Hvað er kúluventill með miklum hreinleika? Háhreinleikakúluventillinn er flæðistýringarbúnaður sem uppfyllir iðnaðarstaðla fyrir efnis- og hönnunarhreinleika. Lokar í háhreinleikaferlinu eru notaðir á tveimur helstu notkunarsviðum:
Þessir eru notaðir í „stoðkerfi“ eins og vinnslu á hreinsigufu til hreinsunar og hitastýringar. Í lyfjaiðnaðinum eru kúluventlar aldrei notaðir í forritum eða ferlum sem geta komist í beina snertingu við lokaafurðina.
Hver er iðnaðarstaðallinn fyrir lokar með mikla hreinleika? Lyfjaiðnaðurinn fær valviðmið fyrir loku frá tveimur aðilum:
ASME/BPE-1997 er staðlað skjal sem er í þróun og tekur til hönnunar og notkunar búnaðar í lyfjaiðnaðinum. Þessi staðall er ætlaður fyrir hönnun, efni, smíði, skoðun og prófun á skipum, pípum og tengdum fylgihlutum eins og dælum, lokum og festingum sem notaðir eru í líflyfjaiðnaðinum. Í meginatriðum segir skjalið sem kemur fram í snertingu við efnishluti vöru eða efnisþátt,... ferliþróun eða uppbygging… og eru mikilvægur þáttur í framleiðslu vöru, svo sem vatn til innspýtingar (WFI), hreina gufu, ofsíun, millivörugeymsla og skilvindur.
Í dag treystir iðnaðurinn á ASME/BPE-1997 til að ákvarða hönnun kúluloka fyrir notkun sem ekki tengist vöru. Lykilsviðin sem forskriftin nær til eru:
Lokar sem almennt eru notaðir í líffræðilegum vinnslukerfum eru meðal annars kúluventlar, þindlokar og afturlokar. Þetta verkfræðiskjal verður takmarkað við umfjöllun um kúluventla.
Löggilding er eftirlitsferli sem er hannað til að tryggja endurgerðanleika unnar vöru eða samsetningar. Forritið gefur til kynna að mæla og fylgjast með vélrænum vinnsluþáttum, mótunartíma, hitastigi, þrýstingi og öðrum aðstæðum. Þegar sannað hefur verið að kerfi og vörur þess kerfis séu endurteknar, teljast allir íhlutir og skilyrði fullgilt. Engar breytingar má gera á loka „pakkanum“ (ferlisendurgildingarkerfi og verklagsreglur).
Það eru líka vandamál sem tengjast efnissannprófun. MTR (efnisprófunarskýrsla) er yfirlýsing frá steypuframleiðanda sem skjalfestir samsetningu steypunnar og sannreynir að hún hafi komið frá ákveðinni keyrslu í steypuferlinu. Þetta stig af rekjanleika er æskilegt í öllum mikilvægum pípuíhlutum í mörgum atvinnugreinum. Allar lokar verða að vera með MTR-búnaði fyrir lyfjafyrirtæki.
Framleiðendur sætisefna veita samsetningarskýrslur til að tryggja að sæti uppfylli viðmiðunarreglur FDA.(FDA/USP Class VI) Ásættanlegt sætisefni eru PTFE, RTFE, Kel-F og TFM.
Ultra High Purity (UHP) er hugtak sem ætlað er að leggja áherslu á þörfina fyrir mjög háan hreinleika. Þetta er hugtak sem er mikið notað á hálfleiðaramarkaði þar sem krafist er algjörs lágmarksfjölda agna í flæðisstraumnum. Lokar, lagnir, síur og mörg efni sem notuð eru við smíði þeirra uppfylla venjulega þetta UHP-stig þegar þau eru undirbúin, pakkað og meðhöndluð við sérstakar aðstæður.
Hálfleiðaraiðnaðurinn sækir lokahönnunarforskriftir úr samantekt upplýsinga sem stýrt er af SemaSpec hópnum. Framleiðsla á örflöguplötum krefst afar strangrar fylgni við staðla til að útrýma eða lágmarka mengun frá agnum, útgasi og raka.
SemaSpec staðallinn lýsir uppsprettu agnamyndunar, kornastærð, gasgjafa (með mjúkri lokasamsetningu), helíumlekaprófun og raka innan og utan lokamarka.
Kúlulokar eru vel sannaðir í erfiðustu notkun. Sumir af helstu kostum þessarar hönnunar eru:
Vélræn slípun – Fægðir yfirborð, suðu og yfirborð sem eru í notkun hafa mismunandi yfirborðseiginleika þegar þau eru skoðuð undir stækkunargleri. Vélræn fæging dregur úr öllum yfirborðshryggjum, holum og frávikum í einsleitan grófleika.
Vélræn slípun er gerð á snúningsbúnaði sem notar súrálsslípiefni. Vélræna slípiefni er hægt að ná með handverkfærum fyrir stór yfirborðssvæði, eins og reactors og ílát á sínum stað, eða með sjálfvirkum fram- og afturförum fyrir pípur eða pípulaga hluta. Röð kornfægja er beitt í fínni röð þar til æskilegur frágangur eða yfirborðsgrófleiki er náð.
Rafslípun er að fjarlægja smásæjar ójöfnur af málmflötum með rafefnafræðilegum aðferðum. Það leiðir til almennrar flatar eða slétts yfirborðs sem, þegar það er skoðað undir stækkunargleri, virðist nánast einkennislaust.
Ryðfrítt stál er náttúrulega ónæmt fyrir tæringu vegna mikils króminnihalds (venjulega 16% eða meira í ryðfríu stáli). Rafslípun eykur þessa náttúrulegu viðnám vegna þess að ferlið leysir upp meira járn (Fe) en króm (Cr). Þetta skilur eftir sig hærra magn af króm á ryðfríu stáli yfirborðinu. (passivation)
Niðurstaða hvers kyns fægjaaðferð er sköpun „slétts“ yfirborðs sem skilgreint er sem meðalgrófleiki (Ra). Samkvæmt ASME/BPE;„Öll slípun skulu gefin upp í Ra, míkrótommu (m-in) eða míkrómetrum (mm).“
Yfirborðssléttleiki er almennt mældur með prófílmæli, sjálfvirku tæki með fram og aftur armi í stíl. Penninn er látinn fara í gegnum málmyfirborðið til að mæla topphæð og daldýpt. Meðaltopphæð og daldýpt eru síðan gefin upp sem grófleikameðaltöl, gefið upp í milljónustusta úr tommu eða míkrótommu, almennt nefnt Ra.
Sambandið á milli slípaðs og slípaðs yfirborðs, fjölda slípiefna og grófleika yfirborðsins (fyrir og eftir raffægingu) er sýnt í töflunni hér að neðan.(Sjá töflu SF-6 í þessu skjali fyrir ASME/BPE-afleiðingu)
Míkrómetrar eru sameiginlegur evrópskur staðall og mælikerfið jafngildir míkrótommu. Einn míkrótommur er jafnt og um 40 míkrómetrar. Dæmi: Frágangur sem tilgreindur er sem 0,4 míkron Ra jafngildir 16 míkrótommu Ra.
Vegna eðlislægs sveigjanleika hönnunar kúluloka er hann fáanlegur í ýmsum sætis-, innsigli- og yfirbyggingarefnum. Þess vegna eru kúluventlar framleiddir til að meðhöndla eftirfarandi vökva:
Líflyfjaiðnaðurinn kýs að setja upp „lokuð kerfi“ þegar það er mögulegt. Extended Tube Outside Diameter (ETO) tengingar eru línusoðnar til að koma í veg fyrir mengun utan ventla/pípumörkanna og auka stífleika í lagnakerfinu. stillt.
Cherry-Burrell festingar undir vörumerkjunum „I-Line“, „S-Line“ eða „Q-Line“ eru einnig fáanlegar fyrir háhreinleikakerfi eins og matvæla-/drykkjariðnaðinn.
ETO endar (Extended Tube Outside Diameter) leyfa suðu lokans inn í lagnakerfið í línu. ETO endar eru stærðir til að passa við þvermál pípu (pípu) kerfisins og veggþykkt. Lengd rörsins rúmar suðuhausa á svigrúmi og veitir nægilega lengd til að koma í veg fyrir skemmdir á innsigli lokans vegna hita í suðu.
Kúlulokar eru mikið notaðir í vinnslunotkun vegna eðlislægrar fjölhæfni þeirra. Þindlokar hafa takmarkaða hita- og þrýstingsþjónustu og uppfylla ekki alla staðla fyrir iðnaðarventla. Hægt er að nota kúluventla fyrir:
Að auki er miðhluti kúluventilsins færanlegur til að leyfa aðgang að innri suðuperlunni, sem síðan er hægt að þrífa og/eða pússa.
Frárennsli er mikilvægt til að halda lífvinnslukerfum við hreinar og dauðhreinsaðar aðstæður. Vökvinn sem eftir er eftir tæmingu verður landnámsstaður fyrir bakteríur eða aðrar örverur, sem skapar óviðunandi lífálag á kerfið. Staðir þar sem vökvi safnast upp geta einnig orðið tæringarstöðvar, sem bætir viðbótarmengun við kerfið. Hönnunarhluti vökvans þarf að hanna eftir vökva- eða BPE-staðalinn til að lágmarka það magn af vökva- kerfinu, ing er lokið.
Dautt rými í lagnakerfi er skilgreint sem gróp, teig eða framlenging frá aðalpípuhlaupi sem fer yfir magn pípuþvermáls (L) sem er skilgreint í auðkenni aðalpípunnar (D). Dautt rými er óæskilegt vegna þess að það veitir umfangssvæði sem ekki er hægt að nálgast með hreinsunar- eða sótthreinsunaraðferðum, sem leiðir til mengunar vöru. .
Eldspjöld eru hönnuð til að koma í veg fyrir útbreiðslu eldfimra vökva ef eldsvoða er í vinnslulínu. Hönnunin notar málmbaksæti og andstæðingur-truflanir til að koma í veg fyrir íkveikju. Líflyfja- og snyrtivöruiðnaðurinn kjósa almennt brunaspjöld í áfengisafhendingarkerfum.
FDA-USP23, flokkur VI samþykktur kúlulokasætisefni eru: PTFE, RTFE, Kel-F, PEEK og TFM.
TFM er efnafræðilega breytt PTFE sem brúar bilið á milli hefðbundins PTFE og bráðnunarvinnanlegs PFA.TFM er flokkað sem PTFE samkvæmt ASTM D 4894 og ISO Draft WDT 539-1.5. Samanborið við hefðbundið PTFE hefur TFM eftirfarandi aukna eiginleika:
Holafyllt sæti eru hönnuð til að koma í veg fyrir uppsöfnun efna sem, þegar þau eru föst á milli kúlu og líkamshols, gætu storknað eða á annan hátt hindrað hnökralausa virkni lokalokunarhlutans. Háhreinir kúluventlar sem notaðir eru í gufuþjónustu ættu ekki að nota þetta valfrjálsa sætisfyrirkomulag, þar sem gufa getur ratað undir sætisyfirborðið og orðið svæði til að hreinsa bakteríur til að fylla þetta svæði á réttan hátt. ize án þess að taka í sundur.
Kúluventlar tilheyra almennum flokki „snúningsventla“. Fyrir sjálfvirka notkun eru tvær gerðir af stýrisbúnaði fáanlegar: pneumatic og electric.Pneumatic actuators nýta stimpil eða þind sem er tengt við snúningsbúnað eins og grind og pinion fyrirkomulag til að veita snúningsúttakstog. til að velja kúluventilstýringu“ síðar í þessari handbók.
High Purity kúluventla er hægt að þrífa og pakka í samræmi við kröfur BPE eða hálfleiðara (SemaSpec).
Grunnhreinsun er framkvæmd með ultrasonic hreinsikerfi sem notar viðurkennt basískt hvarfefni fyrir kaldhreinsun og fituhreinsun, með leifalausri formúlu.
Hlutar sem innihalda þrýsting eru merktir með hitanúmeri og þeim fylgir viðeigandi greiningarvottorð. A Mill Test Report (MTR) er skráð fyrir hverja stærð og hitanúmer. Þessi skjöl innihalda:
Stundum þurfa verkfræðingar að velja á milli loft- eða rafmagnsloka fyrir vinnslustýringarkerfi. Báðar gerðir stýribúnaðar hafa kosti og það er dýrmætt að hafa gögnin tiltæk til að gera besta valið.
Fyrsta verkefnið við að velja tegund stýris (loft- eða rafmagns) er að ákvarða hagkvæmasta aflgjafann fyrir stýrisbúnaðinn. Helstu atriðin sem þarf að huga að eru:
Hagnýtustu lofthreyfingarnar nota 40 til 120 psi (3 til 8 bör) loftþrýstingsgjafa. Venjulega eru þeir stærðir fyrir framboðsþrýsting á bilinu 60 til 80 psi (4 til 6 bör). Oft er erfitt að tryggja hærri loftþrýsting, en lægri loftþrýstingur krefst mjög stórra þvermálsstimpla eða þind til að búa til nauðsynlegan loftþrýsting.
Rafmagnsstýringar eru venjulega notaðar með 110 VAC afli, en hægt er að nota þær með ýmsum AC og DC mótorum, bæði einfasa og þrífasa.
hitastig. Hægt er að nota bæði loft- og rafstýringar á breitt hitastig. Staðlað hitastigssvið fyrir loftstýringar er -4 til 1740F (-20 til 800C), en hægt er að lengja það í -40 til 2500F (-40 til 1210C) með valfrjálsum þéttingum, legum og fitubúnaði. hitastigið er gefið öðruvísi en stýrisbúnaðurinn, og það ætti að taka tillit til þess í öllum notkunum. Í lághitanotkun ætti að hafa í huga loftgæði miðað við daggarmark. Daggarmark er hitastigið sem þétting á sér stað í loftinu. Þétting getur frosið og stíflað loftveitulínuna, sem kemur í veg fyrir að stýrisbúnaðurinn virki.
Rafmagnsstýringar hafa hitastig á bilinu -40 til 1500F (-40 til 650C). Þegar hann er notaður utandyra ætti rafknúinn að vera einangraður frá umhverfinu til að koma í veg fyrir að raki komist inn í innri starfsemina. Ef þétting er dregin úr rafmagnsleiðslunni, getur þétting enn myndast inni, sem gæti hafa safnað saman hita og regnvatni inni í vélinni og köldu regnvatni, áður en hann er rennandi í vélinni. það þegar það er ekki í gangi geta hitasveiflur valdið því að umhverfið „andar“ og þéttist. Þess vegna ættu allir rafmagnsstýringar til notkunar utandyra að vera með hitara.
Stundum er erfitt að réttlæta notkun rafmagnsstýringa í hættulegu umhverfi, en ef þrýstilofts- eða loftstýringar geta ekki veitt nauðsynlega rekstrareiginleika er hægt að nota rafknúna stýrisbúnað með viðeigandi flokkuðu hlífum.
The National Electrical Manufacturers Association (NEMA) hefur sett leiðbeiningar um smíði og uppsetningu rafknúinna hreyfla (og annars rafbúnaðar) til notkunar á hættusvæðum. Leiðbeiningar NEMA VII eru sem hér segir:
VII Hættulegur staðsetning, flokkur I (sprengiefni eða gufa) Uppfyllir raforkulög fyrir notkun;uppfyllir forskriftir Underwriters' Laboratories, Inc. til notkunar með bensíni, hexan, nafta, bensen, bútan, própan, asetón, andrúmsloft bensens, lakkleysisgufur og jarðgas.
Næstum allir framleiðendur rafmagnsstýringa hafa möguleika á NEMA VII-samhæfðri útgáfu af staðlaðri vörulínu sinni.
Á hinn bóginn eru loftstýringar í eðli sínu sprengiheldar. Þegar rafmagnsstýringar eru notaðar með loftstýringum á hættulegum svæðum eru þær oft hagkvæmari en rafknúnar. Hægt er að setja segullokuknúna stýriventilinn á hættulausu svæði og leiða til stýrisbúnaðarins. NEMA er hægt að setja upp öryggisrofa – og vera í stillingum fyrir öryggisrofa. af pneumatic stýrisbúnaði á hættulegum svæðum gerir þá að hagnýtu vali í þessum forritum.
Öryggisbúnaður sem er mikið notaður í lokastýringar í vinnsluiðnaði er valmöguleikinn með gormafkomu (bilunaröryggi). Ef rafmagns- eða merkjabilun verður, knýr gormastillirinn lokanum í fyrirfram ákveðna örugga stöðu. Þetta er hagnýtur og ódýr valkostur fyrir loftstýringar og stór ástæða fyrir því að loftkútar eru notaðir víða í iðnaðinum.
Ef ekki er hægt að nota gorm vegna stærðar eða þyngdar stýris eða ef tvívirkt eining hefur verið sett upp er hægt að setja upp rafgeymi til að geyma loftþrýsting.