喬明琦

（中石化上海工程有限公司，上海 200120）

藥廠冷庫的工藝設(shè)計探討

喬明琦

（中石化上海工程有限公司，上海 200120）

以某藥廠擬建一座綜合倉庫，內(nèi)有冷庫與冷鏈包裝區(qū)為例，從工藝專業(yè)角度，探討冷庫的冷鏈物流設(shè)計、減少冷橋的設(shè)計及其它相關(guān)設(shè)計。其中，冷庫的冷鏈物流設(shè)計旨在確保冷藏藥品從成品庫至冷藏發(fā)貨車的轉(zhuǎn)運過程均處于規(guī)定的溫度環(huán)境下。

冷庫；冷鏈物流；減少冷橋

某藥廠生產(chǎn)生物制品產(chǎn)品，擬建一座綜合倉庫，內(nèi)有存儲生物制品的成品冷庫、冷鏈包裝區(qū)等功能間。成品冷庫、冷鏈包裝區(qū)的溫度要求為2～8 ℃，濕度要求為45 %～75 %。成品冷庫用來存儲生物制品成品，待發(fā)貨的成品在冷鏈包裝區(qū)裝箱、封箱。根據(jù)《藥品冷鏈物流運作規(guī)范》冷藏藥品等溫度敏感性藥品，從生產(chǎn)企業(yè)成品庫到使用前的整個儲存、流通過程都必須處于規(guī)定的溫度環(huán)境下。除另有規(guī)定外，生物制品應(yīng)在2～8 ℃避光貯藏、運輸[1]。

1 冷庫工藝布置的優(yōu)化

（1）按照業(yè)主的要求，我們給出了一個冷庫的工藝布置方案，見圖1。

圖1 冷庫的工藝布置方案1Fig. 1 The process layout proposal 1 for cold store

在這個工藝布置方案中，成品冷庫外設(shè)穿堂，穿堂的兩扇門連鎖，冷庫與穿堂連接的門外側(cè)設(shè)風(fēng)幕機。冷庫的內(nèi)墻、柱子均有保溫板包覆，地面鋪設(shè)保溫層。這樣的設(shè)計盡可能地防止了成品冷庫出現(xiàn)冷橋。然而藥品從成品冷庫至冷藏貨車，有兩處未能保證成品在轉(zhuǎn)運過程中均處于規(guī)定的溫度環(huán)境下。

第一處：“緩沖”房間只有通風(fēng)要求，無溫濕度要求。產(chǎn)品在此房間停留會有不可控的風(fēng)險。

第二處：成品通過“冷鏈包裝區(qū)”的升降臺送至冷藏貨車過程并非在密閉的空間內(nèi)進行，產(chǎn)品在接觸了室外的空氣后也會有不可控的風(fēng)險。

上述兩處風(fēng)險需要驗證產(chǎn)品可控，但是通過優(yōu)化這部分區(qū)域的工藝布置可以確保轉(zhuǎn)運過程可控，從而無需增加額外的驗證。

（2）優(yōu)化后的工藝布置方案見圖2。

圖2 冷庫的工藝布置方案2Fig. 2 The process layout proposal 2 for cold store

如圖2所示，冷鏈包裝區(qū)兼做成品冷庫的穿堂；選用垂直升降臺來替換原貨臺高度調(diào)節(jié)板，外墻配套密閉軟門套。優(yōu)化后的工藝布置可以確保轉(zhuǎn)運過程可控。

首先，成品從成品冷庫直接運至冷鏈包裝區(qū)，避免了在緩沖區(qū)域停留的不可控風(fēng)險。其次，選用垂直升降臺與密閉軟門套完善匹配后，可以實現(xiàn)冷藏貨車在室內(nèi)開門的裝卸方式，在相對密閉的空間內(nèi)轉(zhuǎn)運藥品以確保藥品運至冷藏貨車的過程始終處于規(guī)定的溫度環(huán)境下。并且選用垂直升降臺，滑升門關(guān)閉后，門體底部與地面緊密接觸，可以與地面很好的密封，不會出現(xiàn)縫隙。同時，這種升降臺的基坑容易進行清潔，可以符合藥廠的潔凈要求。垂直升降臺的選型、外墻上門洞的尺寸、軟門套的尺寸均滿足冷藏貨車的外形尺寸。

選用垂直升降臺的裝車流程如圖3所示：冷藏貨車倒入規(guī)定位置，室外工作人員拉上門罩包覆住車尾部分。隨后冷鏈包裝區(qū)工作人員在室內(nèi)打開滑升門，打開冷藏貨車車門。此時冷藏車與冷鏈包裝區(qū)完全對接，形成了一個相對密閉的空間，室內(nèi)的藥品不會受室外空氣的影響。室內(nèi)工作人員放下平臺后就可以裝車了。裝車完畢后，收起平臺，關(guān)上車門、滑升門，裝車工作就結(jié)束了。

綜上，優(yōu)化后的設(shè)計從硬件方面確保藥品從成品冷庫至冷藏貨車的全過程均處于規(guī)定的溫度環(huán)境下，同時也避免了外部空氣影響冷庫內(nèi)的環(huán)境。

2 冷庫制冷方案的選擇

該生物制品廠對冷庫的濕度有嚴(yán)格的要求，與業(yè)主多次交流，先后提出了三種制冷方案，三種方案的比較見表1。

方案一是室外冷凝壓縮機組與室內(nèi)冷風(fēng)機的傳統(tǒng)做法，采用氟利昂作為制冷劑，一般將壓縮冷凝機組置于冷庫附近的室外或者機房內(nèi)，冷風(fēng)機置于冷庫內(nèi)。根據(jù)冷庫內(nèi)要求的溫度，分別有停機自然融霜和電加熱或熱水融霜兩種。

方案二是吊頂式低溫射流機組，較為新穎的做法，類似于暖通空調(diào)中的風(fēng)機盤管，采用-10 ℃乙二醇水溶液作為載冷劑，由冷凍機送至射流風(fēng)口對冷庫內(nèi)送風(fēng)。根據(jù)冷庫內(nèi)溫度要求分別有停機自然融霜和電加熱或熱水融霜兩種。

方案三是空調(diào)機組送風(fēng)控制冷庫溫度與濕度的做法，采用-10 ℃乙二醇水溶液作為載冷劑，由冷凍機送至空調(diào)機組的表冷段，經(jīng)過表冷處理以后的低溫空氣達(dá)到露點溫度，再經(jīng)過加熱段再加熱來精確控制出風(fēng)的溫度與濕度。

從成本方面來說，方案三空調(diào)機組送風(fēng)的方法成本相對最低，方案二低溫射流機組送風(fēng)的方法一般，較為傳統(tǒng)的方案一冷凝壓縮機組與室內(nèi)冷風(fēng)機的方法對于大體量的冷庫來說，成本相對較高。

另一方面，方案三能既滿足冷庫內(nèi)的溫度要求，又能滿足濕度要求，且控制濕度的方法最為直接有效。因此，方案三是業(yè)主經(jīng)綜合考慮后最終選擇的方案。

圖3 選用垂直升降臺的裝車流程Fig. 3 The loading steps with vertical dock leveler

表1 三種制冷方案的比較Tab. 1 The comparison of three refrigerationmodes

3 減少冷橋

冷庫庫房的隔熱，為了防止熱量的傳遞影響庫房溫度的穩(wěn)定性，在設(shè)計、施工和使用時，必須注意盡可能減少冷橋的數(shù)量和面積。若因建筑結(jié)構(gòu)形式或其它方面的原因有不可避免的冷橋，必須采取各種措施進行處理，減少冷橋的影響，如使用保溫材料進行包裹等。

（1）減少地坪冷橋、墻面冷橋、柱冷橋等方面：在圖1里，墻面、柱子包裹保溫板后，貨架通道尺寸縮小了，故貨架的布置要提前考慮到這些因素。冷庫的門洞同樣包裹保溫板，因此工藝提給建筑的門洞尺寸增加了保溫板的厚度，冷庫施工完成后門洞的凈尺寸滿足叉車通過要求。

（2）減少管道冷橋方面：管道穿過冷庫保溫板如處理不當(dāng)，會出現(xiàn)冰霜，造成冷量損失，導(dǎo)致保溫層局部失效[2]。

減少管道冷橋的解決辦法：穿隔熱板管道應(yīng)相對集中敷設(shè)，預(yù)留孔洞大小適宜，留出所需的絕熱層厚度，四周做好防潮，待管道安裝后用隔熱材料填實。圖4為水管穿保溫頂板節(jié)點圖。

圖4 水管穿保溫頂板節(jié)點Fig. 4 Detailsof water pipe crossing through the insulating layer

（3）冷庫門外側(cè)應(yīng)安裝風(fēng)幕機，減少庫內(nèi)外冷熱空氣的交換。

綜上，使圍護結(jié)構(gòu)各部分的隔熱層連接成整體，避免冷庫內(nèi)外空氣直接接觸；對形成冷橋的構(gòu)件、管道等，在其周圍做局部的隔熱，使高溫側(cè)不會產(chǎn)生凝水。

4 冷庫其他方面的設(shè)計要點

（1）藥品堆垛方面：藥品與墻、屋頂間接不小于30 cm，與庫房內(nèi)控溫設(shè)備的間距不小于30 cm，與地面不小于10 cm[1]。

（2）溫濕度自動監(jiān)測：倉庫中有溫濕度要求的庫房或區(qū)域應(yīng)設(shè)置溫濕度測點終端，并應(yīng)按溫濕度的分布情況設(shè)置[3]。每個庫房安裝的測點終端數(shù)量及安裝層數(shù)應(yīng)參照規(guī)范《醫(yī)藥工業(yè)倉儲工程設(shè)計規(guī)范》。

（3）冷庫運行考慮1用1備，若單個冷庫則需有2套制冷系統(tǒng)互為備用。

5 結(jié)語

在對藥廠倉庫的冷庫與冷鏈包裝區(qū)設(shè)計中，工藝專業(yè)作為單體負(fù)責(zé)人，應(yīng)從各方面完善與優(yōu)化設(shè)計來保證冷鏈物流過程中的藥品始終處于規(guī)定的溫度環(huán)境下。要做好藥廠的冷庫，需要工藝專業(yè)與建筑、冷凍等專業(yè)通力合作，滿足用戶的需求。

[1]GB/T 28842—2012，藥品冷鏈物流運作規(guī)范[S].

[2]GB 50072—2010，冷庫設(shè)計規(guī)范[S].

[3]GB 51073—2014，醫(yī)藥工業(yè)倉儲工程設(shè)計規(guī)范[S].

Discussion of Process Design for Refrigeratory Used in Pharmaceutical Plant

Qiao Mingqi
（SINOPEC Shanghai Engineering Co., Ltd, Shanghai 200120）

In this article, exampled with one general warehouse planned to build in one pharmaceutical plant, in which refrigerator and cold packing zone were included, the design of cold-chain logistics, reduction of cold bridge and other relative designs were discussed from professional view points. The design of cold-chain logistics is for ensuring all refrigerating goods from refrigeratory to track in transportation under speci fi ed temperature.

refrigerator; cold-chain logistics; reduction of cold bridge

TQ 460.8

：A

：2095-817X（2017）02-0021-004

2017-02-21

喬明琦（1984—），女，工程師，注冊化工工程師，主要從事醫(yī)藥工程設(shè)計工作。