，在輔機(jī)段和主機(jī)料倉(cāng)之間的風(fēng)管上，增設(shè)清潔手孔。由于這段風(fēng)管偏長(zhǎng)，每次生產(chǎn)后，管壁上都粘附大量粉末，其清潔難度大。為了避免交叉污染，在風(fēng)管上開(kāi)設(shè)一個(gè)清潔手孔，需要清潔時(shí)，打開(kāi)手孔進(jìn)行清潔，清潔后密封關(guān)閉。其不銹鋼清潔手孔如圖5所示，施工步驟：在原風(fēng)管上開(kāi)清潔口后，四邊采用不銹鋼折邊處理，采用不銹鋼制作雙層保溫結(jié)構(gòu)的蓋板，四周開(kāi)螺孔，用不銹鋼螺絲固定，封堵時(shí)加裝密封條確保其密封性。蓋板上焊接手柄，方便拿取。

圖5 不銹鋼清潔手孔

3.2 方案2：輔機(jī)段橫向布局

圖6為輔機(jī)段橫向布局的改造方案。在此改造方案中，每個(gè)功能段的結(jié)構(gòu)均與豎向布局方案基本一致，只是排列方式不同。

近年來(lái)，設(shè)備供應(yīng)商大多采用該種方式進(jìn)行布局，這種結(jié)構(gòu)更便于安裝、檢修和保持氣流流向的順暢性。

3.3 改造方案的確定

圖6 方案2（輔機(jī)段橫向布局改造方案）

從設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)角度考慮，本次改造應(yīng)采用方案2橫向布置輔機(jī)段。但是，原安裝設(shè)備的輔機(jī)空間太小，沒(méi)有足夠的空間擺放設(shè)備。同時(shí)，若采用橫向布置，需要對(duì)蒸汽管道進(jìn)行較大的改造，費(fèi)用較大。綜合考慮以上因素，最終采用方案1豎向布置設(shè)備輔機(jī)段。同時(shí)，在新風(fēng)管道上增設(shè)清潔手孔。每個(gè)功能段都經(jīng)過(guò)重新加工及改造，設(shè)備整體應(yīng)用效果比改造前優(yōu)化很多。

引風(fēng)機(jī)是沸騰干燥機(jī)控制風(fēng)量的關(guān)鍵設(shè)備，本次改造中也對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了保養(yǎng)?？紤]到耐高溫的高效過(guò)濾器已使用較長(zhǎng)時(shí)間，且改造過(guò)程中難免會(huì)破壞或污染高效過(guò)濾器，故本次改造中更換了高效過(guò)濾器。

經(jīng)改造或重大維修的設(shè)備應(yīng)該進(jìn)行再確認(rèn)。因此，我們對(duì)改造后的沸騰干燥機(jī)進(jìn)行了安裝、運(yùn)行和性能確認(rèn)，通過(guò)設(shè)備驗(yàn)證，判斷設(shè)備能否有效控制沸騰干燥機(jī)的工作溫度（80～90℃）；風(fēng)量能否使物料達(dá)到生產(chǎn)所要求的沸騰效果；能否保證設(shè)備符合生產(chǎn)工藝要求等。同時(shí)，檢測(cè)沸騰干燥機(jī)進(jìn)風(fēng)的浮游菌及懸浮粒子等相關(guān)參數(shù)，確保新風(fēng)符合潔凈度要求，保證物料不被污染。

4 結(jié)語(yǔ)

盡管我國(guó)的固體制劑生產(chǎn)設(shè)備及技術(shù)發(fā)展已經(jīng)比較成熟，但是部分企業(yè)考慮到資金投入壓力，仍舊使用多年前的設(shè)備，為了保證設(shè)備符合法規(guī)和藥品生產(chǎn)工藝要求，就需要相關(guān)部門的技術(shù)人員開(kāi)動(dòng)腦筋、集思廣益，對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行改造，使設(shè)備更好地為藥品生產(chǎn)服務(wù)。

[1]陳永興.固體制劑制備中制粒關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展[J].機(jī)電信息，2012（32）：12-14.

[2]藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（2010年修訂）：衛(wèi)生部令第79號(hào)[A].