设备出现故障,设备使用人员首先想到的是由设备或元器件质量问题造成的。作为维修工程师,首要任务是排除设备故障,使设备尽快正常运行。在设备维修过程中,不仅要排除故障,还要分析故障产生的原因,从源头上排除故障产生的根源,做到标本兼治。经过多年维修实际发现,发酵罐工作异常,只有少部分是设备本身损坏造成的,大多数是由公共设施引发的设备故障,首先要检测2088压力变送器,查看压力变送器的压力变化数据。
1.发酵罐工作原理
北京生物制品研究所有限责任公司共有4套发酵罐,其中2套为美国NBS发酵罐,容积分别为75L和800L,另2套为德国贝朗发酵罐,容积为100L、750L。2088压力变送器的使用是保证发酵罐正常运行的公共设施主要有供电、压缩空气、工厂蒸汽、纯蒸汽、乙二醇、饮用水。
NBS发酵罐工作过程:生产时,夹层内自来水靠一台离心泵循环,通过热交换器加温。当罐内温度过高时,排放夹层中的自来水,补充冷自来水降温。发酵罐灭菌工序,当罐内温度臆100益时,夹层内通入工厂蒸汽,使罐内液体升温。当温度跃100益时,罐内通入纯蒸汽,靠罐内纯蒸汽和夹层工厂蒸汽同时升温。当温度达到设定温度时,停止工厂蒸汽、纯蒸汽,低于设定温度则继续开启工厂蒸汽、纯蒸汽,一直维持到设定的保温时间。保温时间大于设定时间后停止升温,2088压力变送器系统排放压力,通过除菌滤器向罐内补充压缩空气,以防产生真空,罐内温度约70益时,系统灭菌结束,恢复为正常保温控制。
2.公共设施引发的典型故障及排除
2.1压缩空气质量引起的故障
发酵罐在灭菌时出现夹层压力过低,温度不能上升,更换控制排放的电磁阀后仍不能解决问题。经逐个查找发现铝制阀岛氧化,产生颗粒状粉末,阀内密封元件与其长期接触,造成磨损、阀门漏气。同时粉末堵塞排气消声器,造成排气不畅,故障阀漏出的压缩空气不能排出,造成其他气动阀误动作,系统不升温,更换后解决问题。之后又陆续更换了6个电磁阀。原因分析:故障原因都是由水腐蚀阀岛,造成密封损坏引起的。联想到1年前,车间空压机干燥器老化,使车间内仪表、设备使用的压缩空气湿度过大,产生冷凝水。当时采取的措施是按时排放车间压缩空气管道内的冷凝水,忽略了阀岛内的水分,没有及时清理,经过1年时间,阀岛铝制外壳与水反应,引发设备故障。究其原因,是由于压缩空气供应质量不好引发的设备故障。
2.2工厂蒸汽质量引发的故障
发酵罐灭菌时,供给的工厂蒸汽和纯蒸汽的压力符合要求,使用2088压力变送器测量方法,但温度上升过慢。由于长时间温度达不到要求,纯蒸汽产生大量冷凝水,造成罐内液面升高,培养基浓度下降,影响培养正常进行。检查工厂蒸汽管线正常。拆开管线并打开进气阀后,发现进罐的工厂蒸汽流量明显不足。检查工厂蒸汽进口滤器,发现滤器已经锈蚀堵死。用超声波清洗滤器后回装,温度上升恢复正常。
2.3饮用水质量引发的故障
水质过硬、排放管线温度高,排放管线水垢过多堵塞排水。发酵罐灭菌时,夹套内的工厂蒸汽冷凝水无法及时排除。指示数据显示蒸汽压力2088压力变送器正常且进汽充分,但温度只升到105益左右。检查发酵罐控制,各阀门开启正常,压力、温度值正确。考虑故障不是发酵罐控制引起,检查公共设施。拆开排放管线发现排放管线的弯头和单向阀已经被堵,只剩下约5mm的通径。由于疏水器不能及时排放冷凝水,造成发酵罐夹套内充满冷凝水,罐内温度上升缓慢,甚至停在100益。清理排放管线,设备正常灭菌。该故障的另一个原因是水和蒸汽共用一段排放管线造成水结垢,将蒸汽排放和自来水排放分别制作管线,彻底排除故障诱因。
2.4供电引发的故障
电力供应是设备运行的基础,电力供应出现问题,主要是引起发酵罐自控部分异常,温度、空气流量、压力2088压力变送器等控制参数不正确,造成阀门控制异常,引起整个系统动作与实际要求不符。强电引起的原因比较容易发现,弱电引发的故障不容易发现。NBS70L发酵罐发生过一次供电引起的故障。操作人员反应发酵罐温度控制异常,温度表与温控器指示差达到3益,(正常差约1益),造成阀门动作异常,使罐内温度升高。检测温度表显示正常,更换温度传感器、温控板,故障依旧存在。仔细检查发现低压24V电源供电不稳,有时约20V。拆开查看发现2个1000滋F电容鼓包,更换后设备恢复正常。
3.结语
发现设备运行异常,应检查影响设备运行的各个方面,不能把故障的产生、产生故障的原因全归结为设备质量问题。查找到故障原因后,不能只排除故障现象,还要查清故障产生的根本原因,从源头上根治,避免故障再次发生。