关注卫生管接头--安装pH酸碱度传感器、氧传感器或者传导性传感器的新型卫生管接头

作者:本网编辑 文章来源:《流程工业》(化工) 发布时间:2010-07-05


卫生管接头为一细长钢质套管,上端有连接传感器的PG13.5内螺纹,下端有固定的O型密封圈

流程设备的连接接口和附件安装接口现在已融为一体。新型的卫生接口简化了pH酸碱度传感器安装、维护和清洁工作,改善了消毒和人员安全的条件。

流程设备管道上的连接接口似乎并不起眼,然而它对于生物酶培养器、生物反应釜和生物反应容器却是非常重要的部件。在生物反应设备及管道中安装使用pH酸碱度检测传感器时,有25mm管接头、卡箍管接头和法兰管接头可供选用。但这些管接头的缺点在于清洁卫生、维护保养及安装使用时十分不便。

由Hamilton Bonaduz公司研发生产的新型卫生管接头能很好地解决这些“不便”。该卫生管接头有一个细长金属外套,其上端是一个PG 13.5的内螺纹,用于安装传感器,下端有一个在连接孔中起着密封作用的O型密封圈。O型密封圈安装在插入到金属套管中的装置上,取出这一O型密封圈固定装置可方便的检查O型密封圈有无损坏,必要时可方便地更换密封圈。当略微松开传感器之后,O型密封圈也再次松开。这样一来可避免密封件承受摩擦负载。另外,它还能很好地补偿热变形的影响。

节省空间 易于清洁

钢质套管使这一卫生管接头可以深入到容器孔内的任意深度焊接。而且,它比法兰式接口和25mm接口都节省安装空间。在安装和拆卸传感器时,无需拧动尺寸较大的锁紧螺母,至少减少了80mm的扳手空间。因此,这种卫生管接头与传统的管接头形式相比可以在规格更小的容器和管道中安装使用。从这种卫生管接头的直径角度来看,限制其直径减小的因素主要是传感器的长度尺寸,即传感器插入金属套管中的长度;使用卫生管接头的容器或管道的最小规格。

新型的卫生管接头在维护保养时也极大的方便了受损O型密封圈的更换:一方面,需要更换的只有O型密封圈,而25mm管接头则有两个零件需要更换;另一方面,它只需简单的几步操作就可将损坏的O型密封圈更换下来。安装着O型密封圈的中间装置可以方便地从钢质套管中取出。O型密封圈安装在钢箍上,而钢箍可以取下来,因此,操作者可方便的、不损坏任何零部件,完成密封圈的更换。


图1 这两个例子清楚的说明:限制这种新型卫生管接头使用范围的仅仅是传感器的长度、管道或者容器的最小尺寸。

为了保证卫生要求,新型卫生管接头满足了EHEDC建议的要求。当新型卫生管接头的钢质套管与容器或管道焊接在一起后,借于这种结构设计,O型密封圈不会进入的过深。CIP原位清洁喷嘴也能对这一部位进行清洁,不会出现“死角”。若在接头上安装的不是pH酸碱度传感器,而是传导性传感器或氧传感器,同样不会深入到容器内,只是很好的与容器壁贴合,避免了在容器内部积留污垢的可能性或阻碍流体介质流动的可能性,流程设备可以更好的得到清洁、消毒。

消毒和安全

卫生管接头不仅占有空间少,易于维护保养和清洁,而且它比多数管接头更加安全。为保障安全,在钢质套管上的侧面有两个孔,它有“生命守护神”之称,因为在极端情况下它可保证操作者的生命安全。在拆卸传感器时,传感器和钢质套管之间的O型密封圈不再发挥密封作用。流程设备中的介质可以进入钢质套管内部,并在传感器完全拆卸下来之前经这两个孔溢出,这样操作者会马上察觉到管道和钢质套管中还有液体介质存在,从而可以在传感器被液体介质强力“顶射”出来之前重新拧紧传感器。尽管此时的管接头已不再洁净,但这不会带来太大影响,可通过这两个孔对管接头进行清洁(如冲洗)。而在一个25mm型的管接头中,若出现这种情况将会带来严重的后果:容器中的压力会把传感器像导弹一样“发射”出来,并连同容器中酸性的或毒性介质一同喷射出来。

在医药和生物产品生产领域中,对纯净度有着极高要求,不仅要求能从流程工艺技术角度进行卫生清洁,而且还要求蒸煮消毒,这包括整个部件以及内部零件、模块和安装的传感器。

克服传统缺点

全新卫生管接头克服了传统的安装传感器用焊接管接头和卡箍式管接头的缺点,并申请了专利保护。

焊接管接头

25mm型的焊接管接头通过1~1/4in的外螺纹和锁紧螺母固定连接的传感器接口。通常这种连接中的传感器接口是一个有内螺纹的法兰管,管的上端有与传感器连接固定的螺纹。这实际上是一种焊接螺母-套管-传感器的连接方式。在这种连接方式中,法兰管的内、外两处各需要一个O型密封圈(焊接螺母与法兰套管,法兰套管与传感器),以保障流程设备的密封。由于焊接时的热量,管接头孔口可能发生变形。当只有法兰套管插入到管接头中时,O型密封圈不能保证严密密封。此外,当管接头尺寸较大时(直径尺寸大于40mm)在直径较细的管道或容器上使用小型传感器几乎是不可能的。法兰管的O型密封圈与焊接的管接头不在同一高度平面上,因此它们之间有很小的缝隙,很难从容器内部进行清洁,然而为了保证卫生清洁的要求,在清洗时要将螺纹连接的套管拆卸下来,一方面耗时,另一方面有可能损失螺纹套管的内表面,从而使清洁更加困难。

假若传感器深深的插入管道或容器内部,通常需要专用的特殊连接套管。而且变型的焊接螺母也需加长螺纹套管,以保证O型密封圈到达正确位置。这些特殊的生产加工件都提高了成本费用。

在要求严格的流程工艺中,与流程介质接触的密封件需经常更换。为了使螺纹套管能经常拆卸,需要较大的空间以便手工转动锁紧螺母。这样一来,为安装传感器所需的旋转半径至少大于80mm。这与在传感器和螺纹套管之间进行密封的O型圈的规格不相符。当螺纹套管承受振动时,存在着锁紧螺母松懈的可能性,流程设备中的介质有可能从焊接螺母的缝隙中溢出。

卡箍式管接头

为了更好地进行卫生清洁,用户通常使用卡箍式管接头。这种卡箍式管接头的优点在于,一些特定的卡箍形式不会给容器或者管道的内部留下狭小的、不易清洁的缝隙死角。密封用的O型密封圈与容器壁在同一平面上,传感器和安装传感器的套管内部都可用热蒸汽消毒,无需将螺纹套管拆下。整个套管也具有CIP原位消毒能力。其缺点是需要很大的安装连接空间,因此只适合于在直径较大的管道和容器上安装使用。较大的空间需求妨碍了在管道或容器上安装多个传感器。因而,当在一个容器上要安装多个传感器时,容器应足够大。相对管道,过大的直径能够对流速或者流量带来不利的影响。

结语

节省空间的结构设计,易于卫生消毒,简单的维护保养使卫生管接头在生物技术领域和食品生产企业中得到了广泛应用。在配备和设置检测点时,这种卫生管接头能为用户节约资金、在使用过程中能够节约清洁和维护保养费用。

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