EN
Nyheter
Bruk av strømningsmålere i legemiddelindustrien: Valg mellom turbin- og Coriolis-strømningsmålere og deres fremtidige utvikling
Time : 2025-09-09
I farmasøytisk produksjon er flowmålere kritiske måleenheter som brukes til nøyaktig å overvåke strømningshastighet (volum- eller massestrømning) av væsker eller gasser gjennom rørledninger. Anvendelser inkluderer optimalisering av produksjonskostnader, kontroll av utslippsstandarder og sikring av produktkvalitet. Fordi væskene som brukes i farmasøytisk produksjon kan være flammable, korrosive eller verdifulle (slik som visse aktive farmasøytiske ingredienser), er nøyaktige strømningsmålinger spesielt viktige. For eksempel, i tablettbelegg, brukes flowmålere til å strengt kontrollere beleggmengde og luftstrøm i beleggsmaskinen, noe som direkte påvirker beleggingshastigheten og beleggstykkelsen. Denne artikkelen vil presentere de to mest brukte flowmålerne i farmasøytisk industri – turbin- og Coriolis-flowmålere – og utforske fremtidige trender innen flowteknologi.
Den vidstrakte anvendelsen av flowmålere i legemiddelindustrien
Utstyr for flowmåling spiller en uunnværlig rolle gjennom hele produksjonskjeden i legemiddelindustrien, hovedsakelig i følgende direkte og indirekte applikasjoner:
Direkte applikasjoner:
Råvarehåndtering: Nøyaktig kontroll av tilførselsmengder av råvarer for å sikre nøyaktige blandingsforhold. Produksjon av aktive farmaceutiske ingredienser (API): Overvåker strømmen av reaktanter og pRODUKTER under kjemisk syntese, fermentering, ekstraksjon og rensing.
Formuleringsproduksjon: Måler strømmen av råvarer, hjelpestoffer og løsemidler i produksjonen av tabletter, kapsler og injiserbare legemidler.
Legemiddelfylling: Kontrollerer nøyaktig fyllingsvolum av væske- eller gassløsninger for å sikre fyllingsnøyaktighet.
Prosesskontroll: Echtids flowovervåkning under enhetsoperasjoner som blanding, røring, filtrering og separasjon sikrer prosessstabilitet og produktens enhetlighet.
Indirekte applikasjoner:
Overvåkning av anlegg og energihåndtering: Allokér avdelingskostnader separat gjennom undermåling, overvåk energiforbruk som vann, strøm og gass, optimaliser ressursfordeling og forenkle faktureringsprosesser.
Miljøoverholdelse: Overvåker avløpsvann og luftutslipp for å sikre overholdelse av miljøregler.
Farmasøytiske produksjonsprosesser er krevende, og nøyaktig strømningskontroll gir selskaper mer kontrollerbare prosesser, noe som bidrar til å forbedre effektiviteten, redusere kostnader og sikre konsekvent produktkvalitet.
Turbinstrømningsmålere: Et kostnadseffektivt og vanlig valg
Turbinstrømningsmålere er en av de mest brukte strømningsmålerne i farmasøytisk og bioteknologisk sektor. Det virker etter prinsippet om å bruke væskestrøm til å drive en turbinrotor med blad. Rotorens hastighet er proporsjonal med væskens hastighet, som deretter brukes til å beregne strømningshastigheten.
Fordeler og anvendelser
Turbineflowmålere brukes mye i legemiddelindustrien på grunn av sin enkle struktur, kostnadseffektivitet, enkle installasjon og vedlikehold, store måleområde for flow og rask responstid (ca. 0,25 sekunder). Deres hygieniske design bruker ofte GMP-konforme materialer (som rustfritt stål 316L) for å forhindre forurensning av mediet. Et bredt utvalg av prosessforbindelser og tilpasningsmuligheter gjør det mulig for dem å tilpasse seg de spesifikke temperatur-, viskositets- og tetthetskravene som gjelder for legemiddelprosesser, samtidig som de skaper minimalt trykkfall. De er egnet for rutinemessige, holdbare applikasjoner som API-produksjon, vannbehandlingssystemer og flowovervåking i visse legemiddelproduksjonsprosesser.
Begrensninger og løsninger
Turbineflowmålere har også begrensninger som bør vurderes når en velger dem:
• Følsom for væskeegenskaper: De er bare egnet for rene gasser og væsker, ikke for korrosive medier eller viskøse væsker. Luftbobler eller svingninger i væskens strømningshastighet kan påvirke nøyaktigheten.
• Krav til stabil strømningshastighet: For å sikre nøyaktighet kreves en relativt jevn strømningshastighet. • Nødvendig utstyr: For å hindre partikler i å skade løpehjulet, kreves ofte et filter før i systemet; det kan være nødvendig å opprettholde et visst trykk på utløpet for å forhindre kavitasjon.
Derfor er turbinestrømningsmålere mest effektive og økonomiske når de håndterer rene, lavviskøse, hurtigflytende og stabile væsker.
Coriolis-strømningsmåler: Synonym med høy nøyaktighet og hygienisk samsvar
Coriolis-strømningsmålere måler direkte massestrømningshastigheten til væsker basert på Coriolis-kraften. Grunnet sin høye nøyaktighet, pålitelighet og utmerkede hygieniske egenskaper, er de meget ettertraktet i legemiddelindustrien, spesielt i områder med kravende målekrav.
Typevalg: Bukket og rett rør
Avhengig av bruksområdets krav finnes det to hovedtyper:
• Bukket rør: Gir høyere målesensitivitet og egner seg for applikasjoner som krever nøyaktige, konsistente og justerbare måleområder.
• Rett rør: Gir utmerket drenering og rengjørbarhet, overholder hygienestandarder som ASME BPE, forhindrer effektivt materialeoverføring og korskontaminering, og egner seg spesielt for applikasjoner som krever hygienisk rengjøring og sterilisering (CIP/SIP).
Kjernefordeler i legemiddelindustrien
Fordelene med Coriolis-strømningsmålere gjør dem til foretrukket valg for mange kritiske prosesser:
• Høy målenøyaktighet: Nøyaktighet kan nå ±0,1 % eller høyere, og målingen påvirkes ikke av endringer i væskens temperatur, trykk, tetthet, viskositet eller ledningsevne. Dette er avgjørende for prosesser som API-blending og tilsetning av vaksineadjuvanser, hvor nøyaktig dosering er avgjørende.
• Overlegen hygienisk design og samsvar: Det rette rørdesignet gir en jevn, sømløs og fullstendig sveisebar indre del. Bruken av korrosjonsbestandige metalllegeringer (som Hastelloy) gjør det lett å rengjøre og sterilisere, og sikrer samsvar med strenge regler som GMP og FDA, og reduserer betydelig risikoen for forurensning.
• Bredt anvendelsesområde: Coriolis-flowmålere kan måle et bredt utvalg av væsker, gasser og damp, inkludert korrosive og giftige medier, samt væsker med høy temperatur og trykk. Deres kompatibilitet med flere væsker tillater full bruk gjennom hele prosessen, fra råvarebehandling (som sterkt sure løsninger) til fylling av ferdige produkter.
• Lav total eierskapskostnad: Selv om innkjøpskostnaden kan være høyere i utgangspunktet, reduserer det nesten vedlikeftingsfrie designet, høy pålitelighet og lang levetid driftsstopp og lavere driftskostnader på lang sikt.
Coriolis-flowmålere anbefales sterkt for måling av vann til injeksjon (WFI), omvendt osmose (RO)-vann og deionisert (DI)-vann, siden de sikrer høy renhet i vannsystemer uten risiko for forurensning. De er også et utmerket valg for nøyaktig belaglegging i tablettbelegg, næringsforsyning i bioreaktorer og produktfylling.
Framtidens strømningsmålere
Strømningsmålingsteknologi utvikler seg kontinuerlig med utviklingen av industriell automatisering og intelligens, og bruken i legemiddelindustrien vil bli mer grundig og omfattende i fremtiden.
- Intelligens og nettverk: Intelligente flowmålere som integrerer internett av ting (IoT), big data og kunstig intelligens (AI) vil bli standard. De muliggjør fjernovervåking, sanntidsdatainnsamling, feildiagnose og varsling (som for eksempel røroppstopping eller lekkasje), og dataanalyse for å optimere produksjonsprosesser, forbedre produksjonseffektivitet og muliggjøre prediktiv vedlikehold. De kan integreres med PLC- og DCS-systemer via protokoller som Modbus og Profibus, og dermed bli en del av den digitale fabrikken. 2. Multippel parameterintegrasjon og miniatyrisering: Framtidens flowmålere vil ikke bare måle strømning, men også integrere flerparametermålinger som temperatur, trykk, tetthet og viskositet, og dermed gi brukeren mer komplette prosessinformasjon og redusere antall nødvendige instrumenter. Deres miniatyriserte design muliggjør også bruken i flere plassbegrensede eller laboratoriebaserte anvendelser.
- Utvidede anvendelsesområder: Bruken av flowmålere vil gå utover tradisjonell legemiddelproduksjon og også inkludere smart miljøvern (overvåking av forurensende utslipp), presisjonslandbruk (vannhåndtering i landbruk og farmasi) og logistikkhåndtering av legemidler i smarte byer.
- Høyere hygiene- og brukervennlighetsstandarder: Med stadig strengere reguleringer vil det hygieniske designet på flowmålere fortsette å bli forbedret, slik at rengjøring og steriliseringsprosesser blir mer praktiske og effektive. Grensesnitt mellom menneske og maskin (HMIs) vil bli mer brukervennlige, og vil støtte intuitiv konfigurering, tilgang til diagnostisk informasjon og historiske datalogger via håndholdte enheter som nettbrett og smarttelefoner, noe som betydelig forbedrer driftskomfort og produktivitet.
Konklusjon
I farmasøtisk industri er flowmålere kritisk utstyr for å sikre produktkvalitet, produksjonseffektivitet og etterlevelse av regler. Turbinflowmålere, med sin økonomiske og praktiske egenskaper, er et effektivt valg for passende væsker og driftsforhold. Coriolis-flowmålere, med sin ekstremt høye nøyaktighet, overlegen hygiene og bred tilpasningsevne, har blitt et kraftfullt verktøy for å møte strenge farmasøtiske prosess- og regelverkskrav.
Teknologiske fremskritt driver flowmålere mot smartere, mer integrerte og mer praktiske funksjoner. Det er avgjørende for legemiddelbedrifter å velge riktig flowmåler og overvåke utviklingstrender for å forbedre prosesskvalitet, redusere driftskostnader, sikre legemiddelsikkerhet og omfavne trenden mot smart produksjon. I fremtiden, etter hvert som teknologier som miniatyrisering og flerparametere-integrasjon modne seg, vil verdien av flowmålere i legemiddelindustrien bli enda mer fremtredende.
