2025年药品配液罐压力释放装置试题(附答案)

2025年药品配液罐压力释放装置试题(附答案)一、单项选择题（每题2分，共30分）1.药品配液罐压力释放装置的核心功能是：A.维持罐内真空度B.防止罐内压力超过设计限值C.提高物料混合效率D.监测罐内温度变化2.以下关于安全阀（SafetyValve）的描述，错误的是：A.可重复使用，超压时自动开启，压力恢复后自动关闭B.适用于介质清洁、无颗粒、非粘稠的药品配液场景C.开启压力应严格等于配液罐的设计压力D.需定期校验其开启压力和密封性能3.爆破片（BurstingDisc）的破裂压力应满足：A.不低于配液罐的最大允许工作压力（MAWP）B.不高于配液罐设计压力的90%C.等于配液罐的操作压力D.介于配液罐操作压力与设计压力之间4.药品配液罐同时安装安全阀与爆破片时，正确的安装顺序是：A.爆破片在安全阀上游（靠近罐体侧）B.安全阀在爆破片上游（靠近罐体侧）C.两者并联安装，无顺序要求D.两者串联安装时，爆破片需直接焊接在罐体接口5.根据《药品生产质量管理规范（GMP）》，配液罐压力释放装置的材质必须满足：A.与药液接触部分为304不锈钢B.与药液接触部分为316L不锈钢，表面粗糙度Ra≤0.8μmC.材质无特殊要求，仅需耐腐蚀D.材质需符合ASTMA240标准，但无需考虑生物相容性6.压力释放装置的排放能力应至少为配液罐最大可能超压工况下的：A.50%B.80%C.100%D.120%7.配液罐设计压力为0.6MPa（表压），操作压力为0.4MPa，安全阀的开启压力应设定为：A.0.4MPaB.0.5MPaC.0.6MPaD.0.7MPa8.以下哪种情况会导致爆破片提前破裂？A.介质温度长期高于爆破片标定温度B.介质压力长期低于爆破片破裂压力C.爆破片与罐体接口采用卡箍连接D.爆破片材料为哈氏合金9.压力释放装置的排放管道设计需避免：A.管道内径大于装置出口直径B.管道向下倾斜并设置排液口C.管道存在“U”型弯积液D.管道材质与装置本体一致10.对于无菌配液罐，压力释放装置的密封方式应优先选择：A.普通橡胶垫片密封B.金属波纹管密封C.聚四氟乙烯（PTFE）垫片密封D.无垫片直接焊接密封11.根据GB/T12241《安全阀一般要求》，安全阀的回座压力应不低于开启压力的：A.80%B.85%C.90%D.95%12.爆破片装置的最大工作压力（MAWP）与破裂压力的关系是：A.MAWP≤破裂压力×0.85（常温下）B.MAWP≥破裂压力×1.1C.MAWP=破裂压力D.无直接关联13.配液罐压力释放装置的校验周期应不超过：A.3个月B.6个月C.12个月D.24个月14.以下哪项不属于压力释放装置的验证内容？A.开启压力/破裂压力测试B.材料相容性试验（药液接触测试）C.排放管道的气流速度计算D.装置外观尺寸检查15.当配液罐介质为强腐蚀性药液（如稀盐酸）时，压力释放装置的首选材质是：A.316L不锈钢B.钛合金C.哈氏合金C-276D.双相不锈钢二、填空题（每空1分，共20分）1.药品配液罐压力释放装置的设计应遵循的核心原则是__________和__________，确保在超压时快速排放介质，防止罐体失效。2.安全阀按结构可分为__________（如弹簧式）和__________（如先导式），药品生产中常用__________，因其结构简单、维护方便。3.爆破片按破裂形式分为__________（如正拱形）、__________（如反拱形）和__________（如剪切型），无菌配液罐优先选择__________，因其无碎片风险。4.压力释放装置的排放能力需通过__________计算或__________验证，确保大于等于配液罐的最大泄放量。5.根据《压力容器安全技术监察规程》，配液罐的设计压力应__________（填“大于”“等于”或“小于”）最高工作压力，压力释放装置的开启/破裂压力应__________（填“大于”“等于”或“小于”）设计压力。6.无菌配液罐压力释放装置的密封面需满足__________要求，常用__________（如EPDM）或__________（如全金属）密封，避免微生物滋生。7.压力释放装置的安装应确保__________（填“垂直”“水平”或“倾斜”）安装，安全阀的进口管道应__________（填“短而直”或“长而弯”），减少流阻影响开启压力。8.爆破片的寿命受__________（如温度波动）、__________（如介质腐蚀）和__________（如压力循环次数）影响，需定期更换。三、判断题（每题2分，共20分。正确填“√”，错误填“×”）1.压力释放装置的开启压力越高，配液罐的操作安全性越强。（）2.安全阀可单独用于介质含颗粒的配液场景，无需额外过滤。（）3.爆破片破裂后需立即更换，不可重复使用。（）4.配液罐压力释放装置的排放管道应直接排入大气，无需考虑介质回收。（）5.压力释放装置的材料只需满足强度要求，无需考虑与药液的化学反应。（）6.先导式安全阀适用于大口径、高压力的配液罐，响应速度比弹簧式更快。（）7.爆破片与安全阀串联使用时，两者之间应设置压力表或泄漏检测装置，监测爆破片是否破裂。（）8.压力释放装置的校验只需在安装前进行，使用中无需定期校验。（）9.配液罐的最大允许工作压力（MAWP）一定等于设计压力。（）10.对于低温药液（如-20℃），压力释放装置的材料需选择耐低温不锈钢（如316L），避免冷脆失效。（）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述安全阀与爆破片的优缺点及适用场景。2.列出药品配液罐压力释放装置设计时需考虑的5项关键参数，并说明其意义。3.压力释放装置安装后需进行哪些验证？请简述验证步骤。4.当配液罐压力释放装置超压时未动作，可能的原因有哪些？5.结合GMP要求，说明压力释放装置在药品生产中的合规性管理要点。五、案例分析题（共20分）某生物制药企业的无菌配液罐（设计压力0.6MPa，操作压力0.3~0.4MPa，介质为pH7.2的蛋白溶液）在灭菌过程中（121℃，0.25MPa）发生超压事故，罐体顶部变形，压力释放装置未动作。经调查，该罐安装了弹簧式安全阀（开启压力0.5MPa）与反拱形爆破片（破裂压力0.55MPa）串联组合，爆破片位于安全阀上游。问题：1.分析压力释放装置未动作的可能原因（8分）。2.提出改进该压力释放装置设计的具体措施（12分）。参考答案一、单项选择题1.B2.C3.D4.A5.B6.C7.B8.A9.C10.B11.C12.A13.C14.D15.C二、填空题1.可靠性；及时性2.直接载荷式；先导式；弹簧式安全阀3.正拱形；反拱形；剪切型；反拱形（无碎片）4.理论（公式）；实际测试（试验）5.大于；小于6.无菌（或“洁净”）；弹性体垫片；全金属密封7.垂直；短而直8.温度条件；介质腐蚀性；压力循环次数三、判断题1.×（开启压力过高可能导致超压时无法及时动作）2.×（含颗粒介质易堵塞安全阀密封面，需配合过滤器）3.√（爆破片为一次性装置）4.×（需考虑介质毒性、腐蚀性，可能需接入收集系统）5.×（需验证材料与药液的相容性，避免污染）6.√（先导式适用于大流量、高压力场景）7.√（监测爆破片是否泄漏或破裂）8.×（需定期校验，确保性能）9.×（MAWP可能因腐蚀减薄等因素低于设计压力）10.√（低温下普通不锈钢可能冷脆，需选择耐低温材质）四、简答题1.安全阀优缺点及适用场景：优点：可重复使用，压力恢复后自动关闭；适用于需要连续生产、介质需回收的场景。缺点：对介质清洁度要求高（易堵塞），开启压力可能受背压影响；不适用于粘稠、含颗粒或腐蚀性强的介质。爆破片优缺点及适用场景：优点：响应速度快（微秒级），无泄漏（全密封），适用于高腐蚀性、粘稠或需无菌隔离的介质；缺点：一次性使用，破裂后需停机更换；无法自动关闭，可能导致介质大量排放。适用场景：安全阀用于清洁、非腐蚀性、需连续生产的配液罐；爆破片用于腐蚀性强、无菌要求高或需快速泄放的场景；两者串联用于兼顾密封性与可恢复性的关键工艺。2.关键参数及意义：（1）开启压力/破裂压力：决定装置触发条件，需低于配液罐设计压力，确保超压前动作；（2）排放能力：需≥配液罐最大泄放量（如加热导致的汽化量、反应放热导致的压力上升速率），避免罐体超压；（3）材料兼容性：与药液接触部分需耐腐蚀、无溶出（如316L不锈钢），避免污染药品；（4）工作温度范围：需覆盖配液罐的最高/最低温度（如灭菌温度121℃），防止材料失效（如高温蠕变或低温冷脆）；（5）密封等级：无菌配液罐需零泄漏（如金属波纹管密封），避免微生物侵入或药液泄漏。3.验证内容及步骤：（1）性能测试：在实验室模拟工况（温度、压力）下测试安全阀的开启压力、回座压力，爆破片的破裂压力，确保符合设计值；（2）材料相容性验证：将装置与药液（或模拟液）接触一定时间（如14天），检测药液中金属离子、微粒等杂质含量，确认无迁移；（3）安装确认（IQ）：检查安装方向（垂直）、管道连接（无泄漏）、排放管道尺寸（内径≥装置出口）及坡度（防止积液）；（4）运行确认（OQ）：在配液罐实际运行中（如灭菌、搅拌）监测装置动作情况，确认超压时能及时开启；（5）性能确认（PQ）：通过至少3次连续生产验证，确保装置在不同工况下（如不同药液、温度）均能稳定工作。4.未动作的可能原因：（1）开启/破裂压力设定过高：安全阀开启压力（0.5MPa）高于实际超压值（灭菌时0.25MPa可能因温度升高导致压力异常上升至0.5MPa以上，但未达设定值）；（2）装置堵塞：蛋白溶液在高温下变性凝固，堵塞安全阀进口或爆破片表面，阻碍介质流动；（3）安装错误：安全阀或爆破片安装方向错误（如反向安装导致无法开启）；（4）材料失效：长期使用后弹簧疲劳（安全阀）或爆破片因温度循环发生金属疲劳，实际破裂压力升高；（5）校验过期：未定期校验，装置实际性能偏离标定值。5.GMP合规性管理要点：（1）设计确认（DQ）：选择符合FDA、EMA或中国GMP要求的装置（如材质符合USPClassVI），提供供应商的材质证明（如316L的材料检测报告）；（2）校验与维护：制定校验计划（每年至少1次），保留校验记录（包括开启压力、泄漏测试结果）；（3）清洁与灭菌：装置需可在线清洁（CIP）和在线灭菌（SIP），密封件材质耐蒸汽灭菌（如EPDM耐135℃）；（4）变更控制：若更换装置类型或供应商，需重新进行验证（如相容性、排放能力测试），并更新设备档案；（5）记录管理：保留装置的安装、校验、维修、更换记录，确保可追溯（如爆破片的更换时间、破裂压力测试报告）。五、案例分析题1.未动作的可能原因：（1）压力释放装置的设定压力过高：灭菌时配液罐内实际压力可能因温度升高（121℃）超过操作压力（0.3~0.4MPa），但未达到安全阀（0.5MPa）和爆破片（0.55MPa）的触发值，导致未动作；（2）介质特性影响：蛋白溶液在高温下变性，可能在爆破片表面形成结垢层，增加了爆破片的实际破裂压力；（3）串联组合设计缺陷：爆破片位于安全阀上游，若爆破片未破裂，安全阀无法感知罐内压力（因爆破片密封），导致两者均未动作；（4）温度影响：安全阀的弹簧在高温（121℃）下可能发生热膨胀，导致开启压力升高（弹簧刚度下降，实际开启压力高于标定值）；（5）校验失效：安全阀或爆破片未定期校验，实际性能偏离标定值（如爆破片因长期高温存储，金属疲劳导致破裂压力升高）。2.改进措施：（1）调整压力设定：根据灭菌工况（121℃，0.25MPa）重新计算最大可能压力（考虑温度引起的汽化膨胀），将安全阀开启压力设定为0.45MPa（低于设计压力0.6MPa，高于正常操作压力0.4MPa），爆破片破裂压力设定为0.5MPa（略高于安全阀开启压力，作为冗余保护）；（2）优化组合方式：改为爆破片与安全阀并联（非串联），或在串联时在两者之间设置压力传感器和排气阀，确保爆破片破裂后安全阀能及时动作；（3）更换爆破片类型：针对蛋白溶液，选择反拱形无碎片爆破