Wie werden Bioreaktoren hergestellt?

Wie werden Bioreaktoren hergestellt?

Die Antwort auf die Kernfrage:Wie wird ein Bioreaktor hergestellt, und wie unterscheidet er sich von einem gewöhnlichen Druckbehälter?Ein Bioreaktor ist nach denselben Druckcodes wie jedes Gefäß gebaut, aber die Produktion fügt eine aseptische Anforderungenschicht hinzu, die jede Produktkontaktoberfläche regelt.Produktkontaktschweißungen werden durch automatisches Orbitalschweißen und nicht durch manuelle Verfahren hergestelltDie Oberflächen werden mechanisch poliert und elektropoliert, bis Ra <= 0,5 μm,Zweigverbindungen haben einen Totenbein-Verhältnis L/D von 2 oder wenigerDas Ergebnis wird durch einen Hydrotest bei 1,3 malem Konstruktionsdruck, einen sterilen Halter bei 121°C und ein Validierungsdokumentationspaket zur Unterstützung der DQ überprüft.,IQ, OQ und PQ.

1. Ansprüche an aseptische Konstruktion während der Produktion

Drei Anforderungen trennen die Bioreaktorproduktion von der allgemeinen Behälterfertigung, und alle drei müssen in der Anlage entworfen und nicht danach überprüft werden:

• Hygienische Schweißen und Säubern:Die Produktkontaktrohr- und Rohrverbindungen werden mit automatischem Orbitalgas-Wolframbogenschweißen hergestellt, wobei ein qualifiziertes Verfahren verwendet wird, das Strom, Pulsfrequenz, Reisegeschwindigkeit und Abschirmgas fixiert.Das Schweiß wird mit Argon auf der Innenseite bei 5-15 L/min gereinigt, so dass die innere Perle hell bleibtDie Oxidation, die von Stroh über Blau bis auf Grau fortschreitet, zeigt einen erhöhten Sauerstoffgehalt und eine geringere Korrosionsbeständigkeit.Die Annahmekriterien erfordern in der Regel eine Konvexität der inneren Perlen unter 10% der Wanddicke., keine Konkavität, keine Risse oder fehlende Fusion und vollständige Durchdringung, bestätigt durch boroskopische Untersuchung bei Vergrößerung von 10x oder mehr.
• Oberflächenveredelung und Reinigbarkeit:ASME-BPE definiert Oberflächenveredelungsqualitäten von SF0 bis SF6. Erd- und mechanisch polierte Oberflächen erreichen SF1 bei Ra 0,5-1,0 μm, während elektropolierte Oberflächen SF4 oder SF5 bei Ra 0 erreichen.4 μm und wenigerElektropolieren ist eine kontrollierte elektrochemische Auflösung, die 5 bis 20 μm Material entfernt, wodurch die verschmierte Schicht und der eingebettete Schleifstoff aus der mechanischen Polierung entfernt werden.Da die Validierung der Reinigung von der wiederholten Beseitigung der Erde abhängt, muss die Oberfläche durch Profilometerwerte an bestimmten Stellen und nicht durch visuelle Vergleiche mit einem Standardkupon überprüft werden.
• Entwässerungsfähigkeit und Kontrolle von Totenbeinen:Ein aseptisches Behälter muss vollständig entleert sein und darf keine Taschen enthalten, in denen das Produkt zwischen den Chargen stagniert.Die Produktion legt daher eine Mindestneigung von 1-3 Grad auf dem Behälterboden zum Ausgang fest., selbstentwässernde Düsenorientierungen, Diaphragma-Ventil-Tie mit einem Totenbein-Verhältnis L/D von 2 oder weniger und nullstatische Dichtungen an allen Produktverbindungen.mit einem Durchmesser von nicht mehr als 15 mm, und Hüftverbindungen in der Produktzone, weshalb Sanitärarmaturen wie Tri-Clamps und aseptische Verbindungen Flansch- und Gewindeverbindungen über den gesamten Produktweg ersetzen.

2Überprüfung, Prüfung und Validierung

Die Produktion endet mit einer Reihe von Überprüfungen, die die Beweise liefern, die Regulierungsbehörden und Kunden benötigen.

• Druck- und Sterilitätsprüfung:Nach der Herstellung wird das Gefäß mit Wasser mit einem Chloridgehalt von weniger als 50 ppm bei einem Druck von 1,3 mal dem Konstruktionsdruck hydrotestet, 30 bis 60 Minuten gehalten, dann abgeleitet und getrocknet, um eine Chloridverbindung zu verhindern.Es folgt ein steriler Halteversuch: das geschlossene Gefäß wird 30 Minuten lang bei 121 °C gedämpft und unter Druck gehalten, während alle Kontaktflächen mit dem Produkt überwacht werden,die Bestätigung, dass das Behälter an allen Thermoelementstellen eine Temperaturgleichheit von ±1 °C aufrechterhält und den Druck während der Haltezeit ohne Verlust behältDie Dichtungen der Rührgeräte werden separat auf Leckage geprüft, und die Integrität der sterilen Gasfilter wird durch Vorwärtsfluss oder Blaspunkt geprüft.
• Dokumentation Die Ergebnisse:Das Validierungspaket beginnt mit den Entwurfsnachweisen: Zeichnungen, P&IDs, Materialzertifikate nach EN 10204 3.1, Oberflächenbearbeitungsberichte und Schweißdokumentation mit der Identifizierung des Schweißers und den Verfahrensreferenzen.Instrumentskalibrationszertifikate, die auf nationale Normen zurückzuführen sindDie Betriebsqualifikation zeigt, dass jede Steuerungsfunktion in ihrem gesamten Bereich, einschließlich der Rührdrehzahl, ausgeführt wird.TemperaturregelungsgenauigkeitDer Hersteller muss all dies in einem Format liefern, das der Eigentümer direkt in seinen Validierungs-Masterplan aufnehmen kann.
• Reinigungs- und Umsatzprüfung:Vor dem Versand wird das Gefäß gereinigt, passiviert und geschützt, wobei die Innenflächen bis zu einem Chloridgehalt von weniger als 25 ppm gespült und mit gefilterter Luft getrocknet werden.Die CIP-Abdeckung wird durch Besprühen der inneren Oberflächen mit einer Riboflavinlösung überprüft., den Standardreinigungszyklus durchführen und unter ultraviolettem Licht auf restliche Fluoreszenz prüfen, die schattige Bereiche anzeigt, die nicht erreicht werden können.Fluoreszierende Rückstände erfordern eine Neupositionierung des Sprühgeräts oder eine zusätzliche SprühbedeckungDas Behälter wird dann versiegelt, gekennzeichnet und mit einem Trocknungsmittel und einer positiven Stickstoffdecke verschifft, um den fertigen Zustand zu erhalten.

ASME-BPE-Flächenveredelung in der Bioreaktorproduktion

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Was ist der Unterschied zwischen der Herstellung eines Fermenters und der Herstellung eines Bioreaktors?

A: Mechanisch gesehen sind sie sehr ähnliche Behälter; der Unterschied liegt in den Annahmekriterien, die für Produktkontaktflächen angewendet werden.Ein Bioreaktor für pharmazeutische oder hochreine Lebensmittel braucht automatisches Orbitalschweißen mit interner Argonreinigung und Boroskopprüfung jedes internen Schweißes, elektropolierte Oberflächen bei Ra 0,4 μm oder weniger, Membranventile mit einem Totenbeinverhältnis von 2 oder weniger, abgeschrägtes und vollständig entwässerndes Boden und ein formales Dokumentationspaket zur Unterstützung von DQ, IQ, OQ,und PQEin industrieller Ethanol- oder Abwasserfermentator, der nach demselben Druckcode gebaut ist, kann manuelle Schweißvorrichtungen, eine Mühle oder eine mechanisch polierte Oberfläche und einen Standard-Herstellerdatenbericht verwenden.die die Herstellungskosten erheblich senkt.

F: Warum müssen Orbitalschweißungen mit einem Boroskop untersucht werden?

A: Weil die kritischen Qualitätsmerkmale eines aseptischen Schweißes auf der Innenseite des Rohres liegen, wo sie von außen nicht zu sehen sind, und wo Oberfläche, Oxidation,und die Durchdringungsgeometrie bestimmen sowohl die Reinigungsfähigkeit als auch die KorrosionsbeständigkeitEin Boroskop mit einer Vergrößerung von 10x oder mehr zeigt unvollständige Durchdringung, Konkavität, Fehlausrichtung, Wolframinschlüsse,und Wärmeveränderungen in den Bereichen von akzeptablem Stroh bis hin zu ablehnbarem Grau oder SchwarzDiese Defekte sind bei typischen Wandstärken bei Röntgenaufnahmen unsichtbar und können nicht durch Druckprüfung erkannt werden.

F: Wie wird die Oberflächenrauheit gemessen und dokumentiert?

A: Die Rauheit wird mit einem Kontaktprofilometer gemessen, wobei ein Diamant-Stift mit einem Spitzenradius von 2 μm nach ISO 4287 oder ASME B46 verwendet wird.1, wobei der Ra-Wert über eine definierte Auswertungslänge gemittelt wird und typischerweise als Mittelwert von mindestens drei Messungen pro Ort angegeben wird.Die Messungen werden an repräsentativen Stellen einschließlich der Schweißstellen durchgeführt., Hitze betroffene Zonen und gebildete Regionen, da diese Orte in der Regel rauer als Flachplatte verlaufen.und die gemessenen Werte gegenüber der angegebenen SF-Klasse, und wird Teil des Designqualifikationsnachweises im Validierungspaket.

F: Erfüllen Bioreaktoren, die außerhalb Europas oder Nordamerikas gebaut wurden, dieselben Standards?

A: Ja, wenn der Käufer den Code angibt und die Konformität überprüft.nach EN 13445 mit CE-Kennzeichnung gemäß der Richtlinie 2014/68/EU über Druckgeräte, und den ASME-BPE-Hygieneanforderungen, und sie liefern Materialzertifikate nach EN 10204 3.1, qualifizierte Schweißverfahren nach ASME IX und Prüfberichte von Dritten.Die kritische Kontrolle ist eine unabhängige Überprüfung: Der Käufer sollte eine Drittinspektionsstelle beauftragen, die den Hydrotest durchführt, die Schweißkarte und die NDT-Daten überprüft und die Oberflächenbearbeitungsmessungen vor der Verbringung bestätigt.

Tags:Edelstahlreaktor,Chemische Reaktoranlage,Industriechemischer Reaktor