EcolabCOPSOPCIPSIP介绍详解.ppt

CIP COP SIP SOP工艺介绍及其影响因素 技术支持与培训部TechnicalSupport TrainingMay 2010 主要内容 CIP COP SIP SOP介绍CIP COP SIP SOP系统组成 工作机制及影响因素SidelCAFLine清洗工艺介绍及分析 3 CIP与COP介绍 CIP的定义 CIP CleanInPlace 原位清洗 就地清洗 CIP是一种清洗方法 无需拆卸及打开设备 且几乎或完全不需要操作员参与 对工厂所有设备或管道进行清洁 在一定流量 压力的条件下 将清洁剂溶液喷射或喷洒到设备表面或在设备中循环 整个清洁过程通常由多个独立清洗步骤组成 COP CleanOutofPlace 把设备拆开来进行清洗的方法 一般指手工清洗 泡沫清洗等清洗方法 CIP的发展历史 20世纪40年代后期最先用于乳品行业CIP没有发明前 乳品工厂的清洗程序将所有的设备全部拆开手工清洗 清水冲洗 刷子刷洗 清水冲洗组装设备非常耗时及耗人力直到20世纪60年代中期 乳品工厂才正式开始使用全自动的CIP清洗系统艺康化工是最早发明CIP并应用的公司之一 COP的作用 CIP只能完成80 90 的清洗任务 10 20 的清洗任务要靠COP来完成 COP清洗泡沫清洗 小罐 罐外表面等 COP的作用 COP清洗零部件的清洗 取样阀 人孔 软管 过滤网 垫圈 呼吸阀 进料管 转换件等 COP清洗 COP清洗槽 COP清洗 刷子清洗管道内部管道外部贮罐表面刷子使用要求不易掉毛易自清洗颜色区别 SOP的作用 SOP SanitationOutofPlace SOP槽 浸泡消毒槽零配件浸泡前必须清洗干净 必须全部浸泡在消毒液中 氯类消毒液不能长时间浸泡 11 CIP的优点 安全标准高人工流程减少不需要员工进入缸或其它处理设备不需要员工直接接触化学品溶液卫生质量提高结果重复性好消除人为错误成本控制更加合理生产效率提高人力开支减少水 能源 清洁剂 消毒剂等辅助资源控制得到提高 12 CIP系统组成 工作机制及影响因素 13 在清洁过程中向污垢施加的能量 污垢 热能 溶液温度 机械能 湍流 化学能 化学品 污垢覆盖表面 14 去污机制 除上述三种能量外 时间因素也非常重要如三种能量有一种不足 可通过增强其它能量的形式加以弥补但要注意的是 三种能量在清洁流程中的作用都非常重要 15 CIP组件 基本部分 CIP罐 配置冲洗水 清洗液及消毒液的罐管道 连接CIP罐与待洗设备的管道泵 供应泵与回流泵阀热交换器液位控制洗球 CIP罐及产品罐 附件 化学品添加及监控设施CIP控制器 不同的CIP系统 单用途 单用途 回收 多用途 17 单用途CIP系统 CIP缓冲罐提供足以维持循环的清洗溶液 通过设备后回到缓冲罐清洁完成后 清洁溶液被排放 清水供应CIP回流泵分配板DP 18 多用途CIP系统 清水消毒剂 清洁剂预冲洗水 待清洁对象 CIP 回流CIP 供给 19 单用途与多用途CIP系统特点 单用途避免交叉污染风险根据待清洁对象具体需要调节清洗液浓度 温度设备数量多结构紧凑 多用途排放物更少清洁溶液随时可用 存储在罐中 水和化学品可重复使用 更加经济 在很大程度上取决于实际情况 水和能源成本 RTD Flow Filter Chkv v PresssensorOption CIP系统供应端设置 温度探头 流量感应开关 电导率仪 CIP系统回流端设置 22 CIP罐设计基本要求 自清洗功能安装有洗球 多用途系统 能完全排空符合3A标准体积为总循环量的1 5倍 23 预清洗罐 HLA 高液位警报HL 高液位到达此液位时 关闭回流阀 将液流转到排水管LL 低液位液面低于此液位时 切换到新鲜水罐供水给供应泵回流管位于LL下以避免湍流 泡沫 可彻底排空 锥形底 溢流到排水管中 无溅射 清洗用洗球 LL HLAHL 24 CIP清洁剂罐 MLLLLLA HLAHL HLA 高液位警报HL 高液位到达此液位时 关闭回流阀 将液流转到回收水罐和排水管LL 低液位液面低于此液位时 补水到中液位 循环中 回流管位于LL下以避免湍流 泡沫 LLA 低液位警报 供应泵停止可彻底排空 锥形底 溢流到排水管中 无溅射 清洗用洗球外置热交换系统 4m3以上 25 CIP罐正确设计 锥形底 CIP出口位置较高 CIP出口CIP供应管锥形底罐排水管 26 清水罐 无回流管与喷球的连接采用分配板 安全功能 离供应泵最远 LLLLA HLAHL 所有罐体 27 CIP加热系统 蒸汽喷射直接加热间接加热罐内盘管加热在线加热 经过供应泵 CIP罐外部循环加热 不经过供应泵 28 蒸汽喷射直接加热 速度快 传热效率高温度难以控制冷凝水可能造成溶液稀释 无法控制形成泡沫设备可能受到机械冲击 蒸汽管道产生水锤效应 29 使用罐内加热盘管进行间接加热 静态热量传输罐内障碍 易结垢 难以维护无搅拌功能 30 在线加热 动态热交换 速度快 效果好 易于维护温度控制精确CIP在合适的温度启动使罐内物质充分混合可在加热回路中非常方便地安装清洗液浓度测量及添加仪表CIP罐作为热缓冲器 31 CIP罐专用外置热交换器 动态热交换 速度快 效果好 易于维护温度控制精确CIP在合适的温度启动CIP罐作为热缓冲器使罐内物质充分混合可在加热回路中非常方便地安装清洗液浓度测量及添加仪表减轻供应泵运行负担 循环泵功率相对较小 32 浓度检测与电导率仪安装 这样可能造成投料过多 因为它达到混匀所需时间较长 直到溶液浓度均匀后才能测得代表值探头处浓度增大的速度高于罐内其它部分电导率仪控制的投料泵会频繁关闭 启动 达到正确浓度的时间较长 直接穿过罐壁安装 或安装在CIP罐液面下管道末端 T T 探头 探头 33 电导率仪的安装 LC 化学品 HL HHL HL RL LL HL HLA HL LL LLA 添加系统 添加控制 电导率仪 0 4 20mA 34 CIP系统中的电导应用 QIC1 QIC2 QIC3 QIC1 2 监控浓度QIC3 界面分离 35 食品行业用液体介质电导率范围示意图 电导率 水产品酸性清洁剂碱性清洁剂 36 使用压缩空气排空管道 使用此方法时即假设残余产品可通过干净的压缩空气排出系统 压缩空气液体然而 在实际使用中 这种方法的效果并不佳 最后 液体未充满管道横截面时 大部分空气会从液面上方排掉 起不到任何作用 此外 使用压缩空气的成本也相当可观 应特别注意 避免压缩机油通过压缩空气被带入管道系统该技术未被普遍接受 37 温度测量与监控 CIP系统温度测量设备要求 CIP罐温度CIP供应 回流温度精度反应度防震 可靠耐化学品腐蚀卫生级安装 38 管道中的层流 v 流速 不同液层经过管道流向中心时速度不同 各液层之间无明显交流 管道中的湍流流动液体中发生的充分交流 CIP流程中的机械能来源 v1v2v3v4v3v2v1 39 如何制造湍流 流动模式部分取决于管道性质 直径及流速经验证明 假设管道为光滑的不锈钢管道 直径1 6 水溶性清洗溶液 产生湍流的最低流速为1 5 2米 秒 学术上一般以雷诺数对其进行描述 Re 液体密度x管道半径x流速 液体粘度 密度 g cm 半径 cm 流速 cm sec 粘度 cm2 sec 理想情况下 光滑不锈钢管道的雷诺数 改变层 湍流 应为2300实际应用中 一般在3000 9000范围内 40 管道及其它封闭回路CIP清洁状况 只有在管道完全充满 并产生湍流时才能达到理想的清洁效果必须避免产生气泡这一要求同样适用于通过循环清洗液进行清洗的其它封闭回路对于板式热交换器建议使用较低的流速 以避免板面遭到腐蚀 清洁此类设备时 流率应控制在1 2 1 4米 秒 可在板的表面产生湍流 41 管道横截面变化对流动特征产生的影响 直径 80mm65mm容积流量 36000L h36000L h流速 2m sec3m sec压损 0 55bar 100m1 6bar 100m 直径 80mm100mm容积流量 36000L h流速 2m sec1 2m sec压损 0 55bar 100m 合格 不合格 42 罐清洗中的机械清洗效果 30 45升 分钟 每米罐周长 在罐清洁中 清洗液从罐壁留下 形成薄膜 达到机械清洁效果膜的厚度通常为0 4 0 6mm最重要的因素为容积流量容积流量应在每米罐周长30 45L 分钟之间 视污垢数量和性质而定使用回流泵将清洗液泵固CIP站对于离心式回流泵使用排气阀将清洗液中的空气除去 43 洗球 清洗模式 它通过泵 以1 5 3bar的压力将清洁剂溶液喷洒到罐壁上洗球可根据具体需求 实现不同的喷洒范围可根据具体要求调节大小和流量 44 洗球的安装 洗球供应管长度 1 4 1 5罐直径 计算公式 洗球与供应管连接处间隙 0 1mm洗球与供应管之间为卫生连接洗球的布置不能产生喷洒阴影人孔的清洗呼吸孔的清洗 45 洗球的不当连接 46 旋转洗球 水压驱动 Rota Jet255075直径 mm 243454容积流量 m h 2 44 77 14建议压力 巴 2 5 最大6 清洁半径 米 1 01 42 5 卫生型设计低价更易处理最安全 精度最高减少水的用量 47 洗球的连接 卫生连接 插梢式螺纹不能外露绝对不能堵塞 48 喷球与旋转喷嘴 通过冲洗而非喷射进行清洁流量大 15 18m3 h 压力相对较低 1 5 2 5bar 成本低廉 简单 高效无移动部件 所需维护少不受高温影响自清洁 自排放连续接触污垢 如未使用间歇喷雾 单孔堵塞时 产生的不利影响较小 喷射力强 机械效应更大流量低 10 15m3 h 大型罐中所需设备更少所需工作压力最低 4 8bar 价格更高 结构相对复杂可靠性问题 某些型号维护较为复杂不能保证可以高温下使用 这一点在使用热水消毒时非常重要 并非总是能够实现自清洁 自排间歇接触污垢 每个循环一次 喷嘴堵塞时影响大 污垢颗粒可能导致无法准确转动 49 CIP阀 自动控制快速响应 气动控制 安全阀门 位置 故障时阀必须位于安全位置 如避免罐排放 液体混合等 耐腐蚀性介质高密封性能密封垫 垫圈可耐100 120 卫生型 化学品添加 添加方法时间控制 连续 脉冲电导率控制 浓度控制在线添加循环回路旁通无压添加 添加到清洗剂罐适用于清洗剂 添加剂 消毒剂 SidelCAFLine清洗工艺介绍及分析 卫生中心 碱罐 酸罐 消毒剂罐 ABF泵 碱泵 酸泵 消毒剂泵1 消毒剂泵2 消毒剂泵3 碱罐 药剂美普CIP三个分路碱罐至消毒剂配置罐 泵 建议360小时对消毒剂罐进行清洗碱罐至灌装机CIP管路 虹吸碱罐至灌装机COP管路 虹吸 酸罐 药剂浩丽FL两个分路酸罐至无菌水系统 泵根据使用情况对系统进行清洗碱罐至灌装机CIP管路 虹吸 消毒剂罐 药剂OA150三个分路消毒剂罐至灌装机内部消毒 泵1消毒剂罐至灌装机内部COP 泵2 在线添加 出口具齿轮流量计消毒剂罐至灌装机液封系统 泵3 在线添加 出口具齿轮流量计 CIP 清洗周期 每次生产结束后 COP 区域灌装区压盖区无菌水冲洗区PAA喷冲区步骤PAA水冲碱洗PAA水冲不同之处碱洗替代传统的泡沫清洗用含PAA的水冲洗 为什么 软化水节约无菌水使用成本 COP喷嘴 COP旋转洗球 COP 清洗周期 每次生产结束后 SIP 大无菌罐UHT灌装机 SOP 灌装机 周期 每次生产结束后执行长SOP短SOP每两个小时执行一次 每次600s 只对灌装区域进行短SOP 瓶内外消毒 加多了很多喷嘴对瓶口 瓶底 瓶壁等进行强化消毒 瓶外强化消毒喷嘴 盖子消毒 PAA1800 2200ppm星轮杀菌装置 盖外表面用下盖轨道 结构较早期设备更加紧凑 输送带消毒 药剂OA150浓度400ppm管道与液封相通不同之处取消了瓶缓冲区 取样阀 无菌水 无菌空气等取样阀安装于灌装区内 下盖滑道旁 采用在线膜过滤方法 比以前的取样方法更易操作 且结果更具代表性 全面的CIP COP SOP SIP 控制 CIP标准程序 COP SOP SIP 的确认CIP系统的确认 设备情况及参数设定 CIP效果的确认 要确保CIP工艺的效果 应做好以下措施 CIP标准程序 COP SOP SIP 确认 CIP标准程序是CIP清洗的基础控制之一检测目的在于确认所有CIP相关工艺标准是否有工艺缺陷浓度 温度 时间 流量及程序 是否符合