5.Critical Utilies Design Maintenance

1

C R I T I C A L U T I L I T Y D E S I G N A N D M A I N T E N A N C E

G a s t o n L o o

M a i n t e n a n c e L e a d

M S D S I N G A P O R E

A S E A N L i f e S c i e n c e s C o n f e r e n c e a n d E x h i b i t i o n - 2 0 1 3

2

T y p e o f u t i l i t i e s s y s t e m

R e g u l a t o r y r e q u i r e m e n t

D e s i g n a p p r o a c h

D e s i g n p r i n c i p l e a n d s t r a t e g i c

G E P

S y s t e m b o u n d a r i e s

M a i n t e n a n c e p l a n

R o u g i n g

F i l t e r i n t e g r i t y t e s t i n g

C o n t a m i n a t i o n / m i c r o b i a l c o n t r o l

I n d u s t r y t r e n d - P A T

A g e n d a

3

C r i t i c a l u t i l i t i e s s y s t e m

G a s s y s t e m

P u r e s t e a m

W a t e r s y s t e m

N o n - c r i t i c a l u t i l i t i e s s y s t e m

C h i l l e d w a t e r

P l a n t s t e a m

I n s t r u m e n t a i r

P o t a b l e w a t e r


4


D i r e c t i m p a c t s y s t e m ( p r o c e s s s y s t e m )

C o n t a c t t h e p r o d u c t

D i r e c t i m p a c t p r o d u c t q u a l i t y

C o n t a c t m a t e r i a l s t h a t u l t i m a t e l y b e c o m e p a r t o f p r o d u c t

D e p e n d o n p r o c e s s , c a n b e r a w m a t e r i a l , c o m p o n e n t o r

p r o c e s s a i d ( e x c i p i e n t )

A p p l i c a t i o n e x a m p l e :

N 2 f o r v e s s e l b l a n k e t i n g

P u r e s t e a m S I P

W F I f o r c o m p o u n d i n g

D e f i n i t i o n

5


E q u i p m e n t t h a t u s e c r i t i c a l u t i l i t y :

B l o w - f i l l - s e a l ( B F S ) p a c k a g i n g m a c h i n e s

C o m p o u n d i n g s y s t e m

F i l l i n g l i n e

F r e e z e - d r y i n g ( l y o p h i l i z a t i o n )

P a r t w a s h e r

A u t o c l a v e

S I P s k i d

6

G a s s y s t e m


N i t r o g e n

S t o r a g e t a n k

D i s t r i b u t i o n l o o p

S t e r i l e a i r ( f i l t e r e d a i r )

G e n e r a t i o n ( c o m p r e s s e d a i r )

O i l f r e e t y p e


B u f f e r t a n k

A i r d r y e r

0 . 2 f i l t e r

7

P u r e s t e a m


P u r e s t e a m

G e n e r a t i o n


K e y f e a t u r e

F e e d w a t e r f r o m P F W

U s e p l a n t s t e a m f o r

d i s t i l l a t i o n p r o c e s s

- R e m o v a l o f e n d o t o x i n s a n d o t h e r i m p u r i t i e s v i a

m u l t i p l e s e p a r a t i o n s t a g e s

- F o r p r o c e s s s t e r i l i z a t i o n p u r p o s e

8

C r i t i c a l U t i l i t i e s S y s t e m

W a t e r F o r I n j e c t i o n ( W F I )

G e n e r a t i o n

F e e d w a t e r f r o m P F W

S t o r a g e a n d d i s t r i b u t i o n


P u r i f i e d w a t e r s y s t e m ( P F W )

G e n e r a t i o n

S t o r a g e a n d d i s t r i b u t i o n

9

S t o r a g e a n d D i s t r i b u t i o n S y s t e m

K e y c o m p o n e n t s

T a n k s

P u m p s

H e a t e x c h a n g e r s

V a l v e s

S a m p l e V a l v e s

I n s t r u m e n t a t i o n

W h a t s c r i t i c a l ?

L o c a t i o n

1 0

S c h e m a t i c

P F W G e n e r a t i o n

U N I T

M U L T I M E D I A

F I L T E R

D O S I N G

H Y P O C H L O R I T E

F I L T E R

C A R B O N

F I L T E R S

C A R T R I D G E

T O P U R I F I E D

W A T E R T A N K

H E A T

H E A T E X C H A N G E R S

C O O L

R E V E R S E O S M O S I S

T W I N P A S S

C O N T I N U O U S

D E I O N I S A T I O N

S T O R A G E

T A N K

P U M P

R E T U R N F R O M

P U R I F I E D

W A T E R T A N K

U N I T

S O F T W A T E R

I N L E T

F I N A L F I L T E R

1 1


T h e s o f t e n e d a n d

c h l o r i n a t e d w a t e r i s f e d

t o a m u l t i - m e d i a f i l t e r

u n i t ( M M F ) .

R e m o v e p a r t i c u l a t e

p r e s e n t w i t h i n t h e f e e d

w a t e r s u p p l y .

A f t e r f i l t r a t i o n , t h e w a t e r

f l o w s t o a b r e a k t a n k f o r

s t o r a g e .

M u l t i - m e d i a f i l t e r

1 2

B r e a k t a n k


F e e d s i n t o b r e a k t a n k

T h e M M F w a t e r

W a t e r r e - c i r c u l a t e d b a c k f r o m

f i n a l f i l t e r

T h e I t c o n s i s t o f

s p r a y b a l l

h e a t e d v e n t f i l t e r

b u r s t i n g d i s c

l e v e l s e n s o r s

1 3


T h e a c t i v a t e d c a r b o n f i l t e r

r e m o v e s

l i g h t w e i g h t o r g a n i c s

a n y r e s i d u a l c h l o r i n e

D a i l y b a c k w a s h c y c l e

( A u t o o r m a n u a l )

A c t i v a t e d c a r b o n f i l t e r

1 4

R e v e r s e O s m o s i s ( R O ) u n i t


T o r e m o v e u p t o 9 0 - 9 8 % o f

i n o r g a n i c i o n s t o g e t h e r w i t h

a l l l a r g e c o n t a m i n a n t s a n d

o r g a n i c m o l e c u l e s c o n t a i n e d

i n t h e f e e d w a t e r .

A t w i n p a s s R O u n i t p r o t e c t

t h e s y s t e m f r o m b a c t e r i a a n d

p y r o g e n s .

1 5


- R O p e r m e a t e i s f e d t o

t h e C D I u n i t f o r

p o l i s h i n g .

- U s e s h i g h p u r i t y r e s i n s

m a t e r i a l s t o r e m o v e a l l

i o n i c m a t e r i a l s f r o m t h e

w a t e r e f f e c t i v e l y .

- G i v e a m a x i m u m

r e s i s t i v i t y o f 1 8 . 2 M : -

c m ( 2 5

o

C ) .

C o n t i n u o u s D e i o n i s a t i o n ( C D I ) U n i t

1 6

W a t e r q u a l i t y


1

1 5 1 0 0 . 1 0 . 0 5 5 1 0 0

0 . 2

0 . 2 0 . 1 0 . 0 1 5 1 0 1 8 . 2

M i c r o - s i e m e n s / c m

S / c m @ 2 5

o

C

M e g a - o h m s / c m

M : / c m @ 2 5

o

C

U S P 2 9

C o n d u c t i v i t y < 1 . 3 P S / c m a t 2 5 C

T O C < 5 0 0 p p b ( 0 . 5 m g / l )

P F W

1 7

C o n d u c t i v i t y o f d i f f e r e n t w a t e r


P u r e

w a t e r

P u r i f i e d

w a t e r

D r i n k i n g

w a t e r

B r a c k i s h

w a t e r

S e a

w a t e r

C o n d u c t i v i t y S / c m

0 . 0 1 0 . 1 1 . 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0

L O W M E D I U M H I G H

R e s i s t i v i t y M / c m

1 0 0 1 0 1 . 0 0 . 1 0 . 0 2 0 . 0 0 1 0 . 0 0 0 1 0 . 0 0 0 0 1

1 8


T h e w a t e r i s p a s s e d t h r o u g h

0 . 2 m b e f o r e e n t e r i n g i n t o

s t o r a g e t a n k .

B i o b u r d e n r e d u c t i o n

R e m o v a l o f p a r t i c u l a t e

c o n t a m i n a t i o n d o w n t o 0 . 2 m .

F i n a l F i l t e r

M i c r o b i o l i m i t s :

- d r i n k i n g w a t e r < 5 0 0 c f u / m l

- P F W < 1 0 0 c f u / m l

- W F I < 1 0 c f u / m l

1 9





G E P



R o u g i n g




A g e n d a

2 0

W h a t m i g h t a r e g u l a t o r w a n t ?

F o r p e o p l e t o u n d e r s t a n d t h e

i n t e n t o f r e g u l a t i o n s , a n d t h e n

i m p l e m e n t p r o g r a m s t o m e e t t h a t i n t e n t .

2 1

F D A


F D A h a s r e c e n t l y f o c u s e d a t t e n t i o n o n c r i t i c a l u t i l i t i e s .

E n d u s e r s a n d t h e i r q u a l i f i c a t i o n a n d q u a l i t y a s s u r a n c e

p e r s o n n e l m u s t d e m o n s t r a t e t h a t t h e f a c i l i t y c o m p l i e s

w i t h 2 1 C F R 2 1 1 . 6 5 ( a ) w h i c h s t a t e s :

E q u i p m e n t s h a l l b e c o n s t r u c t e d s o t h a t s u r f a c e s t h a t

c o n t a c t c o m p o n e n t s , i n - p r o c e s s m a t e r i a l s o r d r u g

p r o d u c t s , s h a l l n o t b e r e a c t i v e , a d d i t i v e , o r a b s o r p t i v e s o

a s t o a l t e r t h e s a f e t y , i d e n t i t y , s t r e n g t h , q u a l i t y , o r p u r i t y

o f t h e d r u g p r o d u c t b e y o n d t h e o f f i c i a l o r o t h e r

e s t a b l i s h e d r e q u i r e m e n t s .

2 2

P I C / S


P I C / S i s t h e a b b r e v i a t i o n a n d l o g o u s e d t o d e s c r i b e b o t h t h e

- P h a r m a c e u t i c a l I n s p e c t i o n C o n v e n t i o n ( P I C )

- P h a r m a c e u t i c a l I n s p e c t i o n C o - o p e r a t i o n S c h e m e ( P I C S c h e m e )

P I C S c h e m e P I C

S c h e m e C o n v e n t i o n

A n i n f o r m a l

a r r a n g e m e n t

A f o r m a l t r e a t y

H a s n o l e g a l

s t a t u s

H a s l e g a l s t a t u s

B e t w e e n H e a l t h

a u t h o r i t i e s

B e t w e e n c o u n t r i e s

E x c h a n g e o f

i n f o r m a t i o n

M u t u a l r e c o g n i t i o n

o f i n s p e c t i o n s

T h e m a i n d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e P I C S c h e m e a n d P I C a r e :

o p e r a t i n g

t o g e t h e r

i n p a r a l l e l .

2 3

P I C / S


P I C / S d e v e l o p g u i d a n c e T h e A i d e - M e m o i r e I n s p e c t i o n

o f U t i l i t i e s f o r G M P i n s p e c t o r s

F o r t r a i n i n g a n d p r e p a r a t i o n o f i n s p e c t i o n

C h e c k l i s t f o r c r i t i c a l u t i l i t y o n w a t e r , s t e a m a n d g a s e s

2 4

S t a n d a r d


I m p r o v e d s t a n d a r d a n d g u i d e l i n e s s u c h a s

- A S M E B i o p r o c e s s i n g E q u i p m e n t s t a n d a r d ( B P E - 2 0 1 2 )

- I S P E B a s e l i n e

@

P h a r m a c e u t i c a l E n g i n e e r i n g G u i d e s

- I n t e r n a t i o n a l S t a n d a r d I S O 8 5 7 3 C o m p r e s s e d A i r

h a v e d r i v e n t h e q u e s t o f q u a l i t y i n p h a r m a c e u t i c a l

i n d u s t r y .

V a r y o f i n t e r p r e t a t i o n b y d i f f e r e n t r e g u l a t o r s

2 5

E M E A


R e f l e c t i o n P a p e r o n 5 M a r c h 2 0 0 8

E P r e q u i r e m e n t f o r W F I b e p r o d u c e d o n l y b y d i s t i l l a t i o n

R e f e r R O m e m b r a n e s a s " b a c t e r i a l f e r m e n t e r s " a n d p r o d u c t i o n

o f W F I R O w o u l d n o t b e a s s a f e a s w a t e r p r e p a r e d b y

d i s t i l l a t i o n

M a n d a t o r y f o r m a n u f a c t u r e o f a l l p r o d u c t s s h i p p e d i n t o t h e

E u r o p e a n E c o n o m i c A r e a

E M E A r e a f f i r m s r e j e c t i o n o f R O f o r

W F I p r o d u c t i o n i n E E A

2 6

U S P


R e c o g n i z e d a n d u s e d i n > 1 4 0 c o u n t r i e s

G u i d e t o p r o d u c e m e d i c a l p r o d u c t s

S p e c i f y s t a n d a r d f o r P F W a n d W F I

U . S . P h a r m a c o p e i a

E x a m p l e :

C o n d u c t i v i t y @ t e m p e r a t u r e ( U S P < 6 4 5 > )

T O C ( U S P < 6 4 3 > )

B a c t e r i o l o g i c a l P u r i t y T o t a l A e r o b i c C o u n t

( C F U / M l )

2 7





G E P



R o u g i n g




A g e n d a

2 8

G E P


D e s i g n a p p r o a c h a f f e c t b y f o l l o w i n g f a c t o r s :

F a c t o r s

C r i t i c a l U t i l i t y D e s i g n

P r o c e s s

B u d g e t

T i m e l i n e

Q u a l i t y

V a l i d a t i o n

S a f e t y &

E n v i r o n m e n t

A u t o m a t i o n

F e e d W a t e r

Q u a l i t y

S p e c i f i c a t i o n

2 9

D e s i g n a n d p r o j e c t w o r k f l o w

D i r e c t - i m p a c t

s y s t e m s o n l y

Q u a l i t y - c r i t i c a l

r e q u i r e m e n t s o n l y


3 0

G E P

S e t t h e s t a n d a r d a n d s p e c i f i e s y o u r r e q u i r e m e n t s

D o c u m e n t t h e f u n c t i o n s y o u w a n t

U s e d a s a l i v e d o c u m e n t u p u n t i l t h e D Q i s c o m p l e t e d a n d

a p p r o v e d

T r a c e a b i l i t y o f P Q a n d O Q f u n c t i o n a l i t y t e s t i n g ( R T M )

P a r t o f p r o c u r e m e n t p r o c e s s e . g . t e n d e r d o c u m e n t

U R S

U s e r r e q u i r e m e n t s p e c i f i c a t i o n

3 1

D e s i g n p h a s e

E n g i n e e r i n g s p e c i f i c a t i o n

F D S - F u n c t i o n a l D e s i g n S p e c i f i c a t i o n

H D S - H a r d w a r e D e s i g n S p e c i f i c a t i o n

S D S - S o f t w a r e D e s i g n S p e c i f i c a t i o n

D Q - D e s i g n Q u a l i f i c a t i o n

O w n e r

V e n d o r

3 2

G E P

R i s k a s s e s s m e n t

M i n i m i z e p r o j e c t e x p e n d i t u r e s , s t r e a m l i n e v a l i d a t i o n , a n d

f o r g o u n n e c e s s a r y p r o c e s s e s o r m e c h a n i c a l d e s i g n o p t i o n s

S e r v e t o q u a l i f y t h e u s e o f c e r t a i n s y s t e m a n d c o m p o n e n t

a t t r i b u t e s t h a t a f f e c t c o s t a n d p e r f o r m a n c e

D e t e r m i n e w h a t o p e r a t i o n s o f c r i t i c a l u t i l i t i e s c l a s s i f i e d a s

c r i t i c a l a n d n o n - c r i t i c a l

D e t e r m i n e t h e s c o p e a n d e x t e n d o f v a l i d a t i o n

O b j e c t i v e

3 3

G E P

R i s k a s s e s s m e n t t o o l

F a i l u r e M o d e E f f e c t s A n a l y s i s

A s s e s s m e n t t o o l t o d e t e r m i n e t h e i r p o t e n t i a l v a l u e f o r p r o c e s s

d e s i g n t e c h n i q u e s

C a u s e & e f f e c t a n a l y s i s

A s s i g n e a c h r i s k 1 - 1 0 f o r o c c u r r e n c e / s e v e r i t y / d e t e c t i o n

R P N = O c c u r r e n c e x S e v e r i t y x D e t e c t i o n

F M E A

3 4

G E P

R i s k a s s e s s m e n t t o o l

E x a m p l e :

M i c r o b i a l d e v e l o p m e n t i n t h e W F I s t o r a g e t a n k

- S u r f a c e f i n i s h o n t a n k < 2 0 ( R a )

- T e m p > 8 0

o

C

W i t h r a t i n g 0 - 1 0 :

R P N = O X S X D

= 1 X 1 0 X 2

= 2 0 ( l o w r i s k )

F M E A

D e s i g n s p e c s

3 5

F M E A f o r m

R i s k A s s e s s m e n t & F M E A

R i s k A s s e s s m e n t F M E A

S t r u c t u r e d b y S y s t e m Q u a l i t y A t t r i b u t e s

( S Q A )

S t r u c t u r e d b y p r o c e s s s t e p s

B e g i n s w i t h i d e n t i f y i n g h a z a r d s t o S Q A s

B e g i n s w i t h i d e n t i f i c a t i o n o f p o t e n t i a l f a i l u r e

m o d e s

C o n t r o l s a r e a s s e s s e d b a s e d o n d e s i g n

f e a t u r e s a n d p r o c e d u r e s

C o n t r o l s a r e g r o u p e d a s p r e v e n t i o n a n d

d e t e c t i o n c o n t r o l s

U s e d t o i d e n t i f y c o n t r o l s t h a t m u s t b e

i n c o r p o r a t e d i n t o t h e u s e r r e q u i r e m e n t s

U s e d t o i d e n t i f y a n d p r i o r i t i z e r i s k s o f a

g i v e n p r o c e s s

U s e d t o e s t a b l i s h a c c e p t a n c e c r i t e r i a f o r

v a l i d a t i o n

3 6

3 7

G o o d E n g i n e e r i n g P r a c t i c e ( G E P )

I d o n t k n o w h o w t o

e x p l a i n t h e m , b u t I

k n o w t h e m w h e n I

s e e t h e m .

3 8

G E P

A p p l y t o a l l c r i t i c a l u t i l i t y f r o m d e s i g n t o o p e r a t i o n s t a g e :

P r o j e c t s

d e s i g n

c o n s t r u c t i o n

c o m m i s s i o n i n g

S t a n d a r d s & P r a c t i c e s

d r a w i n g c o n t r o l

e q u i p m e n t c h a n g e m a n a g e m e n t

d o c u m e n t a t i o n

O p e r a t i o n s

m a i n t e n a n c e

c a l i b r a t i o n

s a f e t y a n d e n v i r o n m e n t a l

S c o p e


3 9

G e n e r a l r u l e


A l l o w p r o v i s i o n f o r f u t u r e e x p a n s i o n

U t i l i t i e s s h o u l d b e r o u t e d f r o m p l a n t r o o m t o p r o c e s s

a r e a

P r o c e s s u t i l i t y s y s t e m s a r e d e s i g n e d t o s a t i s f y t h e

r e q u i r e m e n t o f f a c i l i t y

M e e t r e g u l a t o r y r e q u i r e m e n t s a n d e x p e c t a t i o n s

p e r t a i n i n g t o e q u i p m e n t

D r a w i n g f o r u t i l i t y s y s t e m s m u s t b e a p p r o v e d a n d

u p d a t e d .

4 0

G o o d E q u i p m e n t L a y o u t


K e e p d e s i g n a s s i m p l e a s p o s s i b l e

E a s e o f a c c e s s f o r o p e r a t i o n

a n d m a i n t e n a n c e

F o l l o w p r o c e s s f l o w

P r o v i d e g o o d s p a c i n g

f o r e q u i p m e n t

O p e r a t o r s

r e v i e w

e q u i p m e n t

l a y o u t d u r i n g

d e s i g n s t a g e

E q u i p m e n t a n d

p i p i n g l a b e l i n g


S y s t e m Q u a l i f i c a t i o n D r a w i n g r e q u i r e m e n t s :

y s h o w t h e p l a n t l a y o u t , w i t h s e r v i c e c o n n e c t i o n s a n d , a s a p p r o p r i a t e :

y A l l i s o l a t i n g - , d r a i n - , v e n t - , c o n t r o l - v a l v e s , a n d i t e m s s e r v e d ,

c o m p l e t e w i t h t a g n u m b e r s w h e r e u s e d .

y A n y c r i t i c a l i t e m s , s u c h a s f i l t e r s , o u t l e t s , s a m p l e p o i n t s e t c .

y T h e q u a n t i t y , q u a l i t y a n d d i r e c t i o n o f f l o w o f t h e w o r k i n g f l u i d .

C o m p o n e n t t a g g i n g

y M a i n c o m p o n e n t s s h o u l d b e t a g g e d o r l a b e l l e d , t o e n s u r e t h a t t h e r e

a r e u n i q u e r e f e r e n c e s f o r i t e m s t o u s e i n :

y C o m m i s s i o n i n g r e c o r d s

y M a i n t e n a n c e r e c o r d s

y S O P s

y A s s e t r e g i s t e r s

G o o d E q u i p m e n t L a y o u t

4 1

4 2

G E P s a n d E Q


U R S

E n g i n e e r i n g S p e c s

D e s i g n D e t a i l s

E Q

S A T /

C o m m i s s i o n i n g

F A T

G E P

G M P

Q u a l i t y C r i t i c a l A t t r i b u t e s

4 3

D e s i g n c r i t e r i a


U t i l i t y

q u a l i t y

U s e p o i n t

c r i t e r i a

S y s t e m

c r i t e r i a

R e - e v a l u a t e s y s t e m

d e s i g n b o u n d a r i e s

a n d c o n s t r a i n t s

D e t a i l e d

s y s t e m

d e s i g n

- P r o d u c t

- R e g u l a t o r y

- D o s a g e f o r m

- P r e s s u r e

- T e m p

- F l o w r a t e

- D e m a n d

- A u t o / m a n u a l

- S t o r a g e

- F u t u r e c a p a c i t y

- G e n e r a t i o n r a t e

- F e e d w a t e r Q u a l i t y

4 3

4 4

C o m p r e s s e d a i r t o s t e r i l e a i r


S a n i t a r y s a m p l i n g

p o i n t

G a l v a n i z e d p i p i n g

S a n i t a r y v a l v e

0 . 2 m

s t e r i l e f i l t e r

C r i t i c a l

N o n c r i t i c a l

S S p i p i n g

4 5

C r i t i c a l u t i l i t y d e s i g n

S t a n d a r d r e q u i r e m e n t

B a s i c r e q u i r e m e n t i n c l u d e s :

E l i m i n a t e d e a d l e g s w h e r e p o s s i b l e

S a n i t a r y d e s i g n f o r c o m p o n e n t

N 2 s e a l s t o r a g e t a n k o r v e n t f i l t e r ( 0 . 2 m )

P i p i n g m a t e r i a l - S S 3 1 6 L

O r b i t a l w e l d i n g a n d i n s p e c t i o n

S a m p l i n g p o i n t f o r d i s t r i b u t i o n l o o p

I n s t r u m e n t s f o r t r e n d i n g ( T T / F T / P T )

S t a n d b y p u m p f o r w a t e r d i s t r i b u t i o n l o o p

I S O / D I N t y p e o f g a s k e t / s e a l e . g . P T F E , E P D M ,

V i t o n a n d S i l i c o n e

4 6

W h y S t a i n l e s s S t e e l 3 1 6 L

L i n d i c a t e s l o w c a r b o n b u t n o t e t h a t t h e s p e c i f i c a t i o n l i m i t s f o r

3 1 6 a n d 3 1 6 L o v e r l a p

3 1 6 C M n S i P S C r M o N i N

M i n - - - 0 - 1 6 . 0 2 . 0 1 0 . 0 -

M a x 0 . 0 8 2 . 0 0 . 7 5 0 . 0 4 5 0 . 0 3 1 8 . 0 3 . 0 1 4 . 0 0 . 1 0

3 1 6 L

M i n - - - - - 1 6 . 0 2 . 0 1 0 . 0 -

M a x 0 . 0 3 2 . 0 0 . 7 5 0 . 0 4 5 0 . 0 3 1 8 . 0 3 . 0 1 4 . 0 0 . 1 0

S S 3 1 6 L u s e d w h e n t h e r e i s a d a n g e r o f c o r r o s i o n i n t h e h e a t - a f f e c t e d z o n e s

o f w e l d m e n t s

4 7

W h y S t a i n l e s s S t e e l 3 1 6 L

M a n y r e a s o n s :

A v a i l a b i l i t y o f t u b e a n d s h e e t m a t e r i a l

A v a i l a b i l i t y o f v a l v e s a n d f i t t i n g s

C o r r o s i o n r e s i s t a n c e

W e l d a b i l i t y

A S T M A 2 6 9 ( u n p o l i s h e d I D a n d O D ) a n d A 2 7 0 ( p o l i s h e d

I D a n d O D )

T o l e r a n c e s a r e g e n e r a l l y t i g h t e r f o r A S T M 2 7 0

4 8

O r b i t a l W e l d i n g

T h e s t a n d a r d a p p r o a c h i s t o u s e c l o s e d h e a d o r b i t a l w e l d i n g

A u t o m a t e d r e p e a t a b l e q u a l i t y w e l d s

P r o t e c t i o n f r o m o x i d a t i o n o n b o t h s i d e s b y p u r g e g a s

W e l d p a r a m e t e r s ( p r i m a r y / b a c k g r o u n d v a l u e s o f p u l s e d

w e l d i n g c u r r e n t , p r i m a r y / b a c k g r o u n d p u l s e t i m e s a n d

r p m ) , c o n t r o l l e d b y t h e p o w e r s u p p l y , w h i c h d e t e r m i n e s t h e

s u r f a c e t r a v e l s p e e d o f t h e t u n g s t e n e l e c t r o d e .

O r b i t a l w e l d i n g p r o v i d e s p r e c i s e c o n t r o l o f t h e h e a t i n p u t i n t o

t h e w e l d r e s u l t s i n b e t t e r c o r r o s i o n r e s i s t a n c e t h a n m a n u a l

w e l d i n g

E n s u r e s a m p l e w e l d s ( c o u p o n ) a r e p r o d u c e d f o r a l l h e a t

c o m b i n a t i o n s .

4 9

O r b i t a l W e l d i n g t e s t c o u p o n

T e s t c o u p o n s t h a t

c o n f o r m t o t h e

s p e c i f i c a t i o n o n t h e a c t u a l

m a t e r i a l s t o b e u s e d

b e f o r e t h e s t a r t o f t h e j o b

O t h e r s :

- l i n e s w e r e l a b e l e d w i t h t h e h e a t

n u m b e r o f t h e t u b i n g

- d a t e o f w e l d i n g

- w e l d n u m b e r o n t h e I S O d r a w i n g

- p i p i n g s y s t e m n u m b e r

- w e l d l o g f o r f u t u r e r e f e r e n c e

5 0


S t a n d a r d r e q u i r e m e n t

A i r g a p f o r d r a i n p o i n t ( m i n . 5 0 m m )

E l i m i n a t e m i c r o b i a l

c o n t a m i n a t i o n

f r o m c o m m o n d r a i n l i n e

A S M E 1 1 2 . 1 . 2 :

T h e m i n i m u m r e q u i r e d a i r

g a p s h a l l b e t w i c e t h e

d i a m e t e r o f t h e e f f e c t i v e

o p e n i n g

D e a d L e g d e f i n i t i o n s

D

L

A d e a d l e g i s a n y a r e a i n a p i p i n g s y s t e m w h e r e w a t e r c a n b e c o m e s t a g n a n t

a n d w h e r e w a t e r i s n o t e x c h a n g e d d u r i n g f l u s h i n g .

B a c t e r i a i n d e a d - e n d p i p e l e n g t h s / c r e v i c e s a r e p r o t e c t e d f r o m f l u s h i n g a n d

s a n i t i z a t i o n p r o c e d u r e s a n d c a n r e c o n t a m i n a t e t h e p i p i n g s y s t e m .

Z e r o d e a d l e g v a l v e s w e r e u s e d t o m i n i m i z e d e a d l e g s i n c r i t i c a l a r e a s o f t h e

p i p i n g s y s t e m

M o d e r n p i p i n g d e s i g n l i m i t s t h e l e n g t h o f a n y

d e a d - e n d p i p e t o 6 t i m e s t h e p i p e s d i a m e t e r

( e v e n s h o r t e r d e a d l e g s a r e p r e f e r r e d ) .

T h i s i s t h e s i x d i a m e t e r r u l e ( 6 D ) .

5 1

D e a d L e g g u i d e l i n e

A s p e r A S M E

B P E 1 9 9 7 : " F o r

B i o p r o c e s s i n g

s y s t e m s , L / D o f

2 : 1 i s a c h i e v a b l e

w i t h t o d a y ' s

d e s i g n

t e c h n o l o g y f o r

m o s t v a l v i n g a n d

p i p i n g

a p p l i c a t i o n s "

A s p e r F D A -

G U I D E T O

I N S P E C T I O N S

O F H I G H

P U R I T Y W A T E R

S Y S T E M S : i t

d e f i n e d d e a d - l e g s

a s n o t h a v i n g a n

u n u s e d p o r t i o n

g r e a t e r i n l e n g t h

t h a n s i x

d i a m e t e r s o f t h e

u n u s e d p i p e

m e a s u r e d f r o m

t h e a x i s o f t h e

p i p e i n u s e .

D

L

I f d e a d l e g s e x i s t i n a s y s t e m , s o m e

p r o v i s i o n s h o u l d b e m a d e f o r f l u s h i n g t h e m

t h r o u g h r o u t i n e l y .

5 2

5 3

C a s e S t u d y - D e a d l e g

I N

O U T L E T

D e a d l e g s e c t i o n

d u r i n g n o r m a l

o p e r a t i o n

P r o m o t e s m i c r o b i a l

g r o w t h a n d f o r m a t i o n

o f b i o - f i l m

D R A I N

A f f e c t s

p e r f o r m a n c e o f

c a r b o n f i l t e r

C a r b o n f i l t e r m a n i f o l d i n o p e r a t i o n

C a r b o n

f i l t e r t a n k

5 4


D e a d l e g s e c t i o n , c o l l e c t s

d i r t y b a c k w a s h w a t e r

D r a i n

C a r b o n f i l t e r m a n i f o l d d u r i n g b a c k - w a s h i n g

I N

O U T L E T

C a r b o n

f i l t e r t a n k

5 5

A f t e r i m p r o v e m e n t

O u t l e t

I n l e t

D r a i n

C a r b o n f i l t e r

t a n k

C a r b o n f i l t e r m a n i f o l d i n o p e r a t i o n


K e e p d e a d l e g s b e t w e e n v a l v e s t o m i n i m u m

5 6

A f t e r i m p r o v e m e n t

O u t l e t

I n l e t

D r a i n

K e e p d e a d l e g s b e t w e e n v a l v e s t o m i n i m u m

C a r b o n f i l t e r

t a n k


C a r b o n f i l t e r m a n i f o l d d u r i n g b a c k - w a s h i n g

5 7





G E P



R o u g i n g




A g e n d a

5 8

M a i n t e n a n c e c h a l l e n g e

M a i n t e n a n c e a l w a y s l i n k t o r e l i a b i l i t y / a v a i l a b i l i t y

2 4 h r s X 3 6 5 d a y s

M a i n t a i n t h e v a l i d a t e d s t a t e


M

5 9

R o u g i n g

A f o r m o f s u r f a c e c o r r o s i o n r e d d i s h / b r o w n i s h

C o m m o n p r o b l e m i n W F I / p u r e s t e a m s y s t e m s

H i g h t e m p e r a t u r e s a n d d i s s o l v e d g a s e s a c c e l e r a t e

c o r r o s i o n a n d f o r m a t i o n o f i r o n o x i d e s

I r o n o x i d e c a n b r e a k a w a y f r o m S S s u r f a c e s a n d f l o w

t h r o u g h t h e e n t i r e w a t e r s y s t e m d o w n s t r e a m

( m i g r a t o r y r o u g e )

6 0

E f f e c t

R o u g i n g

C r - o x i d e d o m i n a t e d p a s s i v e - l a y e r i s c h a n g i n g t o F e - o x i d e

e n r i c h e d c o r r o s i o n l a y e r

I n f l u e n c i n g p a r a m e t e r s :

A l l o y q u a l i t y

S u r f a c e t r e a t m e n t

W F I q u a l i t y

T e m p e r a t u r e

E x p o s i t i o n t i m e

G a s c o n t e n t ( t y p e a n d q u a n t i t y )

6 1

E x a m p l e

R o u g i n g

T y p i c a l l y f o u n d i n :

P u m p i m p e l l o r s a n d i n t e r n a l h o u s i n g

V e s s e l s p r a y b a l l s

I n - l i n e f i l t e r s a n d h o u s i n g s

S t o r a g e v e s s e l s u r f a c e s ( u s u a l l y a b o v e w a t e r l i n e )

P T F E s u r f a c e s e . g . t r i - c l a m p g a s k e t s a n d v a l v e

d i a p h r a g m s

6 2

E x a m p l e

R o u g i n g

S p r a y b a l l W F I

s t o r a g e t a n k

P u m p i m p e l l e r f r o m

W F I s y s t e m

P u m p v o l u t e f r o m

W F I s y s t e m

6 3

E x a m p l e

R o u g i n g

R o u g i n g o n a P T F E

t r i - c l a m p g a s k e t

R o u g e d i s c o l o r a t i o n

f o u n d o n a p o i n t o f u s e

0 . 4 5 m f i l t e r m e m b r a n e

6 4

E x a m p l e

R o u g i n g

R o u g e c a n b e w i p e d o f f a n d c a n m o v e t h r o u g h o u t a s y s t e m .

T h e r o u g e l a y e r c o n s i s t s o f h e a v y - m e t a l - o x i d e s , p r e f e r a b l y F e -

O x i d e s .

T h e r o u g e - l a y e r c o n s i s t s o f p a r t i c l e s o f h e a v y - m e t a l - o x i d e s

w h i c h c a n l e a v e t h e s u r f a c e b a s e d o n s t r e a m c o n d i t i o n s .

W i p e t e s t o f a p r o d u c t i o n v e s s e l W i p e t e s t o f a W F I p i p e

6 5

P a s s i v a t i o n

R o u g i n g c o n t r o l

R e m o v a l o f r o u g i n g

G e n e r a t e a n o x i d e f i l m t h a t c o v e r s a n d p r o t e c t s t h e

s u r f a c e o f t h e S S s u r f a c e b y n i t r i c a c i d o r c i t r i c a c i d

R e c i r c u l a t i o n t h r o u g h d i s t r i b u t i o n l o o p ( 2 h r s )

P o s t p a s s i v a t i o n P F W w a t e r f l u s h i n g t i l l p H 6 t o 8

6 6

B e f o r e / A f t e r D e r o u g i n g

b e f o r e D e r o u g i n g a f t e r D e r o u g i n g

6 7

M o n i t o r i n g

R o u g i n g c o n t r o l

S c h e d u l e i n s p e c t i o n t o c h e c k c o m p o n e n t s i n t h e l o o p s

f o r s i g n o f r o u g e

E s t a b l i s h b a s e l i n e a n d i d e n t i f y p o s s i b l e p r o b l e m a r e a

E s t a b l i s h S O P f o r d e r o u g i n g / r e p a s s i v a t i o n p r o c e s s

R o u t i n e s a m p l i n g o f w a t e r q u a l i t y

C o n d u c t i v i t y

T O C

H e a v y m e t a l s

N i t r a t e

6 8

F i l t e r i n t e g r i t y t e s t i n g ( F I T )

F i l t e r t y p e :

- A i r / G a s f i l t r a t i o n

- W a t e r f i l t r a t i o n

- V e n t f i l t r a t i o n f o r s t o r a g e t a n k

P u r p o s e :

- S t e r i l e b o u n d a r i e s

- P r o t e c t f r o m c o n t a m i n a t i o n

( b a c t e r i a r e t e n t i o n )

M a i n t e n a n c e :

- R o u t i n e s c h e d u l e r e p l a c e m e n t

- F I T ( b e f o r e a n d a f t e r )

6 9


W h a t i s F I T ?

A m e a s u r e o f t h e a b i l i t y o f a f i l t e r e l e m e n t t o w o r k a s

d e s i g n e d t h r o u g h m u l t i p l e c y c l e s , i s a s e n s i t i v e p r o c e s s

p a r a m e t e r s t h a t r e q u i r e s q u a l i f i e d t e s t i n g

F a c t o r s i n f l u e n c i n g F I T

- T e m p e r a t u r e

- U p s t r e a m Vo l u m e

- W e t t i n g A g e n t

7 0


B r e a c h e s m a y o c c u r a s a

r e s u l t o f

F a c t o r y d e f e c t s

S h i p p i n g d a m a g e

I m p r o p e r m a i n t e n a n c e

S t r u c t u r a l c r e e p

C h e m i c a l d e g r a d a t i o n

A g e

B r e a c h e s c a n o c c u r i n

m a n y l o c a t i o n s

S e a l s a n d O - r i n g s

M e m b r a n e p o t t i n g

F i b e r s ( b r o k e n o r

p u n c t u r e d )

P o t e n t i a l i n t e g r i t y b r e a c h e s u n d e r s c o r e

t h e n e e d f o r F I T

7 1

T y p e o f F I T

- W a t e r i n t r u s i o n t e s t ( g a s )

- F o r w a r d f l o w ( w a t e r )

- B u b b l e p o i n t f i l t e r t e s t

7 2

W a t e r i n t r u s i o n t e s t ( g a s / v e n t )

F o r h y d r o p h o b i c g a s f i l t e r s

W I T

T h e r e s i s t a n c e t o w a t e r f l o w i s

o v e r c o m e b y a s p e c i f i c p r e s s u r e

7 3

A n i n t e g r i t y t e s t m e a s u r i n g a i r d i f f u s i o n

M e a s u r e m e n t o f d i f f u s i v e ( d i f f u s i o n a l ) f l o w o f a g a s

t h r o u g h a w e t t e d f i l t e r .

M e a s u r e d u n d e r p r e s s u r e a n d e v a l u a t e d b y c o m p a r i n g

t h e r e s u l t s t o a l i m i t v a l u e .

F o r w a r d f l o w ( w a t e r )

7 4

C o n t a m i n a n t s i n w a t e r

D i s s o l v e d i n o r g a n i c

D i s s o l v e d o r g a n i c s

M i c r o - o r g a n i s m s

P a r t i c u l a t e m a t t e r

7 5

S o u r c e o f C o n t a m i n a t i o n

S o u r c e s o f M i c r o b i a l C o n t a m i n a t i o n

S o u r c e s u p p l y w a t e r o r f e e d w a t e r

U n p r o t e c t e d V e n t s / u n s e a l e d t a n k s

F a u l t y a i r f i l t e r s

C o n t a m i n a t e d u s e p o i n t s / s a m p l e p o i n t s

U n s a t i s f a c t o r y d r a i n a i r b r e a k s

R e p l a c e m e n t c a r b o n / r e s i n / s a n d

C o n t a m i n a t e d c h e m i c a l a d d i t i o n s

I m p r o p e r s a m p l i n g

7 6

C o n t a m i n a t i o n c o n t r o l

R O m e m b r a n e c l e a n i n g

C l e a n i n g i s a c t i v a t e d b y

- f a l l i n p e r m e a t e

- d r a m a t i c r i s e i n p e r m e a t e c o n d u c t i v i t y

- r i s e i n 1

s t

p a s s d i f f e r e n t i a l p r e s s u r e

A c i d c l e a n - r e m o v e h a r d n e s s s c a l e a n d i s e f f e c t i v e i n r e m o v i n g

i r o n p r e c i p i t a t e s .

A l k a l i n e c l e a n - r e m o v e b i o l o g i c a l m a t e r i a l , c o l l o i d , s i l i c a e t c .

7 7

C o n t a m i n a t i o n c o n t r o l

C D I c l e a n i n g

C l e a n i n g r e m o v e s d e b r i s , s c a l e , a n d r e s i n f o u l a n t s f r o m

t h e m o d u l e t h a t c a n s e v e r e l y r e d u c e p e r f o r m a n c e

I t i s v e r y i m p o r t a n t t o f o l l o w c l e a n i n g g u i d e l i n e s i n t h e

C D I O & M m a n u a l

- f o r c l e a n i n g t o b e e f f e c t i v e

- t o a v o i d d a m a g i n g t h e m o d u l e

7 8

M i c r o b i a l C o n t r o l a n d B i o f i l m s

T h e r e a r e a n u m b e r o f m e a s u r e s t h a t c o n t r o l m i c r o b e s :

1 . A v o i d o r m i n i m i s e d e a d l e g s

2 . C o n t i n u o u s r e - c i r c u l a t i o n o f w a t e r

3 . A v o i d s t a g n a n t a m b i e n t t e m p e r a t u r e w a t e r

4 . A l l o w f o r d r a i n a g e o f p i p e w o r k

5 . U s e s a n i t a r y v a l v e s & s u i t a b l e g a s k e t s s e l e c t i o n

6 . U s e s u i t a b l e c o n s t r u c t i o n m a t e r i a l s

7 . M a i n t a i n s y s t e m w a t e r t e m p e r a t u r e a t > 7 0 * C

8 . R e g u l a r s a n i t a t i o n o r s t e r i l i z a t i o n

9 . U V r a d i a t i o n

1 0 . A i r b r e a k f o r d r a i n s

7 9

M i c r o b i a l C o n t r o l

1 . C o n t i n u o u s r e - c i r c u l a t i o n o f w a t e r

2 . A v o i d s t a g n a n t a m b i e n t t e m p e r a t u r e w a t e r

3 . A l l o w f o r d r a i n a g e o f p i p e w o r k a n d s t o r a g e t a n k s

4 . U s e s a n i t a r y v a l v e s

5 . A v o i d o r m i n i m i s e d e a d l e g s

T h e a b o v e m e a s u r e s d i s c o u r a g e b a c t e r i a f r o m :

L i n g e r i n g l o n g e r a n d r e p r o d u c i n g t o l a r g e r n u m b e r s

S e t t l i n g t o e s t a b l i s h b i o f i l m s

G o o d d r a i n a g e o f u n u s e d p i p e s a n d t a n k s a l l o w s

d r y i n g w h i c h p r e v e n t s b a c t e r i a f r o m m u l t i p l y i n g ,

a l t h o u g h t h e y m a y r e m a i n d o r m a n t f o r p e r i o d s o f

t i m e

8 0


1 . U s e s u i t a b l e c o n s t r u c t i o n m a t e r i a l s

2 . M a i n t a i n s y s t e m w a t e r t e m p e r a t u r e a t > 7 0 * C

3 . R e g u l a r s a n i t a t i o n o r s t e r i l i z a t i o n

4 . U V r a d i a t i o n

T h e a b o v e m e a s u r e s a r e d e s i g n e d t o f a c i l i t a t e t h e

k i l l i n g o f b a c t e r i a :

M o s t , i f n o t a l l w a t e r s y s t e m b a c t e r i a a r e

v e g e t a t i v e f o r m s ( d o n o t h a v e s p o r e s ) a n d

t h e r e f o r e k i l l e d a t t e m p e r a t u r e s a b o v e 6 0 * C .

7 0 8 0 * C i s r e c o m m e n d e d t o a l l o w f o r c o o l e r

s p o t s i n s y s t e m s .

S t a i n l e s s s t e e l i s b e t t e r f o r w i t h s t a n d i n g

t e m p e r a t u r e s a n d p r o v i d i n g b e t t e r s u r f a c e f i n i s h

t o p r e v e n t b i o f i l m e s t a b l i s h m e n t .

8 1


1 . R e g u l a r c h e m i c a l t r e a t m e n t s c a n b e c o m e e x p e n s i v e t o

g e t a s y s t e m b a c k u n d e r c o n t r o l

2 . C h e m i c a l t r e a t m e n t s h a v e t o b e a p p l i e d a t c o r r e c t

c o n c e n t r a t i o n s a n d a l l o w s u f f i c i e n t c o n t a c t t i m e f o r

e f f e c t i v e n e s s . H a n d l i n g o f c h e m i c a l s w o u l d r e q u i r e

s a f e t y a s s e s s m e n t

3 . H e a t a t s u f f i c i e n t t e m p e r a t u r e i s a m o r e e f f e c t i v e

s t e r i l i z i n g a g e n t

4 . U V r a d i a t i o n i s e f f e c t i v e b u t

N e e d t o b e c e r t a i n t h e r e i s n o s h a d i n g o f b a c t e r i a

( r e q u i r e s d i r e c t e x p o s u r e t o b a c t e r i a )

N e e d e n s u r e U V i n t e n s i t y i s m a i n t a i n e d o v e r t i m e .

C a n s t i l l h a v e a b l u e l i g h t w h e n U V e n e r g y i s

i n s u f f i c i e n t

8 2

M i c r o b i a l c o n t r o l

S a n i t i z a t i o n

S a n i t i z a t i o n a r e p e r f o r m e d p e r i o d i c a l l y t o c o n t r o l t h e

m i c r o b i a l g r o w t h

W e e k l y s a n i t i z a t i o n o f t h e P F W

- G e n e r a t i o n

- D i s t r i b u t i o n l o o p

F D A o v e r 6 5 d e g r e e s C i s c o n s i d e r e d s e l f s a n i t i z i n g

E U s t o r e d a n d d i s t r i b u t e d i n a m a n n e r w h i c h p r e v e n t s

m i c r o b i a l g r o w t h , f o r e x a m p l e b y c o n s t a n t c i r c u l a t i o n a t

a t e m p e r a t u r e a b o v e 7 0 d e g r e e s C

8 3

M i c r o b i a l c o n t r o l

S a n i t i z a t i o n

O n r e q u e s t w h e n i n t r u s i v e m a i n t e n a n c e :

A f t e r t h e d i s t r i b u t i o n l o o p o r s t o r a g e t a n k i s

o p e n e d , a l t e r e d o r e x p o s e d f o r

m a i n t e n a n c e / c a l i b r a t i o n

8 3

A f t e r r e p l a c e m e n t o f t h e f i l t e r e l e m e n t f o r

t h e f i n a l f i l t e r o r h e a t e d v e n t f i l t e r

A f t e r t h e d i s t r i b u t i o n l o o p o r s t o r a g e t a n k h a s

r e m a i n e d o u t o f s e r v i c e f o r > 4 h o u r s

8 4

C a s e s t u d y m i c r o b i a l c o n t a m i n a t i o n

S c e n a r i o :

T o t a l V i a b l e C o u n t ( T V C ) r e s u l t s f o r w a t e r

w h i c h w a s s a m p l e d a n d t e s t e d o n 1 s t O c t 1 2 h i t

a c t i o n l i m i t f o r P F W g e n e r a t i o n s y s t e m ( a f t e r

5 - 7 d a y s i n c u b a t i o n ) .

P u r i f i e d w a t e r ( s a m p l i n g p o i n t : S P - 1 2 3 F i n a l

f i l t e r o u t l e t ) : 2 5 c f u / 1 0 0 m l

A l e r t l i m i t 1 c f u / 1 0 0 m l

A c t i o n l i m i t 1 0 c f u / 1 0 0 m l

D i s t r i b u t i o n l o o p i s m a i n t a i n e d a t 8 0 d e g C

8 5


I m m e d i a t e A c t i o n :

- N o t i f i e d p r o d u c t i o n t o s t o p u s i n g w a t e r a n d

p e r f o r m i m p a c t a s s e s s m e n t

- L a b t o c o n d u c t i n t e r n a l i n v e s t i g a t i o n e . g . S O P ,

p e r s o n n e l , h u m a n e r r o r , c o n t a m i n a t i o n d u r i n g

s a m p l i n g , I D t e s t , t r e n d i n g , e t c .

- I n f o r m e d s y s t e m o w n e r t o c h e c k w a t e r s y s t e m

c o n d i t i o n

P M r e c o r d , d a i l y l o g s h e e t ( f a c t f i n d i n g )

R o o t c a u s e a n a l y s i s

R e v i e w t r e n d i n g a n d a l a r m l o g f r o m P L C

R e c o v e r y a c t i o n s a s p e r S O P

8 6


C F , R O , U V & C D I s y s t e m

f u n c t i o n a l i t y

I f a n y p a r t s d a m a g e o r c h o k e o n C F , R O ,

U V a n d C D I . V i s u a l c h e c k f u n c t i o n i n g

w e l l . R O m e m b r a n e s ,

C o n t a m i n a t i o n o f

h i g h b i o f i l m f r o m

C F a n d R O .

R O , U V & C D I

p a r a m e t e r s o u t

o f l i m i t

T e c h n i c i a n h a s b e e n

t r a i n e d a n d e x p e r i e n c e d t o

o p e r a t e P W F .

T V C h i t a c t i o n

l i m i t a t C D I o u t l e t

S P - 1 2 3 : 2 5

c f u / 1 0 0 m l

M e t h o d E n v i r o n m e n t

M a c h i n e M a n M a t e r i a l

W h y ? A n y c o n t r o l f a i l u r e s

o r n o t

m o n i t o r e d / t e s t e d / l o g g e d

F a c i l i t y c h a n g e s i f a n y

C o n t a m i n a t i o n o f f e e d

w a t e r s u p p l y

C h l o r i n e s u p p l y

W h y ? C h l o r i n e

s u p p l y l o w ?

W h y ? N o m a l f u n c t i o n a n d d e f e c t s

f o u n d a n d d a t a l o g g i n g o k .

N o M a i n t c a r r i e d o u t .

W h y ? A n y c r o s s

c o n t a m i n a t i o n . N O - r u l e d

o u t .

N o f a i l u r e s m o n i t o r e d & d a t a

l o g g i n g f o r l a s t 4 w e e k s a r e w i t h i n

s p e c . M i c r o p a s s e s . R u l e d o u t

C h l o r i n e s u p p l y O k a n d w e e k l y

s a n i t i z e C F . N o M a i n t a n d

b r e a k d o w n w o r k s . R u l e d o u t

G o o d a n d

s p e c o k

W h y ? A n y p i p i n g b e t w e e n C F ,

R O a n d C D I h a s b i o g r o w t h .

N O - r u l e d o u t

H i g h m i c r o b i a l c o u n t s ;

5 0 0 c f u / 1 m l s p e c i f i c a t i o n

( f r e q u e n t l y f r o m e n d S e p

1 2 )

T r a i n i n g p r o v i d e d ?

R e v i e w l o g s h e e t s a n d n o

a b n o r m a l i t y f o u n d .

R O P r e - f i l t e r , R O m e m b r a n e s a n d

f i n a l f i l t e r .

R O p r e - f i l t e r s , R O m e m b r a n e s a n d

f i n a l f i l t e r v i s u a l c h e c k . N o a b n o r m a l i t y

f o u n d

F r e e c h l o r i n e t e s t i n g

p r o c e d u r e .

B i o f i l m a t t h e p i p e

P e r f o r m e d a s p e r

S O P

C a u s e & e f f e c t d i a g r a m

8 7


T y p i c a l r e c o v e r y a c t i o n s :

- F l u s h i n g a n d i n i t i a t e s a n i t i s a t i o n c y c l e o n w a t e r

g e n e r a t i o n & d i s t r i b u t i o n l o o p

- D i s m a n t l e a n d i n s p e c t f i n a l f i l t e r , i n t e r n a l p a r t s a n d

O - r i n g b e f o r e r e p l a c e d

- I n s p e c t U . V S t e r i l i s e r

- C h l o r i n e s h o c k o n i n l e t o f M M F f i l t e r

- C h e m i c a l c l e a n i n g & s a n i t i s a t i o n o f R O m e m b r a n e &

C D I u n i t

- C h e m i c a l s a n i t i z a t i o n o f i n c o m i n g f e e d w a t e r p i p e

- I n s p e c t i n t e r n a l w a t e r p i p e f o r a n y s i g n o f b i o f i l m

b u i l d u p a n d l e a k a g e

- I n s p e c t c h o r i n e d o s i n g p u m p f o r a b n o r m a l i t y

8 8





G E P



R o u g i n g




A g e n d a

8 9

P r o c e s s A n a l y t i c a l T e c h n o l o g y

F D A C e n t e r f o r D r u g E v a l u a t i o n a n d R e s e a r c h

a s y s t e m f o r d e s i g n i n g , a n a l y z i n g , a n d c o n t r o l l i n g

m a n u f a c t u r i n g t h r o u g h t i m e l y m e a s u r e m e n t s , ( i . e . ,

d u r i n g p r o c e s s ) o f c r i t i c a l q u a l i t y a n d p e r f o r m a n c e

a t t r i b u t e s o f r a w a n d i n - p r o c e s s m a t e r i a l s a n d

p r o c e s s e s w i t h t h e g o a l o f e n s u r i n g f i n a l p r o d u c t

q u a l i t y .

H o w :

O n - l i n e r e l e a s e u s i n g q u a l i f i e d A n a l y z e r s w i t h a

v a l i d a t e d p r o c e s s

D e f i n i t i o n

9 0

G u i d e l i n e

F D A f o r P A T

P A T A F r a m e w o r k f o r I n n o v a t i v e P h a r m a c e u t i c a l

M a n u f a c t u r i n g a n d Q u a l i t y A s s u r a n c e

F D A P A T I n i t i a t i v e

T h e g o a l o f P A T i s t o e n h a n c e u n d e r s t a n d i n g a n d c o n t r o l t h e

m a n u f a c t u r i n g p r o c e s s , w h i c h i s c o n s i s t e n t w i t h o u r c u r r e n t d r u g

q u a l i t y s y s t e m : q u a l i t y c a n n o t b e t e s t e d i n t o p r o d u c t s ; i t s h o u l d

b e b u i l t - i n o r s h o u l d b e b y d e s i g n .

T h e s e t o o l s a n d p r i n c i p l e s s h o u l d b e u s e d f o r p r o c e s s

u n d e r s t a n d i n g a n d t o m e e t r e g u l a t o r y r e q u i r e m e n t s f o r

v a l i d a t i n g a n d c o n t r o l l i n g t h e p r o c e s s

9 1

G u i d e l i n e

U S P

U S P C h a p t e r < 6 4 3 > o n T O C s t a t e s

O n - l i n e T O C m e a s u r e m e n t s f o r b u l k - p r o d u c e d w a t e r h a v e t h e

a d v a n t a g e o f p r o v i d i n g r e a l - t i m e m e a s u r e m e n t s a n d

o p p o r t u n i t i e s f o r r e a l - t i m e p r o c e s s c o n t r o l a n d d e c i s i o n s , i n

a d d i t i o n t o r e c o r d i n g t h e T O C q u a l i t y a t t r i b u t e f o r r e l e a s e o f

w a t e r t o p r o d u c t i o n o f f - l i n e m e a s u r e m e n t s o f b u l k w a t e r s h a v e

t h e d i s a d v a n t a g e o f b e i n g i m p a c t e d a d v e r s e l y b y t h e s a m p l i n g

m e t h o d , s a m p l e c o n t a i n e r a n d u n c o n t r o l l a b l e f a c t o r s , s u c h a s

o r g a n i c v a p o r s .

9 2

G o a l : 1 0 0 % u n d e r s t a n d i n g a n d c o n t r o l

I m p r o v e A s s u r a n c e

I m p r o v e P r o c e s s C o n t r o l s

I m p r o v e U n d e r s t a n d i n g

I m p r o v e Q u a l i t y

P A T d r i v e r s

W F I o r P F W l o o p

I n l i n e

s a m p l i n g p o r t

T O C a n a l y z e r S C A D A s y s t e m

9 3

U t i l i t i e s / M a i n t e n a n c e

E q u i p m e n t O w n e r

E x e c u t i o n o f S O P s a n d p r o t o c o l s

Q A / Q C

I n p u t t o S O P s a n d P r o t o c o l s

S u r v e i l l a n c e & i n s p e c t i o n s o f e q u i p m e n t & c o m p o n e n t s

T e c h n i c a l s u p p o r t

R e l e a s e d o c u m e n t a t i o n

M o v i n g t o P A T A c o m p a n y e f f o r t

9 4

E n g i n e e r i n g

E q u i p m e n t c h o i c e

S a m p l i n g c o n f o r m i t y t o d e s i g n o f w a t e r s y s t e m ( i n s t a l l a t i o n )

R e v i e w o f a s - b u i l d s

F u n c t i o n a l t e s t i n g ( C o m m i s s i o n i n g , I Q , O Q )

V a l i d a t i o n

M a s t e r p l a n c r e a t i o n a n d o w n e r

D o c u m e n t a t i o n r e v i e w

V a l i d a t i o n t e s t i n g ( P Q ) e x e c u t i o n

M o v i n g t o P A T A c o m p a n y e f f o r t

9 5

E l i m i n a t e s a m p l i n g e r r o r s

R e d u c e d w a t e r s y s t e m d o w n t i m e a n d s a n i t i z a t i o n

R e l e a s e w a t e r a n d p r o d u c t f a s t e r

I n c r e a s e p r o f i t s

B e t t e r c o n t r o l o f t h e p r o c e s s

R e d u c e s a m p l i n g c o s t

P A T b e n e f i t

L a b s a m p l i n g

O n - l i n e T O C a n a l y z e r

T O C a n d c o n d u c t i v i t y

9 6

O n - l i n e T O C v s . L a b o r a t o r y T O C

O n - l i n e L a b o r a t o r y

A c c u r a t e m e a s u r i n g l o w p p b L O D a b o v e m o s t w a t e r

s y s t e m s

N o s a m p l e c o n t a m i n a t i o n G r a b s a m p l e c o n t a m i n a t i o n

N o s a m p l e h a n d l i n g S a m p l e t r a c k i n g p r o t o c o l s

L o w c o s t - o f - o w n e r s h i p

H i g h c o s t - o f - o w n e r s h i p

( l a b o r i n t e n s i v e )

T r e n d i n g i n f o r m a t i o n N o t r e n d i n g i n f o r m a t i o n

R e a l - t i m e d a t a D e l a y e d d a t a

C o n t i n u o u s m o n i t o r i n g I n f r e q u e n t r e s u l t s

M e a s u r e i n o w n e n v i r o n m e n t

D a t a f o r v a l u a b l e i n f o r m a t i o n

9 7

S a m p l e c o s t

M a t e r i a l s

T i m e

L a b o r

L a b o r a t o r y a n a l y s i s c o s t

T i m e

E q u i p m e n t m a i n t e n a n c e

G r a b s a m p l e t e s t i n g

L a b s a m p l i n g

1 0 P o i n t s x 1 T O C x 3 6 5 d a y s = 3 , 6 5 0 s a m p l e s

1 0 P o i n t s x 1 c o n d u c t i v i t y x 3 6 5 d a y s = 3 , 6 5 0 s a m p l e s

T O C / C o n d u c t i v i t y c o m p a r i s o n

O f f - L i n e T e s t i n g ( T O C & C o n d u c t i v i t y ) : U S P < 6 4 3 > a n d < 6 4 5 >

S a m p l e t e s t i n g T u r n a r o u n d T i m e = 1 t o 2 B u s i n e s s

D a y s

O p e r a t o r t i m e t o s a m p l e = ~ 3 0 m i n u t e s p e r d a y

A n a l y s t t i m e t o t e s t = ~ 1 h o u r p e r s a m p l e

R e v i e w T i m e = ~ 1 5 m i n u t e s / d a y

I n s t r u m e n t s e t - u p ( D a i l y & W e e k l y ) = ~ 6 h o u r s

O n - L i n e T e s t i n g

S a m p l e t e s t i n g T u r n a r o u n d T i m e = R e a l T i m e

O p e r a t o r t i m e t o s a m p l e = N o n e

A n a l y s t t i m e t o t e s t = ~ 1 h o u r p e r s a m p l e

R e v i e w T i m e = ~ 1 5 m i n u t e s / d a y

I n s t r u m e n t s e t - u p ( D a i l y & W e e k l y ) = ~ 2 h o u r s

9 8

9 9

E s t i m a t e o f s a m p l e s t a k e n i n 2 4 h o u r s

I n c r e a s e d p r o c e s s c o n t r o l & i m p r o v e d p r o d u c t q u a l i t y

E l i m i n a t e s a m p l i n g e r r o r s

F a s t e r p r o d u c t / w a t e r r e l e a s e

I n c r e a s e d p r o f i t s

M a n u a l a n d C o n t i n u o u s s a m p l i n g

0

5 0

1 0 0

1 5 0

2 0 0

2 5 0

M a n u a l C o n t i n u o u s

M a n u a l

C o n t i n u o u s

2 4 0

1 0

1 0 0

S p e c i f i c G o a l s

M o s t u p - t o - d a t e c o n c e p t s o f r i s k m a n a g e m e n t a n d q u a l i t y

s y s t e m s a p p r o a c h e s a r e i n c o r p o r a t e d i n t o m a n u f a c t u r i n g

E n c o u r a g e m a n u f a c t u r e r s t o u s e l a t e s t s c i e n t i f i c a d v a n c e s

F D A

s u b m i s s i o n r e v i e w a n d i n s p e c t i o n t o i m p r o v e

R i s k b a s e d a p p r o a c h e n c o u r a g e s i n n o v a t i o n s

R e g u l a t i o n s a n d m a n u f a c t u r i n g s t a n d a r d s r a p i d l y a p p l i e d

I n d u s t r y d i r e c t i o n P A T f o r c r i t i c a l u t i l i t y

F D A l a u n c h e s P h a r m a c e u t i c a l

c G M P s f o r t h e 2 1 s t C e n t u r y :

A R i s k B a s e d A p p r o a c h

1 0 1

C r i t i c a l u t i l i t y

- T y p e o f u t i l i t y

R e g u l a t o r y

- F D A / S t a n d a r d / U S P

D e s i g n

- A p p l y i n g o f G E P w i l l e n s u r e r e l i a b l e e q u i p m e n t w i t h o u t

c o m p r o m i s e t h e c G M P e x p e c t a t i o n

M a i n t e n a n c e

- R o u g i n g / F I T / C o n t a m i n a t i o n & M i c r o b i a l c o n t r o l


- F D A r i s k b a s e d a p p r o a c h a n d P A T i n c r e a s e a u d i t o r c o n f i d e n c e

S u m m a r y

1 0 2

Q u e s t i o n s ?

5.Critical Utilies Design Maintenance

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