EN
Vijesti
Primjena protokomjera u farmaceutskoj industriji: Odabir između turbinskih i Coriolisovih protokomjera i njihov razvoj u budućnosti
Time : 2025-09-09
U farmaceutskoj proizvodnji, mjerači protoka su ključni mjerne uređaji koji se koriste za točno praćenje brzine protoka (volumetrijskog ili masenog protoka) tekućina ili plinova kroz cijevi. Primjene uključuju optimizaciju proizvodnih troškova, kontrolu emisijskih standarda i osiguranje kvalitete proizvoda. Budući da tekućine uključene u farmaceutsku proizvodnju mogu biti letljive, korozivne ili vrijedne (kao što su određeni aktivni farmaceutski sastojci), točna mjera protoka posebno je važna. Na primjer, kod oblaganja tableta, mjerači protoka koriste se za strogo kontroliranje doziranja premaza i protoka zraka u stroju za oblaganje, što izravno utječe na brzinu i debljinu premaza. U ovom će članku biti predstavljena dva najčešće korištena mjerača protoka u farmaceutskoj industriji – turbinasti i Coriolisovi mjerači protoka – te istraženi trendovi razvoja tehnologije protoka u budućnosti.
Široka primjena mjernih instrumenata za protok u farmaceutskoj industriji
Oprema za mjerenje protoka igra nezaobilaznu ulogu kroz cijeli proizvodni lanac farmaceutske industrije, prije svega u sljedećim izravnim i neizravnim primjenama:
Izravne primjene:
Rukovanje sirovim materijalom: Točno kontroliranje količine sirovina kako bi se osigurali točni omjeri mješanja. Proizvodnja aktivnih farmaceutskih sastojaka (API): Nadzor protoka reaktanata i pROIZVODI tijekom kemijske sinteze, fermentacije, ekstrakcije i čišćenja.
Proizvodnja formulacija: Mjerenje protoka sirovina, aditiva i otapala u proizvodnji tableta, kapsula i injekcija.
Punjenje lijekova: Točno kontroliranje volumena punjenja tekućih ili plinovitih otopina kako bi se osigurala točnost punjenja.
Kontrola procesa: Kontinuirano mjerenje protoka tijekom procesnih operacija poput miješanja, miješanja, filtriranja i odvajanja osigurava stabilnost procesa i jednolikost proizvoda.
Neizravne primjene:
Praćenje objekta i upravljanje energijom: Putem podbrojila odvojeno dodijelite troškove odjela, pratite potrošnju energije poput vode, struje i plina, optimizirajte raspodjelu resursa i pojednostavite procese naplate.
Sukladnost s ekološkim propisima: Prati otpadne vode i emisije u zrak kako bi se osigurala sukladnost s ekološkim propisima.
Procesi proizvodnje lijekova su rigorozni, a precizna kontrola protoka omogućuje tvrtkama veću kontrolu nad procesima, pomaže u poboljšanju učinkovitosti, smanjenju troškova i osiguravanju dosljedne kvalitete proizvoda.
Turbinski protokomjeri: Profitabilan i često korišten izbor
Turbinski protokomjeri jedni su od najčešće korištenih vrsta protokomjera u farmaceutskoj i biotehnološkoj industriji. Načelo rada temelji se na korištenju strujanja fluida za pogon rotora s lopaticama. Brzina rotora proporcionalna je brzini strujanja fluida, a zatim se koristi za izračunavanje protoka.
Prednosti i primjene
Turbinski protokomjeri široko se koriste u farmaceutskoj industriji zbog jednostrukog dizajna, povoljne cijene, jednostavne instalacije i održavanja, širokog raspona mjerenja protoka i brzog vremena odziva (oko 0,25 sekundi). Njihov higijenski dizajn često koristi materijale koji odgovaraju GMP standardima (kao što je nehrđajući čelik 316L) kako bi se spriječila kontaminacija medija. Velik broj opcija procesnih priključaka i mogućnosti prilagodbe omogućuju im da zadovolje specifične zahtjeve farmaceutskih procesa u pogledu temperature, viskoznosti i gustoće, uz minimalan pad tlaka. Primjenjuju se za redovne, izdržljive primjene poput proizvodnje API-a, sustava za obradu vode i nadzora protoka u određenim procesima proizvodnje lijekova.
Ograničenja i rješenja
Turbinski protokomjeri također imaju ograničenja koja treba uzeti u obzir prilikom odabira:
• Osjetljivi na svojstva tekućine: Pogodni su samo za čiste plinove i tekućine, a ne za korozivne medije ili viskozne tekućine. Zrak u mjerenom fluidu ili fluktuacije protoka mogu utjecati na točnost.
• Zahtjev za stabilnim protokom: Za osiguranje točnosti potreban je relativno konstantan protok. • Potrebna oprema: Kako bi se spriječilo oštećenje propelera česticama, često je potreban filter na ulazu; održavanje određenog protutlaka može biti nužno kako bi se spriječila kavitacija.
Stoga su turbinasti protokomjeri najučinkovitiji i ekonomični pri radu s čistim, niskoviskoznim, brzim i stabilnim tekućinama.
Koriolisov protokomjer: Sinonim za visoku točnost i higijensku usklađenost
Koriolisovi protokomjeri izravno mjere maseni protok tekućina na temelju Koriolisove sile. Zbog svoje visoke točnosti, pouzdanosti i izvrsne higijenske izvedbe, vrlo su popularni u farmaceutskoj industriji, posebno u područjima s zahtjevnim mjerjenjima.
Odabir tipa: Savijena i ravna cijev
Ovisno o zahtjevima primjene, postoje dvije glavne vrste:
• Savijena cijev: Nudi veću osjetljivost mjerenja i prikladna je za primjene koje zahtijevaju točna, dosljedna i prilagodljiva mjerna područja.
• Ravna cijev: Nudi izvrsno drenažu i mogućnost čišćenja, usklađena je s higijenskim standardima poput ASME BPE, učinkovito sprječava prijenos materijala i kontaminaciju te je posebno prikladna za primjene koje zahtijevaju higijenu i sterilizaciju na mjestu (CIP/SIP).
Ključne prednosti u farmaceutskoj industriji
Prednosti Coriolisovih protokomjera čine ih najčešćim izborom za mnoge kritične procese:
• Visoka točnost mjerenja: Točnost može dosegnuti ±0,1% ili više, a mjerenje nije utjecano promjenama temperature, tlaka, gustoće, viskoznosti ili vodljivosti fluida. To je ključno za procese poput miješanja aktivnih sastojaka (API) i dodavanja adjuvansa za cjepiva, gdje je precizno doziranje od presudne važnosti.
• Izvrsan higijenski dizajn i sukladnost: Ravni cjevasti dizajn nudi glatku, neprekidnu unutrašnjost koja se može potpuno zavariti. Korištenje otpornih legura metala (poput Hastelloya) omogućuje lako čišćenje i sterilizaciju, sukladno strogo reguliranim standardima kao što su GMP i FDA, te znatno smanjuje rizik od kontaminacije.
• Širok spektar primjene: Coriolisovi mjerači protoka mogu mjeriti širok raspon tekućina, plinova i pare, uključujući korozivne i toksične medije, kao i tekućine visoke temperature i tlaka. Zahvaljujući kompatibilnosti s više vrsta fluida, moguće je potpuno primijeniti ih u cijelom procesu, od obrade sirovina (poput visoko kiselih otopina) do punjenja gotovih proizvoda.
• Nizak ukupni trošak vlasništva: Iako je početna kupovna cijena može biti viša, njihov praktički beztežajni dizajn, visoka pouzdanost i dug rok trajanja smanjuju vrijeme zaustavljanja i dugoročno smanjuju troškove rada.
Coriolisovi mjerila protoka preporučuju se za mjerenje vode za injekcije (WFI), vode dobivene reverznom osmozom (RO) i deionizirane (DI) vode, jer osiguravaju visoku čistoću vodenih sustava bez rizika od kontaminacije. Također su odličan izbor za preciznu aplikaciju premaza kod oblaganja tableta, hranjenje nutrijenata u bioreaktorima i punjenje proizvoda.
Budućni trendovi u mjerilima protoka
Tehnologija mjerenja protoka neprekidno napreduje uz razvoj industrijske automatizacije i inteligencije, a njezina primjena u farmaceutskoj industriji u budućnosti će postati dublja i šira.
- Inteligencija i povezivost: Pametni mjerni uređaji za protok koji integriraju internat stvari (IoT), velike podatke i tehnologije umjetne inteligencije (AI) postat će glavni trend. Oni omogućuju daljinsko praćenje, prikupljanje podataka u stvarnom vremenu, dijagnostičiranje kvarova i upozoravanje na probleme unaprijed (poput začepljenja cijevi ili curenja), te analizu podataka za optimizaciju proizvodnih procesa, poboljšanje učinkovitosti proizvodnje i prediktivno održavanje. Mogu se integrirati s PLC i DCS sustavima putem protokola kao što su Modbus i Profibus, čime postaju dio digitalne tvornice. 2. Integracija više parametara i miniaturizacija: Budući mjerni uređaji za protok neće samo mjeriti protok, već će integrirati mjerenja više parametara poput temperature, tlaka, gustoće i viskoznosti, pružajući korisnicima sveobuhvatnije informacije o procesima i smanjujući broj potrebnih instrumenata. Njihov dizajn smanjenih dimenzija također omogućuje njihovu uporabu u situacijama gdje prostor je ograničen ili u laboratorijskim uvjetima.
- Proširene područja primjene: Primjena mjernih instrumenata za protok će se proširiti izvan tradicionalne proizvodnje lijekova i uključiti pametnu zaštitu okoliša (praćenje emisije zagađivača), preciznu poljoprivrodu (upravljanje vodom u poljoprivredi i farmaceutskoj industriji) te upravljanje farmaceutskom logistikom u pametnim gradovima.
- Viši standardi higijene i jednostavnost uporabe: Sve stroža reguliranja zahtijevat će daljnu optimizaciju higijenskog dizajna mjernih instrumenata za protok, čime će procesi čišćenja i sterilizacije postati još praktičniji i učinkovitiji. Sučelja čovjek-stroj (HMI) bit će još prijateljskija prema korisniku, omogućavajući intuitivnu konfiguraciju, pristup dijagnostičkim informacijama i zapisima povijesti putem prijenosnih uređaja poput tableta i pametnih telefona, što znatno poboljšava praktičnost i produktivnost rada.
Zaključak
U farmaceutskoj industriji, mjerni uređaji za protok ključna su oprema za osiguravanje kvalitete proizvoda, učinkovitosti proizvodnje i pridržavanja propisima. Turbinski mjerni uređaji, zahvaljujući svojim ekonomičnim i praktičnim značajkama, predstavljaju učinkovit izbor za odgovarajuće tekućine i radne uvjete. Koriolisovi mjerni uređaji, uz izuzetno visoku točnost, superiornu higijenu i široku prilagodljivost, postali su snažno sredstvo za ispunjavanje strogo definiranih farmaceutskih procesnih i regulatornih zahtjeva.
Tehnološki napredak potiče razvoj flowmetara prema pametnijim, bolje integriranim i praktičnijim funkcijama. Odabir pravog flowmetra i praćenje trendova njihova razvoja od strane farmaceutske industrije ključni su za poboljšanje kvalitete procesa, smanjenje operativnih troškova, osiguranje sigurnosti lijekova i prihvaćanje trenda pametne proizvodnje. U budućnosti, kako bi tehnologije poput miniaturizacije i integracije višestrukih parametara dozrale, vrijednost flowmetara u farmaceutskoj industriji postat će još uočljivija.
