Што такое шаравой кран высокай чысціні? Шаравой кран высокай чысціні - гэта прылада рэгулявання патоку, якая адпавядае галіновым стандартам чысціні матэрыялу і канструкцыі. Клапаны ў працэсе высокай чысціні выкарыстоўваюцца ў дзвюх асноўных галінах прымянення:
Яны выкарыстоўваюцца ў «сістэмах падтрымкі», такіх як апрацоўка ачышчальнай парай для ачысткі і кантролю тэмпературы. У фармацэўтычнай прамысловасці шаравыя краны ніколі не выкарыстоўваюцца ў праграмах або працэсах, якія могуць непасрэдна кантактаваць з канчатковым прадуктам.
Які галіновы стандарт для клапанаў высокай чысціні? Фармацэўтычная прамысловасць выводзіць крытэрыі выбару клапанаў з дзвюх крыніц:
ASME/BPE-1997 - гэта нарматыўны дакумент, які развіваецца, які ахоплівае праектаванне і выкарыстанне абсталявання ў фармацэўтычнай прамысловасці. Гэты стандарт прызначаны для праектавання, матэрыялаў, канструкцыі, праверкі і выпрабаванняў сасудаў, трубаправодаў і звязаных з імі аксесуараў, такіх як помпы, клапаны і фітынгі, якія выкарыстоўваюцца ў біяфармацэўтычнай прамысловасці. распрацоўка або пашырэнне маштабаў ... і з'яўляюцца важнай часткай вытворчасці прадуктаў, такіх як вада для ін'екцый (WFI), чысты пар, ультрафільтрацыя, прамежкавае захоўванне прадуктаў і цэнтрыфугі».
Сёння прамысловасць абапіраецца на ASME/BPE-1997 для вызначэння канструкцый шаравых кранаў для прымянення, якое не кантактуе з прадуктам. Ключавымі абласцямі, на якія распаўсюджваецца спецыфікацыя, з'яўляюцца:
Клапаны, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў біяфармацэўтычных тэхналагічных сістэмах, уключаюць шаравыя краны, мембранныя клапаны і зваротныя клапаны. Гэты інжынерны дакумент будзе абмежаваны абмеркаваннем шаравых кранаў.
Праверка - гэта нарматыўны працэс, прызначаны для забеспячэння ўзнаўляльнасці апрацаванага прадукту або рэцэптуры. Праграма прадугледжвае вымярэнне і маніторынг механічных кампанентаў працэсу, часу падрыхтоўкі, тэмпературы, ціску і іншых умоў. Пасля таго, як будзе даказана, што сістэма і прадукты гэтай сістэмы паўтараюцца, усе кампаненты і ўмовы лічацца праверанымі. Ніякія змены нельга ўносіць у канчатковы «пакет» (тэхналагічныя сістэмы і працэдуры) без паўторнай праверкі.
Ёсць таксама праблемы, звязаныя з праверкай матэрыялу. MTR (Справаздача аб выпрабаванні матэрыялу) - гэта заява ад вытворцы адліўкі, якая дакументуе склад адліўкі і пацвярджае, што яна была атрымана ў выніку пэўнай серыі ў працэсе адліўкі. Гэты ўзровень адсочвання пажаданы для ўсіх важных устаноўак сантэхнічных кампанентаў у многіх галінах прамысловасці. Усе клапаны, якія пастаўляюцца для фармацэўтычнага прымянення, павінны мець прымацаваны MTR.
Вытворцы матэрыялаў для сядзенняў прадастаўляюць справаздачы аб складзе, каб гарантаваць адпаведнасць сядзенняў рэкамендацыям FDA. (FDA/USP, клас VI). Дапушчальныя матэрыялы для сядзенняў ўключаюць PTFE, RTFE, Kel-F і TFM.
Тэрмін звышвысокай чысціні (UHP) - гэта тэрмін, які падкрэслівае неабходнасць надзвычай высокай чысціні. Гэты тэрмін шырока выкарыстоўваецца на рынку паўправаднікоў, дзе патрабуецца абсалютная мінімальная колькасць часціц у патоку. Клапаны, трубаправоды, фільтры і многія матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў іх канструкцыі, звычайна адпавядаюць гэтаму ўзроўню UHP, калі яны падрыхтаваны, упакаваны і абыходзіцца ў пэўных умовах.
Паўправадніковая прамысловасць атрымлівае спецыфікацыі канструкцыі клапанаў з кампіляцыі інфармацыі, якой кіруе група SemaSpec. Вытворчасць пласцін з мікрачыпамі патрабуе надзвычай строгага выканання стандартаў, каб выключыць або мінімізаваць забруджванне часціцамі, газаўтварэннем і вільгаццю.
Стандарт SemaSpec падрабязна апісвае крыніцу генерацыі часціц, памер часціц, крыніцу газу (праз вузел мяккага клапана), праверку на ўцечку геліем і вільгаць унутры і звонку мяжы клапана.
Шаравыя краны добра зарэкамендавалі сябе ў самых складаных умовах. Некаторыя з ключавых пераваг гэтай канструкцыі ўключаюць:
Механічная паліроўка – паліраваныя паверхні, зварныя швы і паверхні, якія выкарыстоўваюцца, маюць розныя характарыстыкі паверхні пры праглядзе пад павелічальным шклом. Механічная паліроўка памяншае ўсе паверхневыя выступы, ямкі і адхіленні да аднастайнай шурпатасці.
Механічная паліроўка выконваецца на ротыўным абсталяванні з выкарыстаннем абразіваў з аксіду алюмінію. Механічная паліроўка можа быць выканана ручнымі інструментамі для вялікіх паверхняў, такіх як рэактары і ёмістасці на месцы, або з дапамогай аўтаматычных зваротна-паступальных механізмаў для труб або трубчастых дэталяў. Серыя пясчынак для паліроўкі наносіцца ў паслядоўных больш дробных паслядоўнасцях, пакуль не будзе дасягнута патрэбная аздабленне або шурпатасць паверхні.
Электрапаліроўка - гэта выдаленне мікраскапічных няроўнасцей з металічных паверхняў электрахімічнымі метадамі. Гэта прыводзіць да агульнай роўнасці або гладкасці паверхні, якая пры павелічальным шкле выглядае амаль без асаблівасцей.
Нержавеючая сталь натуральна ўстойлівая да карозіі з-за высокага ўтрымання хрому (звычайна 16% і больш у нержавеючай сталі). Электрапаліроўка павышае гэтую натуральную ўстойлівасць, таму што працэс растварае больш жалеза (Fe), чым хрому (Cr). Гэта пакідае больш высокі ўзровень хрому на паверхні нержавеючай сталі. (пасівацыя)
Вынікам любой працэдуры паліроўкі з'яўляецца стварэнне «гладкай» паверхні, якая вызначаецца як сярэдняя шурпатасць (Ra). У адпаведнасці з ASME/BPE;«Усе паліроўкі павінны быць выражаны ў Ra, мікрацалях (м-цалях) або мікраметрах (мм).»
Гладкасць паверхні звычайна вымяраецца профілометрам, аўтаматычным прыборам з рычагом, які рухаецца ў стылі стылуса. Стылус прапускаюць праз металічную паверхню для вымярэння вышыні пікаў і глыбінь западзін. Затым сярэднія вышыні пікаў і глыбінь западзін выражаюцца як сярэднія значэнні шурпатасці, выражаныя ў мільённых долях цалі або мікрадзюймаў, якія звычайна называюць Ra.
Узаемасувязь паміж паліраванай і паліраванай паверхнямі, колькасцю абразіўных зерняў і шурпатасцю паверхні (да і пасля электрапаліроўкі) паказана ў табліцы ніжэй. (Для вывядзення ASME/BPE гл. табліцу SF-6 у гэтым дакуменце)
Мікраметры з'яўляюцца агульным еўрапейскім стандартам, а метрычная сістэма эквівалентная мікрацалям. Адзін мікрадзюйм роўны прыблізна 40 мікраметрам. Прыклад: аздабленне, вызначанае як 0,4 мікрона Ra, роўна 16 мікрадзюймам Ra.
Дзякуючы ўласцівай гнуткасці канструкцыі шаравога крана, ён лёгка даступны ў розных матэрыялах сядзення, ушчыльнення і корпуса. Такім чынам, шаравыя краны вырабляюцца для працы з наступнымі вадкасцямі:
Біяфармацэўтычная прамысловасць аддае перавагу ўсталёўваць «герметычныя сістэмы», калі гэта магчыма. Злучэнні з павялічаным вонкавым дыяметрам труб (ETO) зварваюцца ў лінію, каб ліквідаваць забруджванне па-за мяжой клапана/трубы і дадаць жорсткасці сістэме трубаправодаў. Канцы Tri-Clamp (гігіенічнае заціскное злучэнне) дадаюць сістэме гнуткасці і могуць быць устаноўлены без паяння. З дапамогай наканечнікаў Tri-Clamp сістэмы трубаправодаў можна лягчэй разабраць. d і пераканфігураваны.
Фітынгі Cherry-Burrell пад гандлёвымі маркамі «I-Line», «S-Line» або «Q-Line» таксама даступныя для сістэм высокай чысціні, такіх як харчовая прамысловасць / прамысловасць напояў.
Канцы труб з павялічаным вонкавым дыяметрам (ETO) дазваляюць зварваць клапан у лінію трубаправоднай сістэмы. Канцы ETO маюць памер, які адпавядае дыяметру сістэмы труб (трубы) і таўшчыні сценкі. Павялічаная даўжыня трубы змяшчае арбітальныя зварныя галоўкі і забяспечвае дастатковую даўжыню для прадухілення пашкоджання ўшчыльнення корпуса клапана з-за ўздзеяння цяпла зваркі.
Шаравыя краны шырока выкарыстоўваюцца ў тэхналагічных працэсах з-за іх уласцівай універсальнасці. Мембранныя краны маюць абмежаваную тэмпературу і ціск і не адпавядаюць усім стандартам для прамысловай арматуры. Шаравыя краны могуць выкарыстоўвацца для:
Акрамя таго, цэнтральная секцыя шаравога крана здымаецца, каб забяспечыць доступ да ўнутранага зварнога шва, які потым можна ачысціць і/або адпаліраваць.
Дрэнаж важны для падтрымання сістэм біяапрацоўкі ў чыстых і стэрыльных умовах. Вадкасць, якая застаецца пасля зліву, становіцца месцам каланізацыі бактэрый або іншых мікраарганізмаў, ствараючы непрымальную біялагічную нагрузку на сістэму. Месцы, дзе назапашваецца вадкасць, таксама могуць стаць месцамі ініцыяцыі карозіі, дадаючы дадатковае забруджванне сістэме. Канструкцыя стандарту ASME/BPE патрабуе канструкцыі, каб мінімізаваць затрымку або колькасць вадкасці, якая застаецца ў сістэме. сістэмы пасля завяршэння асушэння.
Мёртвая прастора ў трубаправоднай сістэме вызначаецца як канаўка, трайнік або пашырэнне асноўнага ўчастка трубы, якое перавышае дыяметр трубы (L), вызначаны ў ідэнтыфікатары магістральнай трубы (D). Мёртвая прастора непажаданая, таму што яна стварае зону захопу, якая можа быць недаступная ў выніку працэдур ачысткі або дэзінфекцыі, што прыводзіць да забруджвання прадукту. Для сістэм трубаправодаў біяапрацоўкі суадносіны L/D 2:1 могуць быць дасягнуты з дапамогай большасці канфігурацый клапанаў і трубаправодаў.
Супрацьпажарныя засланкі прызначаны для прадухілення распаўсюджвання гаручых вадкасцей у выпадку пажару ў тэхналагічнай лініі. У канструкцыі выкарыстоўваецца металічнае задняе сядзенне і антыстатык для прадухілення ўзгарання. Біяфармацэўтычная і касметычная прамысловасць звычайна аддаюць перавагу супрацьпажарным засланкам у сістэмах падачы спірту.
FDA-USP23, зацверджаныя класам VI матэрыялы сядла шаравога крана ўключаюць: PTFE, RTFE, Kel-F, PEEK і TFM.
TFM - гэта хімічна мадыфікаваны PTFE, які ліквідуе разрыў паміж традыцыйным PTFE і PFA, які апрацоўваецца ў расплаве. TFM класіфікуецца як PTFE ў адпаведнасці са стандартам ASTM D 4894 і ISO Draft WDT 539-1.5. У параўнанні з традыцыйным PTFE, TFM мае наступныя палепшаныя ўласцівасці:
Запоўненыя паражніной сядзенні прызначаны для прадухілення назапашвання матэрыялаў, якія, апынуўшыся паміж шарыкам і паражніной корпуса, могуць зацвярдзець або іншым чынам перашкодзіць бесперабойнай працы элемента, які зачыняе клапан. Шаравыя краны высокай чысціні, якія выкарыстоўваюцца ў пары, не павінны выкарыстоўваць гэта дадатковае размяшчэнне сядзенняў, бо пара можа трапіць пад паверхню сядзення і стаць месцам для росту бактэрый. З-за большай плошчы сядзенняў сядзенні з напаўняльнікамі паражніны цяжка правільна дэзінфікаваць. ze без дэмантажу.
Шаравыя краны адносяцца да агульнай катэгорыі «паваротных кранаў». Для аўтаматычнай працы даступны два тыпы прывадаў: пнеўматычныя і электрычныя. У пнеўматычных прывадах выкарыстоўваецца поршань або дыяфрагма, злучаная з механізмам, які верціцца, напрыклад, рэечнай шасцярнёй, для забеспячэння выхаднога крутоўнага моманту. Электрычныя прывады ў асноўным з'яўляюцца рухавікамі-рэдуктарамі і даступныя з рознымі напружаннямі і варыянтамі для шаравых кранаў. Для атрымання дадатковай інфармацыі па гэтай тэме гл. Як выбраць прывад шаравога крана» далей у гэтым кіраўніцтве.
Шаравыя краны высокай чысціні можна чысціць і спакаваць у адпаведнасці з патрабаваннямі BPE або паўправаднікоў (SemaSpec).
Асноўная ачыстка праводзіцца з дапамогай ультрагукавой сістэмы ачысткі, якая выкарыстоўвае зацверджаны шчолачны рэагент для халоднай ачысткі і абястлушчвання з формулай без рэшткаў.
Дэталі, якія знаходзяцца пад ціскам, пазначаны лікам нагрэву і суправаджаюцца адпаведным сертыфікатам аналізу. Для кожнага памеру і ліку нагрэву запісваецца справаздача аб выпрабаваннях млына (MTR). Гэтыя дакументы ўключаюць:
Часам інжынерам-тэхнолагам неабходна выбіраць паміж пнеўматычнымі або электрычнымі клапанамі для сістэм кіравання тэхналагічнымі працэсамі. Абодва тыпы прывадаў маюць перавагі, і важна мець даступныя дадзеныя, каб зрабіць найлепшы выбар.
Першай задачай пры выбары тыпу прывада (пнеўматычнага або электрычнага) з'яўляецца вызначэнне найбольш эфектыўнай крыніцы харчавання для прывада. Асноўныя моманты, якія варта ўлічваць:
Найбольш практычныя пнеўматычныя прывады выкарыстоўваюць ціск падачы паветра ад 40 да 120 фунтаў на квадратны дюйм (3-8 бар). Як правіла, яны разлічаны на ціск падачы паветра ад 60 да 80 фунтаў на квадратны дюйм (4-6 бар). Больш высокі ціск паветра часта цяжка гарантаваць, у той час як больш нізкі ціск патрабуе поршняў або дыяфрагм вельмі вялікага дыяметра для стварэння неабходнага крутоўнага моманту.
Электрычныя прывады звычайна выкарыстоўваюцца з напругай 110 В пераменнага току, але могуць выкарыстоўвацца з рознымі рухавікамі пераменнага і пастаяннага току, адна- і трохфазнымі.
дыяпазон тэмператур. Як пнеўматычныя, так і электрычныя прывады могуць выкарыстоўвацца ў шырокім дыяпазоне тэмператур. Стандартны дыяпазон тэмператур для пнеўматычных прывадаў складае ад -4 да 1740F (ад -20 да 800C), але можа быць пашыраны да -40 да 2500F (ад -40 да 1210C) з дапамогай дадатковых ушчыльненняў, падшыпнікаў і змазак. мець розныя намінальныя тэмпературы, чым тэмпература прывада, і гэта трэба ўлічваць ва ўсіх прылажэннях. Пры нізкіх тэмпературах неабходна ўлічваць якасць падачы паветра ў залежнасці ад кропкі расы. Кропка расы - гэта тэмпература, пры якой адбываецца кандэнсацыя ў паветры. Кандэнсат можа замерзнуць і перакрыць лінію падачы паветра, не даючы прываду працаваць.
Электрычныя прывады маюць тэмпературны дыяпазон ад -40 да 1500 F (-40 да 650 C). Пры выкарыстанні на адкрытым паветры электрычны прывад павінен быць ізаляваны ад навакольнага асяроддзя, каб прадухіліць трапленне вільгаці ва ўнутраныя памяшканні. Калі кандэнсат выцягваецца з электраправодкі, кандэнсат усё яшчэ можа ўтварацца ўнутры, у якім магла сабрацца дажджавая вада да ўстаноўкі. Акрамя таго, таму што рухавік награвае корпус прывада знутры, калі ён працуе, і астуджае яго, калі ён працуе не працуе, ваганні тэмпературы могуць прывесці да таго, што навакольнае асяроддзе «дыхне» і кандэнсуецца. Таму ўсе электрычныя прывады для вонкавага выкарыстання павінны быць абсталяваны абагравальнікам.
Часам бывае цяжка апраўдаць выкарыстанне электрычных прывадаў у небяспечных умовах, але калі сціснутае паветра або пнеўматычныя прывады не могуць забяспечыць неабходныя працоўныя характарыстыкі, можна выкарыстоўваць электрычныя прывады з адпаведным класіфікаваным корпусам.
Нацыянальная асацыяцыя вытворцаў электраабсталявання (NEMA) устанавіла рэкамендацыі па канструяванні і мантажы электрычных прывадаў (і іншага электраабсталявання) для выкарыстання ў небяспечных зонах. Рэкамендацыі NEMA VII наступныя:
VII Небяспечнае месца, клас I (выбуханебяспечны газ або пара) Адпавядае Нацыянальнаму электратэхнічнаму кодэксу для прымянення;адпавядае спецыфікацыям Underwriters' Laboratories, Inc. для выкарыстання з бензінам, гексанам, нафтай, бензолам, бутанам, прапанам, ацэтонам, атмасферамі бензолу, парамі растваральніка лаку і прыродным газам.
Практычна ўсе вытворцы электрычных прывадаў маюць варыянт стандартнай лінейкі прадуктаў, сумяшчальнай з NEMA VII.
З іншага боку, пнеўматычныя прывады па сваёй сутнасці выбухаабароненыя. Калі электрычныя элементы кіравання выкарыстоўваюцца з пнеўматычнымі прывадамі ў небяспечных зонах, яны часта больш эканамічна эфектыўныя, чым электрычныя прывады. Пілотны клапан з электрамагнітным кіраваннем можа быць усталяваны ў бяспечнай зоне і падлучаны да прывада. Канцавыя выключальнікі - для індыкацыі становішча - могуць быць устаноўлены ў корпусах NEMA VII. Уласная бяспека пнеўматычнага прывада уаторы ў небяспечных зонах робіць іх практычным выбарам у гэтых сферах прымянення.
Спружына вяртаецца. Яшчэ адным ахоўным прыстасаваннем, якое шырока выкарыстоўваецца ў прывадах клапанаў у перапрацоўчай прамысловасці, з'яўляецца магчымасць вяртання спружыны (бяспека ад збояў). У выпадку збою сілкавання або сігналу прывад вяртання спружыны прыводзіць клапан у загадзя вызначанае бяспечнае становішча. Гэта практычны і недарагі варыянт для пнеўматычных прывадаў і важная прычына таго, што пнеўматычныя прывады шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловасці.
Калі спружына не можа быць выкарыстана з-за памеру або вагі прывада, або калі быў усталяваны блок падвойнага дзеяння, можна ўсталяваць акумулятарны бак для захоўвання ціску паветра.