蒸汽品质自动监测在制药行业的应用

文/ 刘占利 于洋

蒸汽品质自动监测在制药行业的应用

文/ 刘占利 于洋

目前，制药行业蒸汽品质检测工作大部分仍为手动方式，不仅耗时而且存在安全隐患，测量精度也难以保证——蒸汽品质自动监测Steam QM-3®提供一套智能解决方案，方便制药厂、医院和其他关注蒸汽品质的医疗保健机构对用于杀菌的蒸汽品质方便、高效地进行检测。

目前，制药行业蒸汽品质检测工作大部分仍为手动方式，不仅耗时而且存在安全隐患，测量精度也难以保证。蒸汽品质自动监测Steam QM-3®提供一套智能解决方案，方便制药厂、医院和其他关注蒸汽品质的医疗保健机构对用于杀菌的蒸汽品质方便、高效地进行检测。

Steam QM-3®是一套蒸汽品质自动监测装置，可用于测定并传输蒸汽干度、蒸汽过热度和蒸汽中不凝性气体含量等数据。

欧盟标准 EN285

欧盟标准 EN285 《Sterilization– Steam sterilizers – Large sterilizers 灭菌－蒸汽灭菌器－大型灭菌器》明确规定：对大型蒸汽灭菌器的要求以及相关测试，这些灭菌器主要用于医疗领域，对医疗设备及其安装在一个或多个杀菌单元中的附件进行杀菌消毒。

EN285要求：对金属负载杀菌的蒸汽干度＞0.95，非金属负载的杀菌蒸汽干度＞0.9；在大气压力下测定的蒸汽最大过热度为25℃；不凝性气体含量最高不超过蒸汽凝结水量的3.5%。

Steam QM-3®按照欧盟相关标准进行校准检验，它是 EN285标准第22.1.1条、第22.2.1条和第22.3.1条规定的精确测量程序的替代性自动测试手段。这种蒸汽品质自动测试方式分别对蒸汽中的不凝性气体含量和含湿量进行精确测量，并通过计算确定蒸汽过热度。

蒸汽品质自动监测Steam QM-3®原理及安装图

手动和自动监测比较

由于常规蒸汽品质手动监测效率低下、测量数据可靠性和精确度不高以及潜在的不安全操作流程，手动进行蒸汽品质测试不能达到最佳作业规范。

表1 Steam QM-3®与手动测试方式比较

表2 主要技术参数

蒸汽品质自动监测Steam QM-3®典型应用图

通过进行精准的趋势分析，Steam QM-3®带来了有效监测汽水混合物剧烈相变的新机会。为保证蒸汽系统中的蒸汽品质的一致性，Steam QM-3®采用便携式设计，可方便地在蒸汽管线上的多个位置进行移装。用户将能够对蒸汽品质进行更加精确的控制，并通过提高效率、可靠性和安全性而获得宝贵的投资回报。

蒸汽品质自动监测Steam QM-3®系统

原理

蒸汽压力降至大气压力时通过测量压力温度，可以计算蒸汽干度。为增加蒸汽压力较低时的测量量程，通过电极加热到过热水平，计算过程中所加的热量将予以扣除。

通过测量蒸汽温度和蒸汽压力，计算过热度。通过蒸汽冷凝后的凝结水量和不凝性气体的对比测量，计算不凝性气体含量。

●蒸汽通过一个带刻度的小孔进入节气装置，在进入节气装置前测量蒸汽压力P1。温度计测量蒸汽温度T1，通过T1与对应压力下饱和温度之差，由此计算蒸汽过热度T。

●通过电加热器加热处理，确保蒸汽为过热蒸汽，并用温度计测量蒸汽温度T2，扣除加热量后，由此计算蒸汽干度X。

●蒸汽通过冷却水换热器进行降温冷凝，冷却为凝结水。用一个带有刻度的量管收集不凝性气体，并测量凝结水量，由此计算不凝性气体含量。

测验及安装

Steam QM-3经设置和校准，用于测验EN285标准中规定的参数。执行三个测验：

●计算蒸汽干度

●计算过热度

●测定不凝性气体(NCG)含量（最先执行 NCG 测量。如果结果在正常范围之内，则执行干度和过热度测量。）

Steam QM-3测量到的数据可被记录到数据记录器中，并可通过Modbus进行传输。

建议将Steam QM-3安装在一个固定位置，不要用于检测多个蒸汽出口。一个机组也可能用于多个位置，并可根据客户偏好采用移动式安装方法。但是，请注意：

●热量计组件和机柜是配套设备，不可交换使用。

●需要移动到不同的位置时，最好将热量计和机柜作为一个完整机组一起移动。

●如果一个机柜已连接至不同的热量计，则必须在使用前对其进行校准。

Steam QM-3®典型应用

制药和生物制品行业、医院等行业应用领域：洁净蒸汽发生器、高压灭菌器、工艺容器、换热器、加热或干燥系统、灭菌/净化装置，以及冻干机和带有在线灭菌(SIP)系统的无菌灌装设备。

本文作者系阿姆斯壮热水设备贸易（上海）有限公司职员。