Сравнение на онлайн CIP почистване и офлайн почистване при разглобяване на титаниеви нагревателни тръби в цехове за ферментация

Има два основни метода за почистване на титаниеви нагревателни тръби във ферментационни резервоари: онлайн CIP циркулационно почистване (без разглобяване, ежедневна/месечна рутинна поддръжка) и офлайн пълно разглобяване чрез потапяне (полу-годишно дълбоко почистване при основен ремонт). Цялостността на почистването, цената на труда, времето за спиране на производството, степента на защита на пасивния филм и приложимият тип мащаб на двата метода са значително различни. Тази статия сравнява предимствата, дефектите, приложимите условия на работа и ключовите точки на стандартизираната работа на тези системи, като по този начин установява комбинирана схема за съвпадение на цикъла на почистване за производствените линии.

1. Основното определение и съответните сценарии на двата режима на почистване
1.1 Почистване на циркулацията на CIP онлайн
Процес: Нагревателната тръба се потапя в киселинно{0}}основната почистваща течност за циркулиращо измиване, без да се разглобява тръбният сноп. Почистващата течност се изхвърля след приключване на цикъла. Течността циркулира в затворената резервоарна система през специален CIP тръбопровод. Сценарии, които са подходящи:

Рутинно ежедневно стерилизиращо почистване и ежемесечно редовно отстраняване на котления камък;

Малко количество люспест неорганичен солен котлен камък, леки захарни въглеродни отлагания и рядка органична мазнина;

Резервоари за-ферментация с голям обем със сложни тръбни снопове, както и непрекъснати производствени линии, които не могат да спират за продължителен период от време.

1.2 Почистване чрез потапяне и офлайн разглобяване
Процес: Източете резервоара, разглобете модула на титаниевата нагревателна тръба, транспортирайте го до независим резервоар за почистване и го потопете напълно в съставна почистваща течност за статично накисване и промиване с мека вода под високо-налягане. Пасивирайте и инсталирайте отново устройството след процеса на почистване. Сценарии, които са подходящи:

Полу{0}}годишна задълбочена поддръжка за основен ремонт;

Дебел коксов въглероден котлен камък и твърд калциев-магнезиев минерален котлен камък, които не могат да бъдат елиминирани чрез онлайн циркулация.

Натрупване на мръсотия с дълбоки драскотини, сериозни локални хлътвания и мръсотия в слепи зони върху повърхността на тръбата със заварен черен оксиден слой.

Тръби с потенциал на пасивен филм, който е постоянно по-нисък от стандартната стойност след множество онлайн пасивации.

2. Таблица с изчерпателни сравнения на ефективността по множество измерения
вход:

Онлайн CIP Циркулационно почистване Офлайн разглобяване Почистване с потапяне Сравнителни измерения
Загуба при спиране на производството Може да се организира кратко затваряне от 1 до 4 часа между партидите, което води до нисък риск от бракуване на бульон. Изпразване на резервоар, преработка на стерилизация и голяма производствена загуба в резултат на продължително спиране (1-2 работни дни)
Спомагателни разходи и разходи за труд Редовна конфигурация на реагент, ниска, автоматична тръбопроводна циркулация Висока: консумация на труд за разглобяване, манипулиране и повторно инсталиране; допълнителен разход на почистващ резервоар и течност за пасивиране
Възможност за премахване на котлен камък по време на почистване Средно, премахва само свободния повърхностен котлен камък; слепите зони, като опорни пролуки и горната зона на застой на мехурчета, не могат да бъдат напълно почистени. Внимателно отстранете дебелия, твърд коксов нагар, като изтъркате ръчно мъртвите ъгли и се уверите, че цялата повърхност е в контакт с почистващата течност.
Степен на защита, осигурена от пасивно фолио. Непрекъснатата аерация по време на циркулация може синхронно да завърши предварителната пасивация; мека почистваща течност, контролирана температура и по-малко увреждане на TiO₂ филма. Външният свободен слой на пасивния филм може да бъде леко изтънен чрез продължително потапяне във високо-ефективен композитен почистващ разтворител. За да се ремонтира филма, е необходимо да се извърши самостоятелна химическа пасивация след почистване.
Почистващият ефект от стагнация на мехурчета в сляпо място Неадекватен, мехурчетата се натрупват върху горната дъга на тръбата, предотвратявайки пълния контакт на течността с зоната на покритие на мехурчетата. Остатъчният котлен камък лесно образува източник на питинг. Нагревателната тръба се върти последователно по време на потапяне, като се гарантира, че няма мъртъв ъгъл и че горната и долната стена на тръбата са равномерно почистени.
Ефект от почистването на оксида на заваръчния шев Ерозионният капацитет на плътния черен оксид на заваръчния шев е ограничен от слаба, циркулираща течност. Окислителният слой на заваръчния шев е напълно елиминиран чрез комбинация от локално промиване на място с лимонена киселина и силно, дълготрайно-накисване.
Ограничение на честотата Ограничението на честотата може да се прилага на седмична или месечна база и производството се влияе минимално от честото изпълнение. Повърхността на тръбата лесно се надрасква и поврежда от честото разглобяване, което я прави подходяща само за полу-годишни ремонти. PTFE аксесоари за изолация
Удобство при пасивиране, което следва След почистване незабавно преминете към циркулация на аерирана пасивираща течност за завършване на една-линия. Прехвърлете в отделен пасивиращ резервоар за образуване на филм с пълно потапяне, което налага допълнителни независими работни стъпки.
3. Подробно изследване на предимствата и недостатъците
3.1 Основните предимства на онлайн CIP почистването
Минимално прекъсване на производството: Прозорецът за почистване е разположен по време на интервала на изпразване на резервоара между ферментационните партиди, като се гарантира, че няма дългосрочна -загуба при затваряне. Тази конфигурация е подходяща за непрекъснато масово производство за 24 часа.

Висока степен на автоматизация: CIP системата намалява дефектите при ръчна работа, като автоматично завършва подаването на течност, циркулацията, промиването и изпускането на течността.

Интегрирано почистване и предварителна пасивация: Тръбопроводът може да премине директно към циркулация на течност за пасивиране на водороден пероксид след киселинно-основно отстраняване на котления камък, елиминирайки необходимостта от обработка на вторичен тръбен сноп.

По-малък риск от механични повреди: Повърхността на титановата тръба не е подложена на драскотини в резултат на сблъсъци, триене със скоби и инструменти, тъй като няма разглобяване или боравене.

Присъщите дефекти на онлайн CIP почистването
Съществуват слепи зони за почистване на мъртви ъгли, включително междини на опорния контакт, горни зони за задържане на мехурчета и вдлъбнати зони на заваръчния шев, които не могат да бъдат напълно изчистени от циркулираща течност. Освен това мащабът се натрупва всяка година.

Въглеродният коксуващ се камък, който е резултат от дълготрайно-високо-мощно нагряване, не може да бъде напълно разграден чрез краткотрайна-онлайн циркулация. Следователно, остатъчният котлен камък започва под-корозия в пукнатината на отлаганията. Това се дължи на ограничения капацитет за плътен твърд котлен камък.

Предизвикателство е да се извърши-инспекция в реално време на повърхността на тръбата поради факта, че снопът тръби е запечатан в резервоара. Степента на натрупване и питинг може да се оцени само през наблюдателното стъкло, което не е в състояние да осигури цялостно визуално изследване на всички повърхности.

3.2 Основни предимства на офлайн почистването при разглобяване
Ръчното спомагателно почистване с мека четка е в състояние да елиминира всички остатъци от мъртви-ъгли, като по този начин фундаментално елиминира скритите опасности от корозия на пукнатини чрез цялостно пълно-повърхностно обеззаразяване. Тръбният сноп е напълно открит.

Синхронна цялостна инспекция на тялото на тръбата: След разглобяването може да се извърши едновременно следното: инспекция при висока-светлина, измерване на дебелината на стената, откриване на дефекти на заваръчния шев и тест за потенциал на пасивен филм. Този метод е предназначен за идентифициране на ранни дефекти с ямки и изтъняване.

Онлайн циркулацията не е в състояние да постигне целенасочено локално третиране за черен оксид на заваръчните шевове, мръсотия от дълбоки драскотини и локален дебел котлен камък. Това се постига чрез целенасочено накисване и полиране.

Уверете се, че всички повърхности на тръбите са в непрекъснат контакт с почистващата течност без изолация на газ, като обръщате рутинно снопа тръби по време на потапяне. Това елиминира смущенията в слепите зони с мехурчета.

Вътрешните дефекти се почистват офлайн по време на разглобяването.
Количеството на годишната производствена партида на цеха е значително намалено в резултат на необходимостта от пълно изпразване, стерилизиране и повторна -подготовка на резервоара за хранителна среда. Това води до значителни загуби при спиране на производството.

Механичните повреди са сериозен проблем по време на разглобяване и сглобяване. Титаниевият пасивен филм лесно се надрасква от повдигане, боравене и разглобяване на болтове, а стареенето и напукването на PTFE уплътненията и изолационните втулки се ускоряват от честото разглобяване.

Подобрени всеобхватни разходи за труд и материали: Процесите на разглобяване и повторно инсталиране изискват допълнителен персонал, а независимият процес на накисване на резервоара изисква значително количество композитни почистващи и пасивиращи реагенти.

4. Стандартна съгласувана схема на цикъла за комбинирано използване на два режима на пране
Във връзка с производственото натоварване на резервоарите за ферментация е разработена йерархична система за почистване на „рутинно онлайн почистване + периодично офлайн дълбоко почистване“, за да се поддържа баланс между анти{1}}корозионната защита на апарата и ефективността на производството.

Резервоар за периодична ферментация с ниско-натоварване (По-малко или равно на 16 часа ежедневна работа, среда с ниско-захар): Веднъж седмично, онлайн CIP почистване; веднъж годишно, офлайн демонтаж цялостно почистване и пълна пасивация.

Конвенционален средно{0}}натоварен резервоар за непрекъсната ферментация на храна (24-часова работа, двуседмично CIP): онлайн променливо киселинно-алкално почистване на всеки две седмици; офлайн демонтаж, почистване и основен ремонт на всеки шест месеца.

Високо{0}}натовареният фармацевтичен стерилен резервоар за ферментация е подложен на ежедневна мека алкална CIP и среда с висок-вискозитет и високо-захар. Резервоарът се подлага на ежедневна краткосрочна-онлайн алкална циркулационна стерилизация, ежемесечно онлайн дълбоко отстраняване на котлен камък с лимонена киселина и офлайн пълно разглобяване на почистване, откриване на дефекти и интегрална пасивация на всеки шест месеца.

Резервоар за подгряване на промишлени отпадъчни води с висока -корозия (високо TDS сол, лесна котлен камък от твърди минерали): Ежеседмично онлайн ецване на котления камък; офлайн разглобяване, почистване с потапяне, изпичане за отстраняване на водород и ре-пасивиране на всеки четири месеца.

5. Спецификации за критични защитни операции за смекчаване на щетите на пасивния филм
Единни правила за контрол на онлайн почистването на CIP
Поддържайте еднократно време за циркулация в съответствие със стандартите на член 66 и ограничете температурата на алкалната течност до по-малко или равно на 60 градуса и киселинната течност до по-малко от или равно на 45 градуса.

За да намалите стагнацията на мехурчетата и местните остатъци от котлен камък, уверете се, че скоростта на циркулиращия поток е поне 1,0 m/s.

Изтъненият външен пасивен филм трябва да бъде ремонтиран чрез задължителна 2-часова циркулация с топла аерирана вода преди пасивиране след всяка киселинно-алкална циркулация.

Принципи за контрол на почистването при офлайн демонтаж са унифицирани
За да предотвратите триене от надраскване по време на повдигане и манипулиране, обвийте тръбния сноп с мека PTFE пяна преди разглобяване.

Композитната почистваща течност трябва да се накисва за не повече от 8 часа, а титаниевата матрица трябва незабавно да се прехвърли в многоетапен процес на промиване с дейонизирана вода след отстраняване на котления камък, за да се предотврати прекомерно ецване.

След почистване цялата тръба трябва да се потопи в пасивираща течност с водороден пероксид за 6 до 8 часа, за да се образува цялостен филм. Тръбата трябва да се инсталира отново след 24 часа естествено сушене на въздух и узряване на филма.

6. Стандартът за преценка за задължителното основно почистване офлайн.
Ако е налице някое от следните условия, онлайн почистването само по себе си не е достатъчно за елиминиране на скрити опасности, което налага офлайн почистване при разглобяване по време на последващия прозорец за основен ремонт:

Дебел черен въглероден коксов слой се вижда на стената на тръбата през наблюдателното стъкло и не може да бъде отстранен след два последователни онлайн цикъла на дълбоко отстраняване на накип.

Дебелината на стената на горната дъга на тръбата е значително по-тънка от долната част, както се вижда от петна от стагнация на мехурчета, както се вижда от тримесечно откриване.

Потенциалът на заваръчния шев е постоянно по-малък от +120mV след две онлайн пасивации и повърхността показва очевидно черно обезцветяване от окисление.

Скрит риск от сляпа зона с кумулативен мащаб, над една година без проверка и почистване офлайн разглобяване.

Съкратено резюме
Онлайн CIP циркулационното почистване е основният метод за рутинна поддръжка на титаниеви нагревателни тръби, предлагащ предимствата на автоматична работа и ниски загуби при изключване. Въпреки това е необходимо да се почистят мъртвите ъгли, включително зоните на стагнация на мехурчета и опорните пролуки. Почистването чрез потапяне при разглобяване офлайн е в състояние да осигури цялостно обеззаразяване и пълни възможности за проверка; това обаче е свързано с повишени разходи за труд и производство. Предприятията трябва да внедрят комбинирана система за поддръжка, която включва често онлайн рутинно почистване и редовно офлайн основно почистване в съответствие с производственото натоварване на резервоара и средната степен на корозия. Тази система трябва също така да включва стандартизиран контрол на температурата и времето по време на всички процеси на почистване, както и ремонт след -почистване на пасивация, за да се намалят кумулативните щети на пасивния филм от титанов диоксид и да се удължи общият експлоатационен живот на нагревателните тръби.