蒸汽品質自動監測在制藥行業的應用

文/ 劉占利 于洋

蒸汽品質自動監測在制藥行業的應用

文/ 劉占利 于洋

目前，制藥行業蒸汽品質檢測工作大部分仍為手動方式，不僅耗時而且存在安全隱患，測量精度也難以保證——蒸汽品質自動監測Steam QM-3?提供一套智能解決方案，方便制藥廠、醫院和其他關注蒸汽品質的醫療保健機構對用于殺菌的蒸汽品質方便、高效地進行檢測。

目前，制藥行業蒸汽品質檢測工作大部分仍為手動方式，不僅耗時而且存在安全隱患，測量精度也難以保證。蒸汽品質自動監測Steam QM-3?提供一套智能解決方案，方便制藥廠、醫院和其他關注蒸汽品質的醫療保健機構對用于殺菌的蒸汽品質方便、高效地進行檢測。

Steam QM-3?是一套蒸汽品質自動監測裝置，可用于測定并傳輸蒸汽干度、蒸汽過熱度和蒸汽中不凝性氣體含量等數據。

歐盟標準 EN285

歐盟標準 EN285 《Sterilization– Steam sterilizers – Large sterilizers 滅菌－蒸汽滅菌器－大型滅菌器》明確規定：對大型蒸汽滅菌器的要求以及相關測試，這些滅菌器主要用于醫療領域，對醫療設備及其安裝在一個或多個殺菌單元中的附件進行殺菌消毒。

EN285要求：對金屬負載殺菌的蒸汽干度＞0.95，非金屬負載的殺菌蒸汽干度＞0.9；在大氣壓力下測定的蒸汽最大過熱度為25℃；不凝性氣體含量最高不超過蒸汽凝結水量的3.5%。

Steam QM-3?按照歐盟相關標準進行校準檢驗，它是 EN285標準第22.1.1條、第22.2.1條和第22.3.1條規定的精確測量程序的替代性自動測試手段。這種蒸汽品質自動測試方式分別對蒸汽中的不凝性氣體含量和含濕量進行精確測量，并通過計算確定蒸汽過熱度。

蒸汽品質自動監測Steam QM-3?原理及安裝圖

手動和自動監測比較

由于常規蒸汽品質手動監測效率低下、測量數據可靠性和精確度不高以及潛在的不安全操作流程，手動進行蒸汽品質測試不能達到最佳作業規范。

表1 Steam QM-3?與手動測試方式比較

表2 主要技術參數

蒸汽品質自動監測Steam QM-3?典型應用圖

通過進行精準的趨勢分析，Steam QM-3?帶來了有效監測汽水混合物劇烈相變的新機會。為保證蒸汽系統中的蒸汽品質的一致性，Steam QM-3?采用便攜式設計，可方便地在蒸汽管線上的多個位置進行移裝。用戶將能夠對蒸汽品質進行更加精確的控制，并通過提高效率、可靠性和安全性而獲得寶貴的投資回報。

蒸汽品質自動監測Steam QM-3?系統

原理

蒸汽壓力降至大氣壓力時通過測量壓力溫度，可以計算蒸汽干度。為增加蒸汽壓力較低時的測量量程，通過電極加熱到過熱水平，計算過程中所加的熱量將予以扣除。

通過測量蒸汽溫度和蒸汽壓力，計算過熱度。通過蒸汽冷凝后的凝結水量和不凝性氣體的對比測量，計算不凝性氣體含量。

●蒸汽通過一個帶刻度的小孔進入節氣裝置，在進入節氣裝置前測量蒸汽壓力P1。溫度計測量蒸汽溫度T1，通過T1與對應壓力下飽和溫度之差，由此計算蒸汽過熱度T。

●通過電加熱器加熱處理，確保蒸汽為過熱蒸汽，并用溫度計測量蒸汽溫度T2，扣除加熱量后，由此計算蒸汽干度X。

●蒸汽通過冷卻水換熱器進行降溫冷凝，冷卻為凝結水。用一個帶有刻度的量管收集不凝性氣體，并測量凝結水量，由此計算不凝性氣體含量。

測驗及安裝

Steam QM-3經設置和校準，用于測驗EN285標準中規定的參數。執行三個測驗：

●計算蒸汽干度

●計算過熱度

●測定不凝性氣體(NCG)含量（最先執行 NCG 測量。如果結果在正常范圍之內，則執行干度和過熱度測量。）

Steam QM-3測量到的數據可被記錄到數據記錄器中，并可通過Modbus進行傳輸。

建議將Steam QM-3安裝在一個固定位置，不要用于檢測多個蒸汽出口。一個機組也可能用于多個位置，并可根據客戶偏好采用移動式安裝方法。但是，請注意：

●熱量計組件和機柜是配套設備，不可交換使用。

●需要移動到不同的位置時，最好將熱量計和機柜作為一個完整機組一起移動。

●如果一個機柜已連接至不同的熱量計，則必須在使用前對其進行校準。

Steam QM-3?典型應用

制藥和生物制品行業、醫院等行業應用領域：潔凈蒸汽發生器、高壓滅菌器、工藝容器、換熱器、加熱或干燥系統、滅菌/凈化裝置，以及凍干機和帶有在線滅菌(SIP)系統的無菌灌裝設備。

本文作者系阿姆斯壯熱水設備貿易（上海）有限公司職員。