การ สร้าง, การ ผลิต และ การ รับประกัน คุณภาพ

ถังหมักผลิตขึ้นได้อย่างไร? การผลิต การประกอบ และการประกันคุณภาพ

ตอบคำถามหลัก:ถังหมักถูกผลิตขึ้นอย่างไรตั้งแต่แผ่นวัตถุดิบจนถึงถังผลิตที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว? การผลิตถังหมักเป็นลำดับการประกอบที่ควบคุมได้: การรับรองวัสดุและการเตรียมแผ่น การรีดและการขึ้นรูป การเชื่อมตะเข็บตามยาวและตามเส้นรอบวง การติดตั้งหัวฉีดและเสื้อ การขึ้นรูปและประกอบหัว การตรวจสอบแบบไม่ทำลาย การทดสอบด้วยแรงดันน้ำ การตกแต่งพื้นผิวและการทำให้พาสซีฟ และสุดท้ายคือการติดตั้งเครื่องมือ การติดตั้งเครื่องกวน และการทดสอบการยอมรับจากโรงงาน ถังสำหรับอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องดื่ม และยา สร้างขึ้นตามมาตรฐาน ASME VIII Division 1 หรือ EN 13445 พร้อมรายละเอียดด้านสุขอนามัยตามมาตรฐาน ASME-BPE ทดสอบด้วยแรงดันน้ำที่ 1.3 เท่าของแรงดันออกแบบ และตกแต่งพื้นผิวสัมผัสผลิตภัณฑ์ให้มีความหยาบผิว Ra <= 0.5 µm ทุกขั้นตอนจะสร้างบันทึกที่สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ ตั้งแต่ใบรับรองโรงงาน EN 10204 3.1 ไปจนถึงแผนที่การเชื่อมและแผนภูมิการทดสอบแรงดัน

1. ลำดับการประกอบ

การสร้างเปลือกถังเป็นส่วนที่ความแม่นยำของมิติและคุณภาพการเชื่อมจะถูกกำหนดขึ้น สามขั้นตอนกำหนดความสมบูรณ์ทางกลของถังที่เสร็จสมบูรณ์:

• การควบคุมวัสดุและการขึ้นรูป: การผลิตเริ่มต้นด้วยแผ่นและหัววัสดุที่ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน EN 10204 3.1 ซึ่งให้การวิเคราะห์ทางเคมีและคุณสมบัติเชิงกลจริง แทนที่จะเป็นช่วงทั่วไป สำหรับ 316L ข้อกำหนดโดยทั่วไปคือคาร์บอนต่ำกว่า 0.03% โครเมียม 16.5-18.5% นิกเกิล 10-13% และโมลิบดีนัม 2.0-2.5% โดยมีซัลเฟอร์ที่ควบคุมอยู่ระหว่าง 0.005 ถึง 0.017% เนื่องจากซัลเฟอร์ส่งผลอย่างมากต่อความลื่นไหลของแอ่งเชื่อมและความสม่ำเสมอของการเจาะในการเชื่อมแบบวงโคจรอัตโนมัติ แผ่นจะถูกรีดให้มีความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลาง ±0.5% และหัวแบบ torispherical หรือ elliptical จะถูกขึ้นรูปด้วยความร้อนหรือความเย็น ขึ้นอยู่กับความหนา พร้อมการอบอ่อนสารละลายหลังการขึ้นรูปตามที่จำเป็น
• การเชื่อมและการควบคุมความร้อน: ตะเข็บตามยาวและตามเส้นรอบวงจะถูกเชื่อมด้วยการเชื่อมแบบจมหรือการเชื่อมด้วยพลาสม่าพร้อมแถบรองรับ ในขณะที่หัวฉีด เฟอร์รูล และท่อสัมผัสผลิตภัณฑ์จะใช้การเชื่อมแบบวงโคจรอัตโนมัติด้วยแก๊สทังสเตนอาร์คพร้อมการป้องกันด้วยอาร์กอนและการควบคุมการป้อนความร้อน จำนวนเฟอร์ไรต์ในโลหะเชื่อมจะถูกควบคุมให้อยู่ระหว่าง 3 ถึง 10 FN เพื่อป้องกันการแตกร้อนในสแตนเลสออสเทนไนต์ การบิดเบี้ยวจะถูกควบคุมโดยลำดับการเชื่อมแบบสมมาตร และในกรณีที่ถังมีเสื้อแบบ dimple หรือ half-pipe จะทำการเชื่อมเสื้อในรูปแบบที่สมดุลเพื่อหลีกเลี่ยงการดึงเปลือกถังออกจากรูปทรงกลม
• การตรวจสอบแบบไม่ทำลายและการทดสอบแรงดัน: คุณภาพการเชื่อมจะได้รับการตรวจสอบโดยการทดสอบการแทรกซึมของสีย้อมบนการเชื่อมสัมผัสผลิตภัณฑ์ทั้งหมด การทดสอบด้วยรังสีหรืออัลตราโซนิกบนตะเข็บหลัก โดยครอบคลุม 10-100% ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของข้อต่อ และการตรวจสอบด้วยกล้องส่องภายในตะเข็บวงโคจรทุกอันเพื่อยืนยันการเจาะเต็มและการมีสีของรอยเชื่อมด้านในที่ถูกต้อง จากนั้นถังที่เสร็จสมบูรณ์จะถูกทดสอบด้วยแรงดันน้ำที่ 1.3 เท่าของแรงดันออกแบบด้วยน้ำที่มีปริมาตรคลอไรด์ต่ำกว่า 50 ppm เป็นเวลา 30-60 นาที และตรวจสอบการรั่ว การเสียรูปถาวร และการซึมที่ข้อต่อที่มีปะเก็น

2. การตกแต่ง การประกอบ และเอกสาร

ถังที่ทนแรงดันได้ยังไม่ถือเป็นถังหมัก ขั้นตอนการตกแต่งสามขั้นตอนจะกำหนดว่าถังสามารถรักษาความปลอดเชื้อและผ่านการตรวจสอบได้หรือไม่:

• การบำบัดพื้นผิว: พื้นผิวด้านในที่สัมผัสผลิตภัณฑ์จะถูกขัดและขัดเงาด้วยเครื่องจักรให้ได้ค่า Ra 0.8 µm หรือดีกว่า จากนั้นจะทำการขัดด้วยไฟฟ้าให้ได้ค่า Ra <= 0.5 µm สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมยา การขัดด้วยไฟฟ้าจะกำจัดชั้นโลหะที่ถูกรีดทิ้งจากการขัดด้วยเครื่องจักร เพิ่มอัตราส่วนโครเมียมต่อเหล็กที่พื้นผิว และปรับปรุงความสามารถในการทำความสะอาด จากนั้นถังจะถูกดองในอ่างกรดไนตริก-ไฮโดรฟลูออริกเพื่อกำจัดเหล็กอิสระและคราบความร้อน ทำให้พาสซีฟในกรดไนตริก 20-50% ที่อุณหภูมิ 50-60°C เพื่อสร้างฟิล์มโครเมียมออกไซด์ที่พาสซีฟ และล้างด้วยน้ำปราศจากไอออนจนถึงระดับคลอไรด์ต่ำกว่า 25 ppm เพื่อป้องกันการกัดกร่อนก่อนการใช้งานครั้งแรก
• การประกอบเครื่องจักรและเครื่องมือวัด: จากนั้นจะทำการติดตั้งเครื่องกวน: ตรวจสอบการสั่นของเพลาให้อยู่ภายใน 0.05 มม. ต่อเมตร ปรับแนวเครื่องกวนให้ตรงกับแนวศูนย์กลางของถัง และติดตั้งซีลเชิงกลหรือไดรฟ์แม่เหล็กตามระดับแรงดันและความปลอดเชื้อ ซีลเชิงกลแบบคู่พร้อมของเหลวที่เป็นอุปสรรคต่อการปลอดเชื้อตามมาตรฐาน API 682 แผน 53 เป็นมาตรฐานสำหรับการบริการที่ปลอดเชื้อ เสื้อหรือท่อครึ่งวงจะถูกทดสอบแรงดันแยกต่างหาก ติดตั้งฉนวนและแผ่นปิด และติดตั้งเครื่องมือวัด รวมถึงอุณหภูมิ แรงดัน ระดับ ค่า pH และ DO ด้วยข้อต่อแบบ tri-clamp หรือ aseptic และทำการสอบเทียบกับมาตรฐานที่สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้
• เอกสารและการยอมรับจากโรงงาน: ผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือชุดเอกสาร: ใบรับรองวัสดุ แผนที่การเชื่อมพร้อมระบุตัวช่าง รายงาน NDT แผนภูมิการทดสอบแรงดัน รายงานการวัดความหยาบผิว ใบรับรองการทำให้พาสซีฟ รายงานมิติ และรายงานข้อมูลผู้ผลิตสำหรับถังที่ได้มาตรฐาน การทดสอบการยอมรับจากโรงงานจะแสดงการเดินเครื่องกวนที่ความเร็วเต็มที่พร้อมการวัดการสั่น การทดสอบการรั่ว การตรวจสอบลูปควบคุม และการทดสอบการครอบคลุมของ CIP โดยใช้สเปรย์ไรโบฟลาวินและการตรวจสอบด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต ซึ่งจะเผยให้เห็นบริเวณที่เงาซึ่งการทำความสะอาดไม่สามารถเข้าถึงได้

ขั้นตอนการผลิตถังหมักและเกณฑ์การยอมรับ

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

Q: มาตรฐานใดที่ใช้กับการผลิตถังหมัก?

A: การออกแบบและการก่อสร้างขอบเขตแรงดันเป็นไปตาม ASME VIII Division 1 ในอเมริกาเหนือ, EN 13445 หรือ Pressure Equipment Directive 2014/68/EU ในยุโรป, และ GB 150 หรือเทียบเท่าในท้องถิ่นในจีน โดยรหัสที่ใช้บังคับจะถูกเลือกโดยเขตอำนาจศาลที่ติดตั้ง แทนที่จะเป็นผู้ผลิต รายละเอียดด้านสุขอนามัยสำหรับการสัมผัสผลิตภัณฑ์ยังอยู่ภายใต้การกำกับดูแลของ ASME-BPE สำหรับถังชีวภาพและยา และมาตรฐาน EHEDG หรือ 3-A sanitary สำหรับอาหารและนม การดำเนินการเชื่อมและการรับรองช่างเป็นไปตาม ASME IX และข้อกำหนดวัสดุมาจาก ASME II หรือมาตรฐานยุโรป EN ที่เทียบเท่า

Q: ทำไมจึงกำหนดให้มีการขัดด้วยไฟฟ้าสำหรับถังหมักในอุตสาหกรรมยา?

A: การขัดด้วยไฟฟ้าจะกำจัดวัสดุพื้นผิว 5-20 µm โดยการละลายยอดเขาขนาดเล็กที่เหลือจากการขัดด้วยเครื่องจักรและอนุภาคขัดที่ฝังอยู่ซึ่งสร้างร่องที่ผลิตภัณฑ์และจุลินทรีย์สะสม ส่งผลให้พื้นผิวเรียบขึ้นที่ Ra 0.4 µm หรือต่ำกว่า ชั้นพาสซีฟที่อุดมด้วยโครเมียมพร้อมความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด และพื้นผิวที่ปล่อยสิ่งสกปรกได้ง่ายขึ้นมากระหว่าง CIP คุณสมบัติสุดท้ายนี้คือสิ่งที่หน่วยงานกำกับดูแลให้ความสำคัญ: ทำให้การตรวจสอบความถูกต้องของการทำความสะอาดสามารถทำได้และทำซ้ำได้ โดยการทดสอบการครอบคลุมด้วยไรโบฟลาวินและการเก็บตัวอย่างสวอปผ่านการทดสอบซ้ำๆ อย่างสม่ำเสมอ

Q: ใช้เวลานานเท่าใดในการผลิตถังหมักสำหรับอุตสาหกรรม?

A: ถังหมักสแตนเลสมาตรฐานขนาด 10,000 ลิตร ใช้เวลาประมาณ 4-6 เดือนตั้งแต่แบบที่อนุมัติจนถึงการยอมรับจากโรงงาน: 2-3 สัปดาห์สำหรับการจัดซื้อวัสดุ 4-6 สัปดาห์สำหรับการขึ้นรูปและเชื่อมเปลือกและหัว 2-3 สัปดาห์สำหรับการบำบัดพื้นผิว 3-4 สัปดาห์สำหรับการประกอบเครื่องจักร เครื่องมือวัด และฉนวน และ 1-2 สัปดาห์สำหรับการทดสอบแรงดันและการยอมรับจากโรงงาน ถังที่ซับซ้อนพร้อมเสื้อท่อครึ่ง แรงดันสูงกว่า 1.0 MPa โลหะผสมพิเศษ เช่น ไทเทเนียมหรือดูเพล็กซ์ หรือชุดเอกสาร ASME-BPE ฉบับเต็ม จะขยายเวลาเป็น 7-9 เดือน ระยะเวลารอคอยสำหรับเกียร์เครื่องกวนและซีลเชิงกลมักเป็นรายการที่กำหนดเส้นทางวิกฤต

Q: ควรตรวจสอบอะไรบ้างระหว่างการทดสอบการยอมรับจากโรงงาน?

A: ยืนยันการตรวจสอบห้าประการ ประการแรก การเดินเครื่องกวนที่ความเร็วพิกัดอย่างน้อยสี่ชั่วโมง โดยมีความเร็วในการสั่นต่ำกว่า 4.5 มม./วินาที RMS และอุณหภูมิแบริ่งเพิ่มขึ้นต่ำกว่า 40°C ประการที่สอง การทดสอบแรงดันน้ำหรือแรงดันอากาศของถังและเสื้อที่แรงดันตามที่รหัสกำหนด พร้อมการอ่านค่าเกจที่ได้รับการรับรอง ประการที่สาม การตรวจสอบลูปควบคุม โดยจำลองเครื่องมือวัดแต่ละตัวที่ 0, 50 และ 100% ของช่วง และยืนยันการตอบสนองของวาล์วและไดรฟ์ที่สอดคล้องกัน ประการที่สี่ การทดสอบการครอบคลุมของ CIP ด้วยไรโบฟลาวินและแสงอัลตราไวโอเลต ประการที่ห้า การตรวจสอบเอกสารฉบับเต็มเทียบกับข้อกำหนดการซื้อ รวมถึงใบรับรองวัสดุและแผนที่การเชื่อม ก่อนที่อุปกรณ์ใดๆ จะถูกปล่อยเพื่อจัดส่ง

แท็ก:เครื่องปฏิกรณ์สแตนเลส, ระบบเครื่องปฏิกรณ์เคมี, เครื่องปฏิกรณ์เคมีอุตสาหกรรม