SIP循环的设计必须能够按照定义的温度和时间对范围内系统的全部内表面进行蒸汽灭菌。该设计也必须能够按照该系统所有者的需求在一定时间内对系统进行冷却。

一般来说，SIP程序包括：加热/空气置换阶段、灭菌/保压阶段、冷却/干燥阶段，各阶段主要目的见下表。

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系统设计应使系统得到足够的热交换以确保蒸汽传递到系统内表面的热量（热传导）大于系统传递到外界环境的热损失（热对流）。

蒸汽系统的输送能力必须符合或超过系统实现及保持灭菌条件的需求。

系统设计应使空气和冷凝水不会在任何需要进行蒸汽渗透的位置累积。为了加强去除冷凝水，管路的坡度应尽可能最大化。

如果SIP采用过度杀灭法（FBIO和FPHYS≥15min）。SIP循环的设计应确保温度和/或压力不超过工艺限度。应在潜在的最差位置为生物指示剂和温度传感器提供验证接口（例如：低点、高点、过滤器外壳）。

SIP过程采用时间和温度作为工艺参数的控制策略。对于饱和蒸汽来说，温度和压力直接相关；任一变量都可用于反馈控制。

但是在实际运用中，压力参数通常用于通过专用的压力控制阀或使用既有的隔膜阀控制蒸汽通入量。必须安装适当的仪表、控制和检测系统以确保能够供应和控制饱和蒸汽。

仪器仪表应有适当的检测范围和灵敏度以保证在目标值范围对温度和压力进行监视和控制。

手动SIP应考虑工艺监测的数理逻辑、操作者的体力限制以及增加的工艺过程可变性。没有自动化系统的情况下，通过SOP、标识和明显可见的警告标志来实现工艺过程互锁。

系统最低限度应设计适当的隔膜阀、蒸汽源的稳压器以及在靠近相应的手动阀的位置的压力监测手段。为排除冷凝水，任何系统的蒸汽疏水阀均应安装在低点。

SIP系统中典型的温度测试探头位置包括：

• 下游和/或内部的过滤器

• 冷凝水可能聚集的位置。(例如,低点和过滤器外壳上游侧)

• 上游的蒸汽疏水阀

• 喷嘴和高点,这些位置空气可能难以置换

• 大体积物体表面（如罐体）

• 蒸汽经过的不保温部分的表面

• 系统的边缘

• 盲管（冷凝水/空气冷井）

• 邻近温度或压力设备的位置

应对每个SIP程序分别进行风险分析，确定潜在风险点并采取措施进行控制。在风险分析确定的最差情况位置布置温度探头进行空载热分布测试，确保所有测试位置温度在预期的范围内。

在识别的冷点和潜在空气排除困难的位置布置生物指示剂，以确认运行SIP程序后系统的无菌保证水平不低于10-6。

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