Ano ang high purity ball valve? Ang High Purity Ball Valve ay isang flow control device na nakakatugon sa mga pamantayan ng industriya para sa kadalisayan ng materyal at disenyo. Ang mga balbula sa prosesong may mataas na kadalisayan ay ginagamit sa dalawang pangunahing larangan ng aplikasyon:
Ginagamit ang mga ito sa "mga support system" tulad ng pagpoproseso ng paglilinis ng singaw para sa paglilinis at pagkontrol sa temperatura. Sa industriya ng parmasyutiko, ang mga ball valve ay hindi kailanman ginagamit sa mga aplikasyon o proseso na maaaring direktang makipag-ugnayan sa panghuling produkto.
Ano ang pamantayan ng industriya para sa mataas na kadalisayan ng mga balbula? Ang industriya ng parmasyutiko ay nakakakuha ng pamantayan sa pagpili ng balbula mula sa dalawang pinagmumulan:
Ang ASME/BPE-1997 ay isang umuusbong na dokumentong normatibo na sumasaklaw sa disenyo at paggamit ng mga kagamitan sa industriya ng parmasyutiko. Ang pamantayang ito ay inilaan para sa disenyo, materyales, konstruksyon, inspeksyon at pagsubok ng mga sisidlan, piping at mga kaugnay na accessory tulad ng mga bomba, balbula, at mga kabit na ginagamit sa industriya ng biopharmaceutical. Sa pangkalahatan, ang mga sangkap ng dokumento ay nagsasaad, "sa panahon ng proseso ng paggawa o materyal na pinag-ugnay ng mga materyales, "sa panahon ng proseso ng pagmamanupaktura, o materyal na materyal, "... scale-up...at isang kritikal na bahagi ng paggawa ng produkto, tulad ng water for injection (WFI), Clean steam, ultrafiltration, intermediate product storage at centrifuges.”
Sa ngayon, umaasa ang industriya sa ASME/BPE-1997 upang matukoy ang mga disenyo ng ball valve para sa mga application na hindi pangkontak sa produkto. Ang mga pangunahing lugar na sakop ng detalye ay:
Ang mga balbula na karaniwang ginagamit sa mga sistema ng proseso ng biopharmaceutical ay kinabibilangan ng mga ball valve, diaphragm valve, at check valve. Ang dokumentong ito sa engineering ay limitado sa isang talakayan ng mga ball valve.
Ang pagpapatunay ay isang proseso ng regulasyon na idinisenyo upang matiyak ang muling paggawa ng isang naprosesong produkto o formulation. Isinasaad ng programa na sukatin at subaybayan ang mga bahagi ng mekanikal na proseso, oras ng pagbabalangkas, temperatura, presyon at iba pang mga kundisyon. Kapag napatunayang nauulit ang isang system at ang mga produkto ng system na iyon, ang lahat ng mga bahagi at kundisyon ay ituturing na validated. Walang mga pagbabagong maaaring gawin sa panghuling "package" (mga sistema ng proseso at mga pamamaraan ng muling pagpapatunay).
Mayroon ding mga isyu na nauugnay sa materyal na pag-verify. Ang MTR (Material Test Report) ay isang pahayag mula sa isang tagagawa ng casting na nagdodokumento sa komposisyon ng cast at nagpapatunay na ito ay nagmula sa isang partikular na run sa proseso ng pag-cast. Ang antas ng traceability na ito ay kanais-nais sa lahat ng kritikal na pag-install ng bahagi ng plumbing sa maraming industriya. Ang lahat ng mga valve na ibinibigay para sa mga pharmaceutical application ay dapat may MTR na nakalakip.
Nagbibigay ang mga tagagawa ng materyal ng upuan ng mga ulat sa komposisyon upang matiyak ang pagsunod ng upuan sa mga alituntunin ng FDA.(FDA/USP Class VI) Kabilang sa mga tinatanggap na materyales sa upuan ang PTFE, RTFE, Kel-F at TFM.
Ang Ultra High Purity (UHP) ay isang terminong nilayon upang bigyang-diin ang pangangailangan para sa napakataas na kadalisayan. Ito ay isang terminong malawakang ginagamit sa semiconductor market kung saan kinakailangan ang absolute minimum na bilang ng mga particle sa daloy ng daloy. Ang mga valve, piping, filter, at maraming materyales na ginagamit sa kanilang konstruksiyon ay karaniwang nakakatugon sa antas ng UHP na ito kapag inihanda, naka-package, at pinangangasiwaan sa ilalim ng mga partikular na kondisyon.
Ang industriya ng semiconductor ay nakakakuha ng mga detalye ng disenyo ng balbula mula sa isang compilation ng impormasyon na pinamamahalaan ng grupong SemaSpec. Ang paggawa ng mga microchip wafer ay nangangailangan ng lubos na mahigpit na pagsunod sa mga pamantayan upang maalis o mabawasan ang kontaminasyon mula sa mga particle, outgassing at moisture.
Ang pamantayan ng SemaSpec ay nagdedetalye ng pinagmulan ng pagbuo ng butil, laki ng particle, pinagmumulan ng gas (sa pamamagitan ng soft valve assembly), pagsusuri sa pagtagas ng helium, at kahalumigmigan sa loob at labas ng hangganan ng balbula.
Ang mga ball valve ay mahusay na napatunayan sa pinakamahirap na mga aplikasyon. Ang ilan sa mga pangunahing benepisyo ng disenyong ito ay kinabibilangan ng:
Mechanical Polishing – Ang mga pinakintab na surface, welds at surface na ginagamit ay may iba't ibang katangian sa ibabaw kapag tinitingnan sa ilalim ng magnifying glass. Ang mekanikal na polishing ay binabawasan ang lahat ng surface ridges, pits at variances sa isang pare-parehong pagkamagaspang.
Ginagawa ang mekanikal na buli sa mga umiikot na kagamitan gamit ang mga alumina abrasive. Ang mekanikal na buli ay maaaring makamit sa pamamagitan ng mga kasangkapang pangkamay para sa malalaking lugar sa ibabaw, tulad ng mga reactor at mga sisidlan na nakalagay, o sa pamamagitan ng mga awtomatikong reciprocator para sa mga tubo o mga bahaging pantubo. Ang isang serye ng mga grit polishes ay inilalapat sa sunud-sunod na mas pinong pagkakasunud-sunod hanggang sa makuha ang nais na tapusin o pagkamagaspang sa ibabaw.
Ang electropolishing ay ang pag-alis ng mga mikroskopikong iregularidad mula sa mga ibabaw ng metal sa pamamagitan ng mga electrochemical method. Nagreresulta ito sa isang pangkalahatang flatness o kinis ng ibabaw na, kapag tiningnan sa ilalim ng magnifying glass, ay halos walang tampok.
Ang hindi kinakalawang na asero ay natural na lumalaban sa kaagnasan dahil sa mataas na nilalaman ng chromium nito (karaniwan ay 16% o higit pa sa hindi kinakalawang na asero). Pinapahusay ng electropolishing ang natural na resistensyang ito dahil mas natutunaw ng proseso ang iron (Fe) kaysa sa chromium (Cr). Nag-iiwan ito ng mas mataas na antas ng chromium sa ibabaw ng hindi kinakalawang na asero.(passivation)
Ang resulta ng anumang pamamaraan ng buli ay ang paglikha ng isang "makinis" na ibabaw na tinukoy bilang average na pagkamagaspang (Ra).Ayon sa ASME/BPE;"Ang lahat ng mga polishes ay dapat ipahayag sa Ra, microinches (m-in), o micrometers (mm)."
Karaniwang sinusukat ang kakinisan ng ibabaw gamit ang profileometer, isang awtomatikong instrumento na may stylus-style reciprocating arm. Ang stylus ay ipinapasa sa ibabaw ng metal upang sukatin ang peak height at lalim ng lambak. Ang average na peak height at lalim ng lambak ay pagkatapos ay ipinapahayag bilang roughness average, na ipinapahayag sa millionths ng isang pulgada o microinches, na karaniwang tinutukoy bilang Ra.
Ang kaugnayan sa pagitan ng pinakintab at pinakintab na ibabaw, ang bilang ng mga nakasasakit na butil at ang pagkamagaspang sa ibabaw (bago at pagkatapos ng electropolishing) ay ipinapakita sa talahanayan sa ibaba.(Para sa ASME/BPE derivation, tingnan ang Talahanayan SF-6 sa dokumentong ito)
Ang mga micrometer ay isang karaniwang European standard, at ang metric system ay katumbas ng microinches. Ang isang microinch ay katumbas ng humigit-kumulang 40 micrometers. Halimbawa: Ang finish na tinukoy bilang 0.4 microns Ra ay katumbas ng 16 micro inches na Ra.
Dahil sa likas na kakayahang umangkop ng disenyo ng ball valve, ito ay madaling makuha sa iba't ibang upuan, seal at mga materyales sa katawan. Samakatuwid, ang mga ball valve ay ginawa upang mahawakan ang mga sumusunod na likido:
Mas pinipili ng industriya ng biopharmaceutical na mag-install ng "sealed system" hangga't maaari. Ang mga Extended Tube Outside Diameter (ETO) na mga koneksyon ay in-line na hinang para maalis ang kontaminasyon sa labas ng hangganan ng balbula/pipe at magdagdag ng higpit sa piping system. naka-configure.
Available din ang mga kabit ng Cherry-Burrell sa ilalim ng mga brand name na "I-Line", "S-Line" o "Q-Line" para sa mga high purity system tulad ng industriya ng pagkain/inom.
Ang mga dulo ng Extended Tube Outside Diameter (ETO) ay nagbibigay-daan sa in-line na welding ng valve papunta sa piping system. Ang mga dulo ng ETO ay sukat upang tumugma sa pipe (pipe) system diameter at kapal ng pader. Ang pinahabang haba ng tubo ay tumanggap ng mga orbital weld head at nagbibigay ng sapat na haba upang maiwasan ang pinsala sa valve body seal dahil sa init ng welding.
Ang mga ball valve ay malawakang ginagamit sa mga application ng proseso dahil sa kanilang likas na versatility. Ang mga diaphragm valve ay may limitadong temperatura at pressure na serbisyo at hindi nakakatugon sa lahat ng mga pamantayan para sa mga industrial valve. Ang mga ball valve ay maaaring gamitin para sa:
Bukod pa rito, ang seksyon ng ball valve center ay naaalis upang payagan ang pag-access sa panloob na weld bead, na maaaring linisin at/o pinakintab.
Mahalaga ang drainage para panatilihing malinis at sterile ang mga sistema ng bioprocessing. Ang natitirang likido pagkatapos ng draining ay nagiging colonization site para sa bacteria o iba pang microorganism, na lumilikha ng hindi katanggap-tanggap na bioburden sa system. Ang mga site kung saan nabubuo ang fluid ay maaari ding maging corrosion initiation site, na nagdaragdag ng karagdagang kontaminasyon sa system. Ang bahagi ng disenyo ng ASME/BPE-standard ay nangangailangan ng pag-desenyo upang manatiling kumpleto ang pag-draining ng system.
Ang dead space sa isang piping system ay tinukoy bilang isang groove, tee, o extension mula sa main pipe run na lumampas sa dami ng pipe diameter (L) na tinukoy sa main pipe ID (D).
Ang mga fire damper ay idinisenyo upang pigilan ang pagkalat ng mga nasusunog na likido kung sakaling magkaroon ng sunog sa linya ng proseso. Gumagamit ang disenyo ng metal sa likod na upuan at anti-static upang maiwasan ang pag-aapoy. Ang mga industriyang biopharmaceutical at kosmetiko sa pangkalahatan ay mas gusto ang mga fire damper sa mga sistema ng paghahatid ng alkohol.
Ang FDA-USP23, Class VI na inaprubahang ball valve seat na mga materyales ay kinabibilangan ng: PTFE, RTFE, Kel-F, PEEK at TFM.
Ang TFM ay isang chemically modified PTFE na tumutulay sa agwat sa pagitan ng tradisyonal na PTFE at natutunaw na PFA. Ang TFM ay inuri bilang PTFE ayon sa ASTM D 4894 at ISO Draft WDT 539-1.5. Kung ikukumpara sa tradisyonal na PTFE, ang TFM ay may mga sumusunod na pinahusay na katangian:
Ang mga upuan na puno ng lukab ay idinisenyo upang maiwasan ang pagtatayo ng mga materyales na, kapag nakulong sa pagitan ng bola at ng lukab ng katawan, ay maaaring tumigas o kung hindi man ay makahahadlang sa maayos na operasyon ng miyembro ng pagsasara ng balbula.
Ang mga ball valve ay nabibilang sa pangkalahatang kategorya ng "rotary valves". Para sa awtomatikong operasyon, dalawang uri ng actuator ang available: pneumatic at electric. Ang mga pneumatic actuator ay gumagamit ng piston o diaphragm na konektado sa isang rotating mechanism gaya ng rack at pinion arrangement upang magbigay ng rotational output torque. Ang mga electric actuator ay karaniwang gear motors at available sa iba't ibang impormasyon tungkol sa ball valves na ito. ve Actuator” mamaya sa manwal na ito.
Maaaring linisin at i-package ang High Purity Ball Valves sa mga kinakailangan ng BPE o Semiconductor (SemaSpec).
Ang pangunahing paglilinis ay ginagawa gamit ang ultrasonic cleaning system na gumagamit ng aprubadong alkaline reagent para sa malamig na paglilinis at degreasing, na may formula na walang residue.
Ang mga bahaging may presyon ay minarkahan ng isang numero ng init at sinamahan ng isang naaangkop na sertipiko ng pagsusuri. Ang isang Mill Test Report (MTR) ay naitala para sa bawat laki at numero ng init. Kasama sa mga dokumentong ito ang:
Minsan ang mga inhinyero ng proseso ay kailangang pumili sa pagitan ng mga pneumatic o electric valve para sa mga sistema ng kontrol sa proseso. Ang parehong uri ng mga actuator ay may mga pakinabang at mahalaga na magkaroon ng data na magagamit upang makagawa ng pinakamahusay na pagpipilian.
Ang unang gawain sa pagpili ng uri ng actuator (pneumatic o electric) ay upang matukoy ang pinaka mahusay na pinagmumulan ng kuryente para sa actuator. Ang mga pangunahing punto na dapat isaalang-alang ay:
Ang pinakapraktikal na pneumatic actuator ay gumagamit ng air pressure supply na 40 hanggang 120 psi (3 hanggang 8 bar). Karaniwan, ang mga ito ay sukat para sa supply pressures na 60 hanggang 80 psi (4 hanggang 6 bar). Ang mas mataas na air pressure ay kadalasang mahirap igarantiya, habang ang mas mababang air pressure ay nangangailangan ng napakalaking diameter na piston o diaphragms upang makabuo ng kinakailangang torque.
Ang mga electric actuator ay karaniwang ginagamit na may 110 VAC power, ngunit maaaring gamitin sa iba't ibang AC at DC motor, parehong single at three-phase.
hanay ng temperatura. Parehong pneumatic at electric actuator ay maaaring gamitin sa isang malawak na hanay ng temperatura. Ang karaniwang hanay ng temperatura para sa mga pneumatic actuator ay -4 hanggang 1740F (-20 hanggang 800C), ngunit maaaring palawigin sa -40 hanggang 2500F (-40 hanggang 1210C) na may mga opsyonal na seal, bearings, at accessory na ginagamit ang mga greases. iba ang rating ng temperatura kaysa sa actuator, at dapat itong isaalang-alang sa lahat ng mga application.Sa mababang temperatura na mga aplikasyon, ang kalidad ng supply ng hangin na may kaugnayan sa dew point ay dapat isaalang-alang. Ang Dew point ay ang temperatura kung saan nangyayari ang condensation sa hangin. Ang condensation ay maaaring mag-freeze at harangan ang air supply line, na pumipigil sa actuator na gumana.
Ang mga electric actuator ay may hanay ng temperatura na -40 hanggang 1500F (-40 hanggang 650C). Kapag ginamit sa labas, ang electric actuator ay dapat na nakahiwalay sa kapaligiran upang maiwasan ang moisture na pumasok sa panloob na paggana. Kung ang condensation ay kinukuha mula sa conduit ng kuryente, ang condensation ay maaari pa ring mabuo sa loob, na maaaring nakolekta ang init ng tubig sa loob ng motor, dahil ang motor ay umaandar bago ang pag-install. ito kapag hindi ito tumatakbo, ang mga pagbabago sa temperatura ay maaaring maging sanhi ng kapaligiran upang "huminga" at mag-condense. Samakatuwid, ang lahat ng mga electric actuator para sa panlabas na paggamit ay dapat na nilagyan ng heater.
Minsan mahirap bigyang-katwiran ang paggamit ng mga electric actuator sa mga mapanganib na kapaligiran, ngunit kung ang compressed air o pneumatic actuator ay hindi makapagbigay ng mga kinakailangang katangian ng pagpapatakbo, ang mga electric actuator na may naaangkop na classified housings ay maaaring gamitin.
Ang National Electrical Manufacturers Association (NEMA) ay nagtatag ng mga alituntunin para sa pagtatayo at pag-install ng mga electric actuator (at iba pang kagamitang elektrikal) para gamitin sa mga mapanganib na lugar. Ang mga alituntunin ng NEMA VII ay ang mga sumusunod:
VII Mapanganib na Lokasyon Class I (Pasabog na Gas o singaw) ay nakakatugon sa National Electrical Code para sa mga aplikasyon;nakakatugon sa mga detalye ng Underwriters' Laboratories, Inc. para sa paggamit sa gasolina, hexane, naphtha, benzene, butane, propane, acetone, Atmospheres ng benzene, lacquer solvent vapors at natural gas.
Halos lahat ng mga tagagawa ng electric actuator ay may opsyon ng isang NEMA VII compliant na bersyon ng kanilang karaniwang linya ng produkto.
Sa kabilang banda, ang mga pneumatic actuator ay likas na explosion-proof. Kapag ang mga electrical control ay ginagamit kasama ng mga pneumatic actuator sa mga mapanganib na lugar, ang mga ito ay kadalasang mas cost-effective kaysa sa mga electric actuator. Ang solenoid-operated na pilot valve ay maaaring i-install sa isang hindi mapanganib na lugar at i-pipe sa actuator.LimitEMA – Ang mga switch ng VIIne enclone ay maaaring naka-install sa nakalagay sa kaligtasan sa posisyon. Ang mga uator sa mga mapanganib na lugar ay ginagawa silang praktikal na pagpipilian sa mga application na ito.
Spring returns.Ang isa pang accessory sa kaligtasan na malawakang ginagamit sa mga valve actuator sa industriya ng proseso ay ang spring return (fail safe) na opsyon. Kung sakaling magkaroon ng power o signal failure, ang spring return actuator ay nagtutulak sa balbula sa isang paunang natukoy na ligtas na posisyon.Ito ay isang praktikal at murang opsyon para sa mga pneumatic actuator, at isang malaking dahilan kung bakit malawakang ginagamit ang mga pneumatic actuator sa buong industriya.
Kung hindi magagamit ang spring dahil sa laki o bigat ng actuator, o kung na-install ang double acting unit, maaaring mag-install ng accumulator tank upang mag-imbak ng air pressure.