如何解释制药用水系统中泵体“气蚀现象”

净得瑞 2020.12.16 18:00 198

“气蚀现象”是制药行业常见的一种工程现象,尤其出现在高温运行的注射用水系统中。它表现为泵腔内叶轮出现空转,并伴随着巨大“嗡嗡”声。由于某种原因,液体达到汽化压力条件后进行汽化,并产生大量的气泡,这些气泡急剧缩小然后迅速破裂,从而产生强烈水击作用,使得泵腔内的金属叶片出现裂缝和剥落,蜂窝状金属叶片的侧壁与底部形成电位差,引起电化腐蚀甚至完全被蚀坏。

那么,制药用水系统什么情况下发生泵体“气蚀现象”呢?

①当物料温度过高时。例如注射用水过热水消毒;CIP液温度过高;料液温度过高等。

②当制药用水系统出现真空状况时。

③当制药用水不断消耗,罐内液位逐渐降低时。比如,注射用水罐补水的速度不够而瞬间由用水量很大导致液位的快速下降,就会出现“气蚀现象”。

   当制药用水系统发生泵体“气蚀现象”时,可以采取以下四种措施得以合理解决。

①给罐体增加压力。可以通过通入洁净气体,使得罐体气相压力适当提高;泵体出口安装诱导轮;罐底部安装防旋涡挡板。

②加大液体到泵进口的高度差。在过热水灭菌刚开始时,合理提高罐内液位;降低泵体安装高度到合理的范围内;设置水机产能和储罐容积,避免系统运行时出现水罐液位快速下降。

③降低泵入口端管网阻力损失。适当增加泵体入口端管道径;减少泵体入口端距离;在系统设计时确保泵进口端管路平稳,减少弯头数量;适当降低泵体过热水循环时的流速。

④减低水的饱和蒸气压。比如,注射用水正常运行时,保持水温在70~80℃范围,尽量不要超过85℃。

 如何解释制药用水系统中泵体“气蚀现象”

图一 净得瑞注射用水系统

在制药用水系统设计时,需要考虑可能出现的“气蚀现象”,尽可能降低系统的安全风险,确保系统稳定运行。

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