Làm thế nào mà các mảng âm mạc được lắp đặt phơi phơi loại bỏ các chân chết làm ảnh hưởng đến tính nhất quán đo lường trong các ứng dụng CIP / SIP

I. Giới thiệu: Tại sao vấn đề "chân chết" lại quan trọng trong dịch vụ CIP/SIP

Trong các ứng dụng vệ sinh trong ngành thực phẩm & đồ uống, dược phẩm và công nghệ sinh học, Clean-in-Place (CIP) và Steam-in-Place (SIP) là các quy trình tiêu chuẩn để đảm bảo vệ sinh sản xuất. Tuy nhiên, các điểm kết nối quy trình — đặc biệt là giao diện lắp đặt máy đo áp suất — thường trở thành "điểm mù" trong chu trình làm sạch.

Vấn đề bắt nguồn từ hình học vật lý của các kết nối ren truyền thống hoặc giao diện máy đo áp suất có khoang mở rộng: chúng tạo ra chân chết hoặc khe hở tại thành ống hoặc bình chứa. Trong khi chất lỏng CIP làm sạch đường chảy chính, vận tốc chất lỏng trong các vùng chân chết gần như bằng không, cho phép màng sinh học và cặn sản phẩm tích tụ và tồn tại sau khi làm sạch. Điều này trực tiếp dẫn đến:

• Các bài kiểm tra swab sau CIP cho thấy sự phát triển của vi khuẩn;

• Lô hàng bị từ chối do nhiễm vi sinh vật;

• Không tuân thủ các tiêu chuẩn kiểm toán vệ sinh FDA, EHEDG hoặc 3-A.

Dòng Cerabar M (PMP51/PMP55) giải quyết vấn đề này bằng thiết kế màng kim loại lắp phẳng . Các phần sau đây phân tích logic kỹ thuật, khả năng tương thích vật liệu và giới hạn lắp đặt của giải pháp này.

II. Vật lý của sự hình thành chân chết: Tại sao các đầu nối ren lại chống lại việc làm sạch CIP

Các kết nối ren hoặc lắp đặt máy đo áp suất có khoang mở rộng tạo ra một vùng lõm so với thành ống bên trong. Khi chất lỏng làm sạch CIP đi qua, vùng này trở thành một vùng đình trệ thủy động lực học — vận tốc dòng chảy giảm xuống dưới ngưỡng rối cần thiết để loại bỏ màng sinh học. Trong vùng này:

1. Ứng suất cắt của chất lỏng không đủ để loại bỏ cặn protein hoặc carbohydrate bám trên bề mặt;

2. Nước rửa còn sót lại không thể thoát hết, tạo ra môi trường ẩm ướt thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật;

3. Trong quá trình SIP, nước ngưng tụ có thể tích tụ, ngăn cản nhiệt độ tiệt trùng đạt được.

Bằng chứng thực tế ủng hộ cơ chế này: một lô hàng bị lỗi do nhiễm khuẩn sau CIP được cho là chính xác do một đầu nối áp suất ren — bề mặt bên trong bị lõm đã trở thành một cái bẫy cặn. Bản chất kỹ thuật của vấn đề này là hình dạng kết nối quyết định khả năng làm sạch, độc lập với việc điều chỉnh các thông số quy trình CIP.

III. Logic kỹ thuật của thiết kế màng phẳng: Loại bỏ các khe hở để làm sạch tại chỗ

Cerabar M PMP51/PMP55 sử dụng màng kim loại lắp phẳng với kết nối quy trình, định vị bề mặt màng cảm biến đồng phẳng với thành bên trong ống hoặc bình chứa.

Chi tiết triển khai kỹ thuật:

Kết quả kỹ thuật của việc lắp phẳng là chất lỏng CIP tác động trực tiếp lên bề mặt màng với vận tốc dòng chảy đầy đủ, đảm bảo loại bỏ cặn bằng cách cọ rửa cơ học; hơi SIP có thể tiếp xúc trực tiếp với màng để tiệt trùng bằng nhiệt. Điều này tránh được hạn chế vật lý của các lắp đặt ren nơi các vùng chết vẫn không thể tiếp cận với phương tiện làm sạch.

IV. Khả năng tương thích vật liệu và thông số kỹ thuật độ bền CIP/SIP

Đối với các ứng dụng vệ sinh, yêu cầu vật liệu cốt lõi là: khả năng chống lại cả các tác nhân làm sạch hóa học CIP thường xuyên và chu kỳ nhiệt độ cao của SIP.

Cerabar M PMP51/PMP55 sử dụng thép không gỉ 316L làm vật liệu ướt tiêu chuẩn, bao phủ hầu hết các ứng dụng nước trong ngành thực phẩm, đồ uống và dược phẩm. Đối với các điều kiện dịch vụ mở rộng, có sẵn các tùy chọn vật liệu thay thế:

• Hợp kim C: Khuyến nghị cho các tác nhân CIP có hàm lượng clorua cao hoặc môi trường có độ mặn cao; cải thiện khả năng chống ăn mòn rỗ và ăn mòn khe hở;

• Mạ Rhodium > Vàng: Thích hợp cho các chất khử trùng oxy hóa mạnh (ví dụ: axit peracetic, nước ozon hóa) hoặc môi trường có độ bám dính cao; cấu trúc lớp phủ kéo dài tuổi thọ của màng dưới tác động ăn mòn.

Giới hạn dung sai nhiệt độ:

• Nhiệt độ quy trình tiêu chuẩn: –40°C đến +130°C (–40°F đến +266°F);

• Khả năng chịu đỉnh SIP: 150°C (302°F) trong tối đa 1 giờ.

Thông số kỹ thuật này xác định giới hạn trên của cửa sổ tiệt trùng — các kỹ sư quy trình nên xác minh hồ sơ nhiệt độ-thời gian của chu trình SIP so với các giới hạn này để tránh suy giảm gioăng hoặc chất lỏng lấp đầy.

V. Các cân nhắc thiết kế lắp đặt cho máy đo áp suất màng phẳng

Ngoài thiết kế vệ sinh, máy đo áp suất lắp phẳng yêu cầu chú ý đến các điều kiện lắp đặt sau:

(1)Dịch vụ chân không
PMC51 (cảm biến gốm) cung cấp khả năng chống chân không vốn có do nguyên lý đo điện dung khô, không bị biến dạng màng dưới áp suất âm. Đối với hệ thống màng kim loại PMP51/PMP55, chiều cao lắp đặt rất quan trọng: khi lắp đặt phía trên bộ làm kín màng, cột thủy tĩnh của chất lỏng lấp đầy mao quản có thể gây ra độ lệch điểm 0, có thể được khắc phục thông qua điều chỉnh hướng dẫn bằng menu.

(2)Môi trường có độ nhớt cao hoặc chứa hạt
Lắp phẳng loại bỏ nguy cơ lắng đọng môi trường bên trong khoang cảm biến, làm cho nó phù hợp với các môi trường như siro, sản phẩm sữa, dịch lên men và các môi trường dễ đóng cặn khác. Lưu ý: tránh tác động trực tiếp của các hạt rơi lên màng để ngăn ngừa hư hỏng cơ học.

(3)Triển khai khu vực nguy hiểm
Dòng Cerabar M mang các chứng nhận bảo vệ chống cháy nổ quốc tế ATEX, IECEx, CSA và các chứng nhận khác, cho phép lắp đặt trong các khu vực nguy hiểm Vùng 0/1 với mạch an toàn nội tại. Các yêu cầu về vệ sinh và bảo vệ chống cháy nổ có thể được kết hợp thông qua các tùy chọn cấu hình.

VI. Tóm tắt kỹ thuật và khuyến nghị lựa chọn

Giá trị cốt lõi của việc lắp đặt màng phẳng là : bằng cách loại bỏ khoang chân chết vật lý tại giao diện đo, nó đảm bảo các quy trình CIP/SIP có thể bao phủ tất cả các bề mặt ướt — một phương pháp kỹ thuật "đảm bảo khả năng làm sạch thông qua thiết kế" thay vì dựa vào việc điều chỉnh thông số làm sạch.

Đối với các ứng dụng sau đây, các phiên bản màng phẳng PMP51/PMP55 là lựa chọn ưu tiên:

• Giám sát áp suất trong đường ống thực phẩm/đồ uống với tần suất CIP ≥1/ngày;

• Đo áp suất hoặc mức trong các bể chứa hệ thống nước dược phẩm (WFI / Nước tinh khiết);

• Đo áp suất vô trùng trong các bioreactor yêu cầu SIP;

• Môi trường có độ nhớt cao hoặc chứa hạt nơi các kết nối ren có nguy cơ bám bẩn.

Để biết thêm chi tiết kỹ thuật về lựa chọn vật liệu màng hoặc tính toán chiều cao lắp đặt trong các điều kiện môi trường cụ thể, tham khảo tài liệu kỹ thuật PDF TI00436P — đặc biệt là các bảng lựa chọn vật liệu (trang 20) và thông số giới hạn quá áp (trang 12).