焦澄，陳重

（浙江艾森藥業(yè)有限公司，浙江 衢州 324000）

現(xiàn)代化的醫(yī)藥行業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要組成部分，醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展，對于搶險、救災、防疫，戰(zhàn)備、軍需、疾病醫(yī)療、救冶與預防都起著巨大作用。醫(yī)藥行業(yè)是一個多學科的先進技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)高度融合的高科技產(chǎn)業(yè)群體，1980 年~2020 年，歷經(jīng)了40 年的中國醫(yī)藥行業(yè)，發(fā)生了日新月異、翻天覆地的變化。中國醫(yī)藥行業(yè)的高速增長，已成為國民經(jīng)濟中發(fā)展最快的行業(yè)之一。

醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展，離不開制藥裝備水平的提升和生產(chǎn)條件的廣泛改善。隨著醫(yī)藥行業(yè)的不斷發(fā)展，國家藥監(jiān)、安全和環(huán)保等部門對制藥裝備行業(yè)的要求也在不斷提高。離心分離設備由于具有自動化程度高、運行穩(wěn)定、適應性強、耐腐蝕性好、自動進出料、在線自動清洗、安全保護裝置齊全、可靠等優(yōu)點，在制藥行業(yè)領(lǐng)域的應用非常廣泛。離心機作為制藥工藝中的關(guān)鍵設備之一，其設備綜合效率（OEE），一直是生產(chǎn)上關(guān)注的重點。而離心機在運轉(zhuǎn)過程中，難免會出現(xiàn)各種異常的故障，因此，減少故障停機時間，降低維修成本是企業(yè)管理中的重要手段之一。

筆者以創(chuàng)新性思維對原料藥車間LD-1200 型離心機進行技術(shù)改造，分別闡述本次技術(shù)升級改造的各實操細節(jié)。

1 故障現(xiàn)象

生產(chǎn)過程中離心機存在無規(guī)律自動保護停機現(xiàn)象，導致停產(chǎn)、停車。

2 氮氣保護控制系統(tǒng)的工作原理

離心機的進氣管路與原料藥車間公用氮氣主管（主管內(nèi)壓力0.25 MPa-0.30MPa）相連通，檢測控制系統(tǒng)由包含充氮電磁閥、壓力變送器、氣動排氣球閥（防爆）、壓力表、減壓閥、單向閥、液封罐、氣控元件及壓力檢測控制系統(tǒng)（PLC）等組成。 整個生產(chǎn)過程控制由 PLC控制完成，操作前先打開氣動排氣球閥和充氮電磁閥，快速置換機內(nèi)空氣，2 分鐘后關(guān)閉排氣閥門，繼續(xù)充氮氣，當機內(nèi)氮氣壓力達到設定值（6KPa）后，關(guān)閉高壓充氮氣閥，同時打開低壓氮氣閥門，離心機內(nèi)腔氣體達到設定值（6-10KPa）范圍內(nèi)時，離心機開始啟動，進入工作流程：PLC 在運行過程中對離心機內(nèi)部壓力進行時實在線監(jiān)測，當壓力低于設定指標時，自動對機內(nèi)進行氮氣補充，使機內(nèi)氮氣壓力維持在設定氮氣保護壓力范圍內(nèi)，在此壓力相對穩(wěn)定過程中，完成設備整個工作程序。

3 故障原因分析

運用“5WHY”分析法等綜合分析，并結(jié)合多次現(xiàn)場觀察，得出結(jié)論：設備停機的主要原因是機內(nèi)無規(guī)律的氮氣超壓（10kPa）所導致。氮氣超壓是因為離心機運行時，當傳感器檢測到機內(nèi)氮氣壓力低于設定運行壓力上限較多時，PLC 會自動打開充氮電磁閥進行補充氮氣；當壓力達到上限時，便自動停止補氣。如此信號迭代，使機內(nèi)維持一定的壓力，由于系統(tǒng)控制精度和充氮電磁閥門反應靈敏性的問題，在反復控制過程中，會產(chǎn)生明顯壓力波動，因此會偶有超壓報警并停機的現(xiàn)象。

雖然氣動排氣球閥（防爆）受PLC 控制會在超壓時會報警并及時卸壓，但氣動排氣球閥為開關(guān)型閥門，自動開啟時機內(nèi)會迅速降壓、失壓，在失壓過程會突破設定運行下限（4KPa）時，便引發(fā)了設備保護性停機，自動關(guān)閉時會又會使機內(nèi)迅速補壓、進而會有偶爾超壓報警停機的隨機事件發(fā)生。

調(diào)研中也發(fā)現(xiàn)了離心機的排液管道存在如下問題：

（1）在設備安裝時有排液管道液封處立管過高的情況。

（2）排液管道在排液方向有大變小的變徑情況（DN100 管變DN80 管）且大小變徑管焊接處，管低標高不在同一標高上。

（3）排液管道距離收集罐管道過長，約有近20 米，彎頭有8 個。

（4）兩臺相鄰的離心機共用排管道進行排液。

由于排液管道的多種細節(jié)問題，致使兩臺離心機在機內(nèi)壓力變化時，排液管道的液封部位內(nèi)部的液體也隨著壓力串動，形成一種活塞效應，在封閉管道的空間內(nèi)，時而正壓、時而負壓，同步會引起兩臺離心機內(nèi)的壓力隨之波動。

結(jié)合以上多種原因，導致靠近排液總管這臺離心機出現(xiàn)了無規(guī)則的超壓報警停機故障。

4 解決思路

4.1 改造排液管道解決以上問題

降低排液管道液封處立管總高度，形成合理液封；變徑處調(diào)整為變徑偏心管件重新焊接，保證變徑處管底標高一致，使排液更為順暢；調(diào)整排液管道走向，縮短排液管道總長度，并適當減少彎頭數(shù)量，以減少彎頭阻力，調(diào)整硬件配合布局。

由于原料藥車間屬于甲類防爆車間，車間內(nèi)大部分管道和容器存有危化品及有機溶劑等，存在較大安全風險，不宜動火；同時304 材質(zhì)管件改造成本又比較高，又屬于高空作業(yè)，需要搭腳手架并辦理停產(chǎn)停車相關(guān)手續(xù)以及各種安全保護措施等，前期準備工作加實操需要約7 天完成。因此，筆者最終放棄了這個技改方案。

圖1

4.2 采用自適應調(diào)整壓力的方法解決方案

在設備氣動排氣球閥之前的管道上增加一個排氣接口，由該接口接入一套并聯(lián)的自動機械式微型單向溢氣閥（型號XR-DY-01 6KPa），通過該溢氣閥將設備在運行過程中的波動氣壓，進行平緩疏壓后將氣體排到室內(nèi)，考慮到氣體的安全性，可通過溢氣閥專用接口將氣體用PU 材質(zhì)的軟氣管匯總疏導到車間內(nèi)廢氣總管即可。

該溢氣閥在壓力6KPa 時即啟動進行微量溢氣，隨著壓力的增加，溢氣閥的溢氣量也在自適應加大排氣量，使機內(nèi)一直處于6KPa -10Kpa 正常壓力范圍內(nèi)。兩支并聯(lián)互為備用的在線設計有效防止單支溢氣閥出現(xiàn)故障時影響設備正常運行。

改造后對設備進行了3 批生產(chǎn)測試，設備運行平穩(wěn)并通過設備確認（OQ/PQ）。

5 結(jié)語

本次技術(shù)改造采用創(chuàng)新思維，摒棄了傳統(tǒng)的被動改造手段，采用了溢氣閥主動進行調(diào)壓的過程，全過程沒有切割、焊接、改造電路等操作，無需停產(chǎn)、停車及辦理相關(guān)安防手續(xù)，技改總時間用了2 個小時完成。這種首次應用的創(chuàng)新施工方案，避免了在防爆原料藥車間內(nèi)進行動火施工，從安全管理的角度上看，有著舉足輕重的指導意義。

總之，創(chuàng)新性技改是一項多工種、多專業(yè)、多系統(tǒng)、多工序的聯(lián)合施工過程，企業(yè)應該給予足夠的重視。本著安全、優(yōu)質(zhì)、風險可控的基本原則，堅持PDCA 持續(xù)改進與現(xiàn)場實際情況相結(jié)合，靈活變通，修好“內(nèi)功”,助力于企業(yè)開展現(xiàn)代化的設備管理，讓工匠們在現(xiàn)代化“創(chuàng)新技術(shù)改造”的路上,“不忘初心”、攜手前行、與企業(yè)共同成長。