在制藥與生物行業(yè)，對(duì)內(nèi)表面的處理主要通過機(jī)械拋光和電解拋光來實(shí)現(xiàn)。機(jī)械拋光指在專用的拋光機(jī)上進(jìn)行拋光，靠極細(xì)的拋光粉和磨面間產(chǎn)生的相對(duì)磨削和滾壓作用來消除磨痕，它可分為粗拋光和細(xì)拋光；電解拋光是在機(jī)械拋光的基礎(chǔ)上，以被拋工件為陽極、不溶性金屬為陰極，兩極同時(shí)浸入到施加2~25伏電壓的電解槽中，通過電流的作用引發(fā)一個(gè)強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)并發(fā)生選擇性的陽極溶解（圖1）。通常，金屬表面的最高點(diǎn)在電解拋光時(shí)最先被消解，從而達(dá)到工件表面光亮度增大的效果。

圖1 電解拋光原理圖

電解拋光的關(guān)鍵因素包括電解液的溫度、陰極振幅（陰極于被拋工件之間的距離）、酸液配比濃度與電解時(shí)間。通常情況下，根據(jù)被拋工件的特點(diǎn)來決定被電解物浸泡在電解槽中的時(shí)間長短，同時(shí)，《ASME BPE》嚴(yán)禁閃鍍電拋，即被拋工件放入電解槽中僅很短時(shí)間后就被取出。

與機(jī)械拋光相比，電解拋光能增加不銹鋼管道表面抗腐蝕性、保證內(nèi)外色澤一致；電解拋光可揭露目測的表面缺陷，它能有效減少不銹鋼內(nèi)表面積、增加表面光潔度、有利于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的快速高效清洗，并能有效去除由機(jī)械拋光引起的可引起鐵氧化和脫色的表面突入（圖2）。

圖2 電解拋光效果圖

電解拋光將表面游離的鐵離子去除，有助于增加表面的Cr/Fe比、增強(qiáng)鈍化保護(hù)層、降低系統(tǒng)發(fā)生紅銹的風(fēng)險(xiǎn)。圖3是機(jī)械拋光和電解拋光的掃描電鏡下的影像圖，可以明顯看出，電解拋光比機(jī)械拋光的表面更加光滑、平整，因此，《ASME BPE》要求電解拋光的鈍化層厚度不低于15?。

圖3機(jī)械拋光和電解拋光

問題48：食品級(jí)、制藥級(jí)、無菌制藥級(jí)到底區(qū)別在哪里？

常見的食品級(jí)的材料為3A，ISO2037、DIN等標(biāo)準(zhǔn)，主要成分為304材質(zhì)；

常見的制藥級(jí)材料與食品級(jí)材料類似，為3A，ISO2037，DIN等標(biāo)準(zhǔn)，主要成分為316L材質(zhì)；

無菌制藥級(jí)一般是指對(duì)微生物控制更加嚴(yán)格的系統(tǒng)，常用的標(biāo)準(zhǔn)包含SMS3008、ASME BPE等標(biāo)準(zhǔn)，主要成分為316L材質(zhì)，有的系統(tǒng)甚至?xí)捎秒娊鈷伖馓幚怼?/span>

問題49：304材質(zhì)用于純化水系統(tǒng)不符合GMP？

304材質(zhì)完全符合GMP相關(guān)要求，完全可以用于純化水系統(tǒng)，且完全沒有必要采用零死角的隔膜閥。只不過隨著行業(yè)的發(fā)展，企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)管控意識(shí)更加加強(qiáng)，且304材質(zhì)與316L材質(zhì)本身的價(jià)格差異在整個(gè)系統(tǒng)中的比重不大，同時(shí)，市場上還可能存在鑄造奧氏體不銹鋼材質(zhì)充當(dāng)316L的偽命題，所以，更多的企業(yè)選擇采用316L材料用于純化水系統(tǒng)。請(qǐng)時(shí)刻記住這個(gè)名詞：鍛造奧氏體不銹鋼=304/316L！

問題50：鈍化后的鈍化膜厚度需要達(dá)到多少?？

就提高標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)不銹鋼的抗腐蝕性而言，鈍化處理是最佳選擇，也是必要程序。《ASME BPE 2014》關(guān)于潔凈不銹鋼管道系統(tǒng)鈍化章節(jié)對(duì)鈍化工藝的設(shè)計(jì)、執(zhí)行規(guī)范及驗(yàn)收方法都給出了明確的闡述。內(nèi)容涵蓋特種設(shè)備及BPE級(jí)設(shè)備在安裝、定位或改造之后所進(jìn)行的初始水沖洗、化學(xué)清洗、脫脂、鈍化及最終沖洗等程序的準(zhǔn)備和執(zhí)行，它還規(guī)定了針對(duì)與生物、制藥工程及個(gè)人護(hù)理用品業(yè)產(chǎn)品直接接觸的生產(chǎn)系統(tǒng)及部件的鈍化工藝的審查辦法，同時(shí)提供了若干鈍化程序的信息及對(duì)各種鈍化工藝完成后的表面鈍化效果的確認(rèn)方法。其特別指明所涵蓋的內(nèi)容適用于316L不銹鋼及更高等規(guī)格合金材料。鍛造加工成型工藝組成的不銹鋼系統(tǒng)，鈍化技術(shù)方案應(yīng)確保鈍化過程中各參數(shù)的合理性以實(shí)現(xiàn)對(duì)待處理系統(tǒng)中游離鐵的有效去除并能夠使鈍化效果驗(yàn)收試件滿足表1中的各項(xiàng)要求。

表1 鈍化效果檢測標(biāo)準(zhǔn)

需要注意的是，該檢測標(biāo)準(zhǔn)為鍛造奧氏體不銹鋼材質(zhì)組成的系統(tǒng)才能適用，如果企業(yè)采用鑄造奧氏體不銹鋼材質(zhì)進(jìn)行機(jī)加工，則無法實(shí)現(xiàn)大于15埃米的鈍化膜厚度。

問題51：關(guān)于拋光度，美國標(biāo)準(zhǔn)、英國標(biāo)準(zhǔn)與ISO標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別是什么？

不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)不同的表面粗糙度，表1為不同標(biāo)準(zhǔn)的粒度與表面粗糙度對(duì)比結(jié)果。

表1表面粗糙度對(duì)比表

問題52：關(guān)于拋光度SF1、SF4是何標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定？

《ASME BPE》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)拋光度等級(jí)分為SF0、SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6共七個(gè)級(jí)別（表1）。目前，市場上常見的ASME BPE標(biāo)準(zhǔn)管道管件主要為SF1（機(jī)械拋光，Ra<0.51μm）和SF4（電解拋光，Ra<0.38μm）兩個(gè)等級(jí)；常見的ISO 2037標(biāo)準(zhǔn)（部分規(guī)格與SMS 3008標(biāo)準(zhǔn)重疊）管道管件主要為Ra不高于0.8μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm等四個(gè)等級(jí)。注射用水系統(tǒng)與純蒸汽系統(tǒng)直接接觸最終的產(chǎn)品，其生產(chǎn)工藝和清洗要求相對(duì)更高，故工程上一般建議注射用水/純蒸汽系統(tǒng)的管道與罐體內(nèi)表面拋光度Ra值<0.4μm并盡可能電解拋光?；谙到y(tǒng)整體風(fēng)險(xiǎn)考慮和經(jīng)濟(jì)分析，合適的表面粗糙度完全能滿足制藥用水系統(tǒng)的生產(chǎn)、清洗與滅菌要求，電解拋光雖有比機(jī)械拋光更好的清洗與微生物控制優(yōu)勢，但其造價(jià)相對(duì)更高，企業(yè)可結(jié)合自身?xiàng)l件合理選擇使用。

表1 拋光度等級(jí)表

問題53：機(jī)械拋光與電解拋光在清潔驗(yàn)證方面的區(qū)別是什么？

首先，明確一個(gè)觀點(diǎn)，鑄造電拋這是個(gè)偽命題，嚴(yán)重干擾中國制藥工程行業(yè)的發(fā)展。鑄造奧氏體不銹鋼（CF8/CF3M）采用電拋完全沒有意義，甚至?xí)糯笃浔砻嫒毕荨?/span>

表面粗糙度對(duì)系統(tǒng)清洗效果有直接影響，在表面粗糙度的清洗驗(yàn)證模型中，不同表面粗糙度的不銹鋼表面均預(yù)先放置105個(gè)可檢測顆粒，清洗合格的標(biāo)準(zhǔn)為最終殘留顆粒數(shù)<102個(gè)（相當(dāng)于1/1000標(biāo)準(zhǔn)）。從圖1中可以看出，當(dāng)表面粗糙度為機(jī)械拋光2.4μm時(shí)，不銹鋼表面的殘留顆粒數(shù)在清洗初期會(huì)有所下降，經(jīng)過約20分鐘的清洗，殘留顆粒數(shù)始終維持在>103個(gè)的較高水平，清洗結(jié)果無法滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)表面粗糙度為機(jī)械拋光0.65μm時(shí)，不銹鋼表面的殘留顆粒數(shù)在清洗初期會(huì)迅速下降，經(jīng)過約15分鐘的清洗，殘留顆粒數(shù)最終維持在<102個(gè)的理想水平，清洗結(jié)果可接受；當(dāng)表面粗糙度為電解拋光0.42μm時(shí)，不銹鋼表面的殘留顆粒數(shù)在清洗初期會(huì)急劇下降，經(jīng)過約10分鐘的清洗，殘留顆粒數(shù)最終維持在<101個(gè)的理想水平，清洗結(jié)果完全符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。上述實(shí)驗(yàn)說明，在同等情況下，設(shè)備內(nèi)表面光潔度越高，系統(tǒng)所需清洗的時(shí)間越短、清洗效果越好。

圖1 表面粗糙度與清洗驗(yàn)證

問題54：哪些系統(tǒng)必須確?！翱膳疟M”？

任何采用純蒸汽滅菌的流體工藝系統(tǒng)均需確保有100%的可排盡性，以便滅菌過程中的冷凝水能依靠重力及時(shí)排放，系統(tǒng)的“重力全排盡”可通過安裝確認(rèn)中的坡度檢查予以驗(yàn)證。絕大多數(shù)流體工藝系統(tǒng)都是采用純蒸汽進(jìn)行系統(tǒng)的SIP，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝需遵循“重力全排盡”原則。雖然有些企業(yè)的純化水系統(tǒng)采用巴氏消毒或臭氧消毒，有些企業(yè)的注射用水系統(tǒng)采用過熱水滅菌，但考慮到制藥用水分配系統(tǒng)本身沒有“自凈化”功能，因此，也需要考慮這些系統(tǒng)具備100%的可排盡性。

問題55：ASME BPE標(biāo)準(zhǔn)中的GSD0、GSD1、GSD2、GSD3分別適用于哪些系統(tǒng)？

坡度檢查是系統(tǒng)進(jìn)行安裝確認(rèn)時(shí)的另一項(xiàng)主要內(nèi)容。制藥用水系統(tǒng)坡度不夠或無坡度所帶來的風(fēng)險(xiǎn)主要是系統(tǒng)內(nèi)殘水不可排盡，為微生物繁殖提供了“溫床”，導(dǎo)致“生物膜”形成并引起微生物指標(biāo)或內(nèi)毒素指標(biāo)超標(biāo)?！禔SME BPE》標(biāo)準(zhǔn)將流體工藝系統(tǒng)的管道坡度分為GSD0、GSD1、GSD2和GSD3四個(gè)級(jí)別，對(duì)于純化水或注射用水等制藥用水系統(tǒng)，其輸送管道的坡度不應(yīng)低于GSD2（相當(dāng)于1%）；對(duì)于進(jìn)入無菌工藝范圍的潔凈氣體系統(tǒng)和純蒸汽系統(tǒng)，其輸送管道的坡度不應(yīng)低于GSD3（相當(dāng)于2%）。