CIP-система
Жидкие препараты

CIP Система Очистки
Серия фармацевтического жидкостного оборудования
1. Обзор продукта
Система безразборной мойки CIP (Clean-In-Place) — это автоматизированный комплекс, обеспечивающий полную и эффективную мойку и дезинфекцию внутренних поверхностей трубопроводов, резервуаров, реакторов, теплообменников и другого технологического оборудования без его разборки.
Данная система широко используется в фармацевтической, пищевой, биотехнологической и косметической отраслях и относится к ключевым видам оборудования для производства, соответствующего требованиям GMP. Программируя ключевые параметры мойки — расход, температуру, концентрацию и продолжительность обработки растворами, — система обеспечивает стабильность и повторяемость каждого цикла, снижает риск перекрёстного загрязнения, повышает эффективность производства и сокращает ручные операции и простои.
Настоящая техническая спецификация содержит подробное описание технических параметров, подбора основных компонентов, типичных областей применения, стандартов проектирования и сертификации системы мойки CIP и служит полным справочным материалом для подбора и закупки оборудования.
2. Принцип работы
Система мойки CIP работает по многоступенчатому циклу циркуляционной мойки. Типичная последовательность очистки включает следующие этапы:
① Предварительная промывка: внутреннее пространство оборудования промывается очищенной или питьевой водой для удаления остатков продукта и крупных частиц примесей перед следующими этапами. Предварительная промывка обычно длится 5-15 минут при скорости потока, обеспечивающей турбулентный режим на внутренней стенке трубы.
② Щелочная промывка: циркуляционная обработка горячим раствором NaOH (обычно концентрация 0.5%-2%) при температурах 60-80°C эффективно растворяет и удаляет органические остатки, белки, жиры и другие загрязнения. Фаза щелочной промывки обычно длится 15-30 минут.
③ Промежуточная промывка: Промывка очищенной водой для удаления остатков щелочного раствора до тех пор, пока pH сливаемой воды не достигнет нейтрального значения, обеспечивая полное удаление щелочного раствора.
④ Кислотная промывка: Циркуляционная очистка с использованием раствора фосфорной или азотной кислоты (обычно концентрация 0.5%-1%) для удаления неорганических солевых отложений, накипи и минеральных остатков. Фаза кислотной промывки обычно длится 10-20 минут.
⑤ Окончательная промывка: водой для инъекций (WFI) или высокоочищенной водой полностью удаляют остатки моющих средств; качество сливаемой воды должно соответствовать установленным нормам.
⑥ Стерилизация на месте (SIP): обработка чистым паром при 121°C в течение 20-30 минут выводит систему в стерильное состояние.
Режимы работы системы:
- Режим одноразового использования: растворы применяются один раз и затем сбрасываются; оптимален для фармацевтических производств с высокими требованиями и выпуска нескольких продуктов на одной линии, полностью исключая риск перекрёстного загрязнения.
- Режим повторного использования: растворы собираются в резервуар-накопитель и используются повторно; экономичен для однопродуктовых линий и непрерывного производства, снижая затраты на очистку.
3. Классификация систем
Системы мойки CIP классифицируются по следующим признакам:
I. По конфигурации:
- Однорезервуарная система: Оборудована только одним резервуаром для моющего раствора, подходит для простых процессов очистки и однопродуктовых операций, с минимальными капитальными затратами.
- Двухрезервуарная система: Оборудована щелочным и кислотным резервуарами, способна раздельно хранить щелочные и кислотные моющие растворы, подходит для большинства фармацевтических и пищевых применений очистки.
- Трёхрезервуарная система: Оборудована щелочным резервуаром, кислотным резервуаром и резервуаром для ополаскивающей воды, обеспечивая независимое хранение и контроль температуры для каждой фазы очистки, с высокой эффективностью очистки.
- Многорезервуарная система: Сконфигурирована с 4 и более резервуарами для моющих растворов в зависимости от технологических требований, подходит для сложных технологических маршрутов и многопродуктового совместного производства.
II. По способу циркуляции:
- Тип повторного использования: Моющие растворы восстанавливаются и рециркулируют, обеспечивая хорошую экономичность, подходят для непрерывного производства и однопродуктовых линий.
- Прямоточный (одноразовый) тип: растворы сбрасываются после однократного применения без риска перекрёстного загрязнения; подходит для многопродуктовых производств и высоких требований к чистоте.
III. По области применения:
- Фармацевтический класс: Соответствует требованиям GMP/FDA, материал 316L/304, шероховатость поверхности Ra≤0.4мкм, полная поддержка валидационной документации.
- Пищевой класс: Соответствует стандартам 3A/безопасности пищевых продуктов, материал 304/316L, шероховатость поверхности Ra≤0.8мкм.
- Промышленный класс: Соответствует базовым промышленным требованиям к очистке, материал 304, шероховатость поверхности Ra≤1.6мкм.
4. Подробные технические характеристики
Ниже приведены подробные технические параметры системы очистки CIP, охватывающие пять аспектов: базовые параметры, конфигурацию резервуаров, параметры насосов, габаритные размеры и параметры моющих средств.
4.1 Базовые технические параметры
| Параметр | Диапазон | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|
| Расход очистки | 5 - 100 | м³/ч | Определяется диаметром трубы и объектом очистки |
| Температура очистки | 20 - 95 | °C | Регулируемая; щелочная/кислотная промывка до 80-95°C |
| Давление системы | 0.2 - 0.6 | МПа | На основе сопротивления трубопровода и требований распылительного шара |
| Концентрация щёлочи | 0.5 - 5 | % | Раствор NaOH, обычно 1%-2% |
| Концентрация кислоты | 0.5 - 3 | % | Раствор H₃PO₄/HNO₃, обычно 0.5%-1% |
| Продолжительность очистки (за шаг) | 5 - 60 | мин | Устанавливается по процессу и SOP |
| Электропитание | 380В/50Гц или 440В/60Гц | — | Трёхфазный, настраиваемый |
| Метод управления | ПЛК + HMI/SCADA | — | Поддержка управления рецептами и удалённого мониторинга |
| Материал | SUS316L / SUS304 | — | Контактные с продуктом детали 316L |
| Шероховатость поверхности | Ra ≤ 0.4 / 0.8 | мкм | Фармацевтический ≤0.4мкм, Пищевой ≤0.8мкм |
4.2 Параметры конфигурации резервуаров
| Тип резервуара | Объём (Л) | Материал | Давление (МПа) | Изоляция | Перемешивание |
|---|---|---|---|---|---|
| Щелочной резервуар | 200 - 10000 | SUS316L | Атмосферное | 50мм полиуретан | Механическое/N₂ |
| Кислотный резервуар | 200 - 10000 | SUS316L | Атмосферное | 50мм полиуретан | Механическое/N₂ |
| Резервуар ополаскивающей воды | 300 - 15000 | SUS316L | Атмосферное | 50мм полиуретан | N₂ барботаж |
| Резервуар-накопитель (Reuse) | 200 - 8000 | SUS316L | Атмосферное | 50мм полиуретан | Механическое |
| Резервуар концентрата | 50 - 500 | SUS316L | Атмосферное | Нет | Механическое |
4.3 Параметры насосов
| Тип насоса | Расход (м³/ч) | Напор (м) | Мощность (кВт) | Уплотнение | Среда |
|---|---|---|---|---|---|
| Центробежный (подача) | 5 - 100 | 30 - 80 | 2.2 - 30 | Механическое | Моющий раствор/Чистая вода |
| Центробежный (возврат) | 5 - 80 | 20 - 50 | 2.2 - 22 | Механическое | Восстановленный раствор |
| Дозирующий (добавка) | 0.01 - 0.5 | 10 - 30 | 0.18 - 0.75 | Мембранное | Концентрат кислоты/щёлочи |
| Самовсасывающий (дренаж) | 2 - 20 | 10 - 30 | 0.75 - 5.5 | Механическое | Сточная вода/жидкость |
4.4 Габаритные размеры
| Модель системы | Кол-во резервуаров | Общий объём (Л) | Д×Ш×В (мм) | Общий вес (кг) | Монтаж |
|---|---|---|---|---|---|
| CIP-100S | 1 | 100 | 1200×800×1800 | 350 | Напольный |
| CIP-300D | 2 | 300 | 2000×1200×2100 | 800 | Напольный |
| CIP-500T | 3 | 500 | 2800×1500×2300 | 1200 | Напольный |
| CIP-1000T | 3 | 1000 | 3500×1800×2500 | 2200 | Напольный |
| CIP-2000M | 4 | 2000 | 4500×2000×2800 | 3800 | Напольный/Модульный |
| CIP-5000M | 4+ | 5000 | 6000×2500×3200 | 6500 | Модульный |
4.5 Параметры моющих средств
| Тип средства | Состав | Концентрация (%) | Температура (°C) | Время (мин) | Целевое загрязнение |
|---|---|---|---|---|---|
| Щёлочь | NaOH | 0.5 - 2.0 | 60 - 80 | 15 - 30 | Органика/Белки/Жиры |
| Кислота | H₃PO₄ | 0.5 - 1.0 | 50 - 70 | 10 - 20 | Неорганические соли/Накипь |
| Кислота | HNO₃ | 0.5 - 1.0 | 50 - 60 | 10 - 15 | Минеральные остатки |
| Дезинфектант | H₂O₂ | 1.0 - 3.0 | 20 - 40 | 15 - 30 | Микроорганизмы |
| Дезинфектант | Перуксусная кислота | 0.1 - 0.5 | 20 - 40 | 10 - 20 | Микроорганизмы/Споры |
5. Подбор основных компонентов
5.1 Резервуары Очистки CIP
Резервуары CIP — основное ёмкостное оборудование системы; они изготовлены из нержавеющей стали 316L с электрополированными внутренними поверхностями (Ra≤0.4мкм). Конструкция резервуаров соответствует стандартам ASME BPE, оснащена люками, смотровыми стёклами, датчиками уровня, датчиками температуры и распылительными головками CIP. Слой изоляции из 50мм полиуретановой пены с внешней оболочкой из нержавеющей стали 304. Объём резервуара подбирается под обслуживаемый контур — обычно в 1.2-1.5 раза больше объёма его трубопроводов.
5.2 Насосы для мойки
Насосы подачи используют гигиенические центробежные насосы, соответствующие спецификациям EHEDG, с механическими уплотнениями из комбинаций материалов SiC/SiC или SiC/PTFE. Материал корпуса насоса — 316L с чистотой поверхности Ra≤0.8мкм. Расход и напор рассчитываются на основе сопротивления системы трубопроводов, обеспечивая турбулентный режим потока моющего раствора (Re≥4000). Дозирующие насосы используют мембранные дозирующие насосы с точностью ±1% для точного дозирования концентрированной кислоты/щёлочи.
5.3 Теплообменники
Пластинчатые или кожухотрубные теплообменники используются для нагрева моющего раствора до заданной температуры. Пластинчатые теплообменники обладают высокой эффективностью теплопередачи и компактной конструкцией; кожухотрубные теплообменники обеспечивают высокую стойкость к давлению. Площадь теплообмена рассчитывается исходя из расхода при мойке и требуемого подогрева; материал 316L, прокладки EPDM или FKM.
5.4 Система управления
Система управления использует архитектуру ПЛК (Siemens S7/Allen-Bradley и др.) + сенсорный HMI + SCADA верхнего уровня. Поддерживает управление рецептами: несколько программ мойки хранятся в памяти и переключаются одним нажатием. Функции мониторинга в реальном времени, регистрации аварий, анализа трендов, электронных подписей и аудиторского следа, соответствующие требованиям 21 CFR Part 11. Протоколы связи поддерживают Profinet/EtherNet/IP/Modbus TCP.
5.5 Трубопроводы и Клапаны
Трубопроводы из гигиенических труб нержавеющей стали 316L с электрополированными внутренними поверхностями Ra≤0.4мкм, соединёнными гигиеническими зажимами или автоматической сваркой. Клапаны — гигиенические мембранные или шаровые, из 316L + мембраны EPDM/PTFE, соответствующие спецификациям контакта FDA. Уклон трубопроводов ≥1% обеспечивает полный дренаж при конструкции без застойных зон.
6. Типичные области применения
6.1 Фармацевтическая Промышленность
Системы CIP наиболее широко используются в фармацевтической промышленности, охватывая производство АФИ, производство готовых лекарственных форм и биофармацевтику. Используются для очистки реакторов, кристаллизаторов, ферментёров, смесительных резервуаров, ёмкостей хранения и транспортных трубопроводов. Соответствуют требованиям GMP, FDA cGMP и других нормативных документов, в сочетании с SIP для обеспечения асептического производства.
6.2 Пищевая Промышленность
Применяются на молочных, напитковых, пивоваренных, кондитерских и других производственных линиях для очистки резервуаров хранения, пастеризаторов, разливочных машин и транспортных трубопроводов. Соответствуют стандартам 3-A Sanitary Standards и требованиям системы HACCP, эффективно обеспечивая безопасность пищевых продуктов и стабильность качества.
6.3 Биотехнологическая Промышленность
Используются для очистки биореакторов, хроматографических колонн, систем ультрафильтрации и хроматографических систем. Должны соответствовать строгим требованиям уровня биологической безопасности, предотвращая биологическое перекрёстное загрязнение и обеспечивая чистоту и безопасность продукта.
6.4 Косметическая Промышленность
Применяются для очистки эмульсионных резервуаров, смесительных резервуаров, линий розлива и другого оборудования в производстве косметики. Соответствуют требованиям ISO 22716 косметического GMP, обеспечивая гигиену и безопасность продукции при предотвращении перекрёстного загрязнения между различными рецептурами.
7. Стандарты Проектирования и Сертификация
Проектирование и производство системы очистки CIP строго соответствуют следующим международным и отраслевым стандартам и требованиям сертификации:
- GMP (Надлежащая производственная практика): Проектирование и производство системы соответствуют требованиям GMP Китая (издание 2010), EU GMP и WHO GMP, обеспечивая очищаемость, валидируемость и прослеживаемость оборудования.
- FDA cGMP (Действующая надлежащая производственная практика): Конструкция оборудования соответствует требованиям FDA 21 CFR Part 210/211; система управления соответствует спецификациям электронных записей и электронных подписей 21 CFR Part 11.
- ISO 9001:2015 (Система менеджмента качества): Система менеджмента качества компании сертифицирована ISO 9001, обеспечивая контроль качества на всех этапах от проектирования, закупок, производства до поставки.
- Сертификация CE: Оборудование соответствует требованиям Директивы ЕС по механизмам 2006/42/EC, Директивы низкого напряжения 2014/35/EU и Директивы EMC 2014/30/EU и маркируется знаком CE.
- 3-A Sanitary Standards: Соответствует стандартам проектирования санитарного оборудования, установленным 3-A Sanitary Standards Inc., применимым к пищевой и молочной отраслям.
- ASME BPE-2022 (Стандарт оборудования для биотехнологических производств): Трубопроводы, арматура, клапаны и проектирование/производство оборудования соответствуют стандартам ASME BPE, с шероховатостью поверхности, уклоном и дренируемостью, отвечающими биофармацевтическим требованиям.
8. Дополнительные опции
8.1 Список дополнительных конфигураций
| № | Параметр конфигурации | Подробности | Сценарий применения |
|---|---|---|---|
| 1 | Расширение многорезервуарное | Расширение до 4-8 резервуаров моющих растворов, параллельное использование нескольких моющих средств | Многопродуктовое совместное производство |
| 2 | Онлайн-мониторинг электропроводности | Мониторинг электропроводности моющего раствора и воды в реальном времени, автоматическое определение конечной точки | Высокие требования к чистоте |
| 3 | Онлайн-определение TOC | Онлайн-определение общего органического углерода, обеспечение соответствия стандартам удаления органических остатков | Фармацевтическое стерильное производство |
| 4 | Автоматическая система дозирования | Прецизионный дозирующий насос + расходомер для автоматического приготовления концентрации моющего раствора | Высокоавтоматизированные производственные линии |
| 5 | Модуль чистого пара SIP | Интегрированная стерилизация чистым паром с автоматической записью температуры/времени/давления | Стерильное фармацевтическое производство |
| 6 | Резервирование насосов | Основной + резервный насос с автоматическим переключением, обеспечение непрерывности производства | Непрерывное производство без остановок |
| 7 | Мобильная тележка CIP | Компактная интегрированная установка CIP, гибко перемещаемая между рабочими станциями | Многостанционная/лабораторная очистка |
| 8 | Удалённый мониторинг SCADA | Удалённый мониторинг нескольких установок CIP из центральной комнаты управления | Централизованное управление крупным предприятием |
| 9 | Система прослеживаемости данных очистки | Полная запись параметров очистки с поддержкой электронных подписей и аудиторского следа | Требования соответствия FDA/GMP |
| 10 | Система рекуперации энергии | Рекуперация тепла + рекуперация моющего раствора, снижение эксплуатационных расходов на 30%-50% | Объёмная непрерывная очистка |
9. Гарантийные условия
Наша компания предоставляет следующие гарантийные условия для системы очистки CIP:
① Гарантийный период на устройство в целом: 12 месяцев с даты приёмки оборудования. В течение гарантийного периода неисправности, вызванные внутренними проблемами качества оборудования, ремонтируются или заменяются бесплатно.
② Гарантийный период на основные компоненты: 24 месяца для ПЛК-контроллеров и основных электрических компонентов, исчисляемый с даты приёмки оборудования.
③ Гарантийный период на расходные части: 6 месяцев для уплотнений, мембран, прокладок и других расходных деталей, исчисляемый с даты приёмки оборудования.
④ Область гарантии: Покрывает проблемы, вызванные дефектами проектирования, дефектами материалов и дефектами производственного процесса. Не включает повреждения, вызванные неправильной эксплуатацией, неправильным обслуживанием, форс-мажором и другими факторами.
⑤ Время реагирования: В течение гарантийного периода телефонный ответ в течение 2 часов после получения запроса на ремонт от клиента, техническое решение в течение 24 часов, выезд специалиста на место в течение 48 часов (по Китаю).
⑥ Пожизненная техническая поддержка: После истечения гарантийного срока наша компания предоставляет пожизненную платную техническую поддержку и поставку запасных частей по разумным и прозрачным тарифам.
10. Упаковка и Поставка
① Способ упаковки: Оборудование использует многослойную защитную упаковку — внутренний слой влагонепроницаемой пластиковой плёнки, средний слой амортизирующей пены/пузырчатой плёнки, внешний слой деревянного ящика (экспортный стандарт, без фумигации). Прецизионные приборы и электрические компоненты упаковываются и закрепляются отдельно.
② Маркировка упаковки: На внешнем деревянном ящике указаны название продукта, модель, количество, брутто, нетто, габаритные размеры, точки строповки, знаки «Беречь от влаги», «Хрупкое», «Верх» и информация о грузополучателе.
③ Срок поставки: Стандартные модели поставляются в течение 30-45 рабочих дней с момента подписания договора и получения аванса; срок поставки нестандартных моделей обсуждается в зависимости от сложности конфигурации, обычно 45-75 рабочих дней.
④ Способ транспортировки: Внутренние перевозки автотранспортом/ж/д; международные перевозки морем/авиа, конкретный способ и расходы определяются по согласованию сторон.
⑤ Приёмка по прибытии: После прибытия оборудования покупатель должен провести проверку внешнего вида и количества в течение 7 рабочих дней. Приёмка монтажа и пусконаладки завершается в течение 10 рабочих дней после их выполнения.
⑥ Сопроводительная документация: Один экземпляр сертификата на оборудование, руководства пользователя, чертежей монтажа, электрической схемы, чертежей P&ID, списка запчастей, сертификатов на материалы и отчёта о заводском контроле.
11. Информация для запроса
11.1 Контрольный список информации для запроса
| № | Пункт информации | Описание | Пример/Справка |
|---|---|---|---|
| 1 | Объекты очистки и список оборудования | Типы, количество и объём оборудования для очистки | Реакторы 2×500Л, Резервуары хранения 3×2000Л |
| 2 | Спецификации трубопровода и общая длина | Диаметр трубы, материал, общая длина и количество арматуры | DN50 316L труба примерно 200м, колена/тройники примерно 80 |
| 3 | Требования к процессу очистки | Этапы очистки, температура, концентрация и требования к продолжительности | Предпромывка→Щёлочь(2%NaOH,80°C,20мин)→Промывка→Кислота→Оконч.промывка→SIP |
| 4 | Режим работы | Одноразовый или режим повторного использования | Одноразовый / Повторное использование |
| 5 | Условия инженерного обеспечения | Электропитание, источник воды, пар, сжатый воздух и т.д. | 380В/50Гц, Очищенная вода, 0.3МПа чистый пар, 0.6МПа инструментальный воздух |
| 6 | Требования к системе управления | Предпочтения бренда ПЛК, потребности SCADA, протоколы связи | Siemens S7-1500, WinCC SCADA, Profinet |
| 7 | Ограничения пространства для установки | Размеры зоны установки и ограничения доступа | Зона установки 4м×3м, ширина дверного проёма 1.2м |
| 8 | Нормативные требования и сертификация | Отраслевые стандарты и сертификации, которым необходимо соответствовать | GMP/FDA/CE/3-A/ASME BPE |