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爆破吹扫技术在制药行业工艺管道上的应用

更新时间:2023-03-01      点击次数:4251
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背景
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GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》中有规定:空气吹扫是一种以空气为介质,经压缩机加压(通常为0.6~0.8 MPa ),对输送气体介质的管道吹除残留的脏杂物或液体的方法。

 

在制药行业,制药系统管道工程,往往都是压力低、管径小的情况;通常药厂车间配置的工艺气体压力不超过0.8Mpa;有些气压转料或吹扫的工艺管道要求的给气压力甚至在0.4Mpa以下,管道流速在8-15m/s左右。

管道在强度试验和严密性试验检验合格并在随后的气体置换、投产试运前,要进行冲洗和吹扫,以清除管道内的污物和杂质;有些工艺气体管道,在脱脂之后需要吹干,以保证运行时干燥度验证测试符合要求;同时,物料系统运行时,也会有管道通过工艺气体吹扫的方法,实现转料和吹干等要求。

吹扫的方法有两种,空气吹扫和爆破吹扫。采用空气吹扫,应有足够的气量,使吹扫气体的流动速度大于正常操作气体流速,一般最。低不小于20m/s,以使其有足够的动量,吹扫出管道和设备中的残余附着物;空气吹扫时空气消耗量一般都很大,并且要有一定的吹扫时间;这种情况,在制药车间工艺气体的配置通常达不到空气吹扫要求的条件。因此在实际应用时,往往采用的是爆破吹扫法。

 



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爆破吹扫的原理

 

爆破法吹扫通常适用于大直径管道或拐弯多、支线多、脏污不易清除以及气量不足的管道,爆破吹扫可以采用分段吹扫。

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图1 管道吹扫示意图

采用爆破法吹扫管道时,吹扫介质(空气)在被吹扫管道B端的瞬间流速CB可以由管内流体能量衡算式算出。由流体的伯努利方程可知:

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 式中:

 

         V—压缩空气比体积
         PA—爆破时A处的压力

 

         PB—爆破时B处的压力,为0

         g—重力加速度

         ∆z—A、B两处的高度差

当管道内空气压力逐渐升高至一定强度时,B处突然打开,管道杂质和灰尘在爆破引起的振动和高速气体的冲击作用下会随之排出。

 



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工艺技术特点

 

(1)爆破时出口压力为0,较小的管道压力即可保证爆破口气体的流速足够大(远高于规范要求的20m/s),高速气体流出管口具有极。强的携带能力,可吹出管内杂物和管道低洼处的积水。

(2)爆破时产生的振动,会使管道拐弯、死角处的杂物被急速膨胀的气流带出,从而保证吹扫质量。

(3)如果一次吹扫不干净,可反复爆破吹扫,从而达到清洁要求。

(4)空气吹扫过程中,当目测排气无烟尘时,应在排气口设置贴白布或涂白漆的木制靶板检测,5分钟内靶板无铁锈、尘土、水分及其他杂物,应为合格。

 



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爆破法吹扫的基本步骤

 

(1)设计吹扫方案,爆破吹扫为了保证吹扫质量,通常采用分段吹扫;爆破吹扫的系统上游需要有足够的气容保证吹扫效果;分段末端需要能安装靶板、爆破阀及固定装置。

(2)确定吹扫流程见图2;根据系统性质和实际条件,制定符合的操作流程。

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图2 爆破吹扫的流程

(3)根据设计方案和吹扫流程,安装隔离盲板,隔离与其它相邻的管道和设备;隔离不允许参与吹扫的孔板、流量计、阀门等。

(4)配临时线和安装给气点。临时线的长度、甩头的数量、位置要方便给气;主线及甩头需安装阀门和压力表。

(5)安装爆破片和设置隔离屏障。被吹扫的管道末端安装爆破片或制动装置,实现管道内冲压后瞬时爆破的功能。

(6)爆破。爆破点压力根据不同的管径和吹扫要求,依据技术人员的经验和现场测试,确定爆破压力。若1次爆破达不到吹扫质量,可以采用多次吹扫的方法,直至达到理想的吹扫效果。

 



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安全技术要求

 

由于爆破吹扫是一项存在危险的作业,所以在爆破吹扫前和过程中必须有风险评价及削减措施,以保证现场人员及设备的安全。

(1)爆破口前方严禁行人走动,应设置为禁。区,拉好警戒线,并设专人看护,另外对爆破片周围易损的设备或其它部件做好保护。

(2)每次爆破吹扫前,应对吹扫管路、阀门、盲板、爆破口、进气点、压力表等部位进行仔细的检查。

(3)吹扫排放的赃物不得进入已清洁合格的设备或管道,也不得随地排放;管道吹扫合格并复位后,不得再进行影响管内清洁的其他作业。

(4)整个吹扫过程必须由负责人统一指挥,关键部位张贴警示标识。

(5)管道的爆破吹扫给定压力不得超过管道最大允许使用压力。

 



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结束语

 

采用爆破法吹扫,吹扫气体流速远高于规范要求的气体清扫管道流速(20m/s),可以满足低压、低流量管道的吹扫要求;吹扫效率高,吹扫质量好。

爆破吹扫携带力强,能吹出管内泥土、焊渣和管道低洼处的残存积水及其它杂物。

爆破吹扫适用于制药行业:工艺管道清洗钝化前的吹扫清洁;工艺管道清洗后的除湿、吹干;以及转料管道内残料处理,灭菌后吹干保压等工况。

 

 - 参考文献 - 


[1] 李智.大口径工业管道爆破吹扫技术[M].北京;机械工业出版社,2004:31-39;

[2] 周猛、王。勇为;工艺管道爆破吹扫技术的探讨.苏州;压力容器与管道,2013:11期;

[3] 中国工程建设标准化协会化工分会.GB50235-2010工业金属管道施工与验收规范[S].北京;中国计划出版社,2011

 

 

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