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关于冻干机维修的几个实例

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药徒
发表于 2013-9-25 19:28:27 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 朝霞小虾米 于 2013-9-25 19:32 编辑

关于冻干机维修的几个实例
通过长期对冻干机的维修和保养,并在工作中不断地学习与实践,积累了大量的维修经验,现将我们仔细观察、认真分析后,成功处理的案例在此做一剖析阐述。
冻干机主要由冻干箱、冷阱、制冷、真空、硅油循环、电器控制等系统组成的先进制药设备。其冻干过程大致流程是:制品入柜前先用注射用水清洗前后箱体和板层;抽空干燥后再经纯蒸气灭菌处理;开启水环真空泵抽空干燥箱体后做波纹管漏率检测;漏率检测通过后进行冻干箱降温、制品入柜、预冻;升华干燥、解析干燥;然后进行压力升高试验,判断冻干结束时间;最后放气、出料、化霜结束本批次冻干工艺过程。
    我公司现有一台25平方米东富龙冻干机(活塞压缩机)和一台20平方米天利爱德华冻干机(螺杆压缩机),主要用于高附加值血液制品生产加工。在生产过程中经常遇到各种各样故障需要紧急处理,现介绍几例具有代表性的故障案例供大家参考。
1.东富龙冻干机不能通过极限真空再验证故障
1.  1故障现象
冻干机做抽气速率和极限真空再验证时出现故障:真空泵抽气速率符合验证要求,能够在30分钟内将冻干箱和冷阱从一个大气压降到10pa以下,以后冻干箱不能降到验证所要求的0.5Pa极限真空以下,只能降到1Pa左右;延长抽空时间也无法再让真空度下降。正常情况应该是:在冻干箱加热到35℃干燥状态,后箱冷凝器制冷到低于-50℃后打开真空泵和罗茨泵对冻干箱进行抽空,同时开始计时,抽真空时除了要求达到30分钟内将冻干箱内真空压力从一个大气压下降到10Pa以下的抽气速率外,还应该在以后2小时内达到稳定的0.5Pa以下极限真空(0.5Pa以下保持20分钟),然后关闭中隔阀,保压30分钟后计算箱体泄漏率。
1.2 故障分析及处理
出现此故障一般可由三方面引起:①真空泵故障,如真空泵油被污染、真空泵油中水分过多不能起到密封和润滑作用或者机械故障引起;②箱体、管道密封不严有泄露地方;③箱体内未充分干燥或有不凝物质存在[2]。我们首先针对以上第三种情况,重做一次SIP在线灭菌处理,干燥阶段延长水环泵抽空干燥时间和适当提高冻干箱温度使其高于35℃,确保箱体内水份完全干燥后重新验证,未通过验证由此排除上面第三种情况。通过观察发现真空泵油脏且放出油样含水较多,于是更换了两台爱德华真空泵的润滑油,同时检查与真空泵相连的所有管道、接头,然而仍未通过验证。但不开小碟阀直接对泵头抽真空却能达到0.5Pa极限真空,由此也可排除第一种真空泵故障。关闭蘑菇阀,只对后箱验证能达到0.5Pa以下极限真空可以达到验证要求,由此进一步将范围缩小到前箱。针对前箱泄露,更换了箱门密封条和所有与前箱有关的密封圈同时均涂上真空硅脂,并用盲板封住与前箱连接的所有管道,但仍未通过验证。进入洁净室内打开箱门检查板层均完好且干燥,但通过仔细检查发现最上面与波纹管相连板层,靠近蘑菇阀侧有一盲堵头松动。拆下堵头加填料紧固处理后顺利通过验证。分析:东富龙冻干机此层不加热和降温,但内部结构与其他板层一样为空腔,当做CIP或SIP时水分通过松动堵头进入腔体,高真空条件下水分蒸发后通过松动堵头进入前箱破坏真空,造成不能达到极限压力。
2. 螺杆压缩机排气温度过高  
2.1  故障现象
    生产过程中冻干机报警,故障显示为1#压缩机排气温度高。现场检查发现(日本前川)螺杆压缩机排气温度高达90℃,正常温度为60℃左右,报警温度设定为85℃。但排气压力为12bar、1#制冷系统冷阱温度为-70℃,制冷正常。
2.2  故障分析及处理
由于制冷系统吸、排气压力和制冷温度均正常,由此首先排除低压制冷系统泄露导致排气温度升高。那么引起排气温度高的原因就有可能是冷却系统故障。而日本前川螺杆压缩机制冷系统、油路系统和压缩机电机均需用冷却水冷却。由于其排气压力和冷却水压力正常,压缩机电机用手感觉温度正常且2#制冷系统一直正常运行,由此可排除冷却供水系统故障。但手感油冷却器进出油温却发现油温偏高且进出温差较小,由此可见造成排气温度高可能是油冷却回路冷却不好,使油分离器分离出的润滑油温度过高造成排气温度高,其结构如图1:
1. 油冷却器结构及冷却水控制回路
因此在制品出柜后,拆下油冷却器进水管路上的油冷却电磁阀和水量调节阀检查:对电磁阀直接加24V直流电源能正常开启,用热水加热水量调节阀感温包其调节灵活,由此可排除水量调节阀和电磁阀故障。拆下油冷却器出水管道,直接用水管接油冷却器进水口供水,冷却器出水口无水流出,由此判定为油冷却器冷却水回路堵塞。拆下进、出水管活接头,用软管将高压水与冷却水出口连接,开启高压水进行冷却水回路反冲洗,无效果说明堵塞严重。接下来使用适量氨基磺酸加入酸洗缓蚀剂,从油冷却器进水管灌入,侵泡24小时后将氨基磺酸用水冲出并反复用耐酸泵加压冲洗。没取得效果后再关闭压缩机吸排气阀门,打开排气检修阀卸掉压缩机内部制冷剂压力,从进水管道加入低浓度盐酸和酸洗缓蚀剂,观察发现进水管有气泡冒出,说明板冷器内部产生化学反应,如此反复侵泡多次冲洗最终去除堵塞物,清水冲洗至中性恢复系统后开机一切正常。
3. 爱德华冻干机不能自动结束(CIP)在线清洗程序
3.1故障现象
制品冻干结束出柜后,需进行一次在线清洗(CIP),但系统通过两小时水环泵抽空干燥后仍不能成功解锁,结束在线清洗程序。正常情况应该是在制品出柜后关闭箱门,启动CIP自动清洗程序,程序启动水环泵抽空前后箱到0.2Bar,箱门自动锁定即插销进,并同时返回锁定信号。PLC控制系统收到箱门锁定信号后,打开前箱进气阀将箱内压力升高到一个大气压,再开启清洗阀通过分布在箱内的喷头,用4Bar  80℃注射水对箱体和板层进行清洗。清洗结束、完成排水后进行30分钟水环泵抽空干燥,干燥时间结束进行箱门解锁、解锁成功后停止水环泵工作、进气到一个大气压完成在线清洗过程。
3.2故障分析及处理
做在线清洗(CIP)时干燥结束后,通过多次解锁均未成功,造成原因可能有①水环泵故障,未将箱体内真空压力抽空到0.2Bar,导致插销不能动作到位;②箱门插销气动阀或机械联动部件故障,造成插销不能动作或动作不到位,无解锁信号返回;③气动阀阀位传感器ZS损坏,系统不能收到解锁信号[3]。针对以上分析首先从前、后箱观察口观察前后箱内干燥情况,看到箱内干燥无水汽存在,基本可以判断水环泵工作正常。在系统再次解锁时,观察前箱上下左右四个方向的四个气动阀及机械联动部件解锁情况,气动阀及机械联动部件均动作。为检查其动作是否到位,拆开四个气动阀与插销机械联动部件连接处(让气动阀单独动作)。再次解锁时气动阀动作但仍然解锁不成功,由此可排除机械故障。可见冻干机不能自动结束(CIP)在线清洗,可能是由于无箱门解锁信号返回系统造成。箱门解锁信号电路图见下图2 :
图2      门锁信号输入回路
从图中可以看出,四个气动阀的四个ZS阀位传感器串联连接,其中任何一个传感器损坏均不能返回解锁信号。因此分别从接线端子上拆下传感器引出线路两端,将其与万用表电阻挡两表笔连接。再从气动阀上拆下传感器,将其顺着气动阀活塞运动方向移动,移动过程中到某一位置即可导通的为完好传感器,始终不能导通的即为损坏传感器。用此方法检查到箱体下部气动阀阀位传感器ZS100损坏,更换损坏传感器后解锁成功,自动停止水环泵并将箱内压力放气到一个大气压,系统自动结束(CIP)在线清洗。
4. 爱德华冻干机不能通过抽空速率再验证
4.1故障现象
   冻干机做真空再验证时,通过真空泵对箱体30分钟抽空后,箱体压力稳定在25Pa左右不再下降,达不到验证要求。按要求应该30分钟内真空度达到10Pa以下的抽空速
4.2故障分析及处理
冻干机不能通过抽空速率验证,说明箱体存在较大的泄露点。泄漏点可能出现在①真空泵组;②后箱;③前箱三部分。可用真空泵分别对真空泵组、后箱、前箱三部分进行抽真空,确定哪部分泄漏再具体检查、处理[1]。使用手动操作系统,开启真空泵、罗茨泵,不开抽空阀只对真空泵组进行抽空,真空值迅速下降,几分钟后达到0.3Pa.说明真空泵组正常。将后箱制冷到-40℃以下,手动开启真空泵组及抽空阀,关闭中隔阀,只对真空泵组、后箱抽空,30分钟后真空度仍然在25Pa左右不再下降,说明后箱泄漏。检查所有与后箱相连接的管道、阀门、后箱视镜、更换所有密封圈后再抽真空,仍不能达到验证要求。拆下与后箱连接的管道(包括真空安全阀),并用盲板封上,同样不能达到要求。通过上述检查后排除管道、接口、阀门及观察视镜泄漏。那么可能是蘑菇阀波纹管损坏,于是启动波纹管检测程序,对蘑菇阀波纹管进行检测,结果提示检测失败。拆开波纹管抽空管,再对后箱抽空,发现波纹管抽空口处呈负压状态,再次证明波纹管损坏。拆下蘑菇阀液压油缸,更换上相同型号波纹管后,20分钟左右将箱体压力抽空到10Pa以下,顺利通过抽空速率验证。
4.小结
  通过对以上几例冻干机故障的分析和处理过程,从中不难看出,只有全面了解和掌握设备结构、原理,在检修前认真分析故障形成原因,并结合现场实际情况仔细观察、认真分析,才会取得事半功倍的效果。
参考文献
[1] 谢风民等.冻干机故障维修实例[J].:医疗卫生装备,20085月第29卷第5
[2] 郑效东. 冻干机的控制与结构[J].机电信息,2004年第15期总第75.
[3] 许敦复、郑效东 .冷冻干燥技术与冻干机[M].北京 :化学工业出版社,2005

图1.png
图2.png
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发表于 2013-9-25 20:39:11 | 显示全部楼层
学习了,有实用
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药徒
发表于 2013-9-25 23:40:28 | 显示全部楼层
非常不错的冻干机维修实例,很实用,多谢分享
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药士
发表于 2013-9-26 00:16:40 | 显示全部楼层
不错的案例分析,学习了
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药徒
发表于 2013-9-26 07:37:12 | 显示全部楼层
我们的新冻干机 估计肯定会用上 感谢分享了
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药徒
发表于 2013-9-26 07:47:11 | 显示全部楼层
很实用……                              
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发表于 2017-6-19 14:44:05 | 显示全部楼层
学习了,有实用
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药徒
发表于 2017-6-19 21:26:49 | 显示全部楼层
支持实用性
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药徒
发表于 2017-7-3 15:24:27 | 显示全部楼层
真空度降不下来的时候,为什么不先对两个波纹管进行捡漏验证呢?再排查泵组、后箱、前箱
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发表于 2017-7-7 22:31:44 | 显示全部楼层
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发表于 2017-7-12 14:31:30 | 显示全部楼层
学习了非常实用            
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