CIP Clean In Place og ikke kun Circulate In Place
Anlægsforståelse Kursusemner: Generelt om CIP og parametre Anlægsopbygning VLT Tanke Rør Pumper Dyser Vedligeholdelse
CIP CIP kan defineres som: Rengøring af komplette anlæg eller rørstrenge uden at afmontere eller åbne udstyret og med kun minimal eller slet ingen manuel betjening fra operatørens side Under processen vaskes fladerne ved at rengøringsvæsken cirkuleres gennem anlægget under stor (rigtig) flowhastighed.
Hvorfor CIP? Forbedrer kvaliteten Reproducerbare resultater Bedre dokumentation Økonomisk Tidsbesparende Sikker Sikrer slutprodukt ved hjælp af dokumenteret rengøringsprocedure Eliminerer varianter Nemmere at bedømme Automatisk registrering af hvad der virkelig foregår. Enestående værktøj til procesovervågning vedligeholdelse validering kvalitetssikring Nøje kontrol med rengøringsomkostninger. Vand kemikalier energi spildevandsbehandling Ingen / minimal manuel betjening Sikker for operatører eliminerer kontakt med kemikalier / forhøjet temperatur - tryk
CIP Fem spørgsmål: 1. Ikke-genbrug eller genbrug? 2. Central eller decentral placering? 3. Hvornår skal rengøringen finde sted? 4. Hvor mange rengørings- og desinfektionstrin? 5. Type og antal af objekter der skal rengøres?
Ikke-genbrug CIP anlæg Afløb Ikke-genbrug Proces Rengøringsvæske til afløb efter brug Fordele Eliminerer risikoen for krydskontaminering Afstemmer koncentration på rengøringsvæske / temperatur til individuelle rengøringsobjekter Mindre kompliceret Mindre udstyr Mindre kapitalinvestering Kompakte enheder
Genbrug CIPanlæg Afløb Genbrug Proces Rengøringsvæske genbruges efter brug Fordele Mindre spildevand Rengøringsvæske konstant tilgængeligt (opbevaret i tanke) Mere økonomisk ved genbrug af vand og kemikalier (Afhænger meget af lokal situation, vand- og energiomkostninger
Central decentral placering? Centralt CIP-anlæg Silotanke Pasteurer Rørlinier Spraytårn CIP #1 CIP #2 CIP #3 CIP #4 Decentrale enheder
Central placering? Fordele ved centralt CIP-anlæg Central opbevaring og håndtering af kemikalier Enkel installering af vand / damp / trykluft / elektricitet o.l. Lettere opsamling af spildevand
Decentral placering? Fordele ved decentrale enheder: Mindre dimensioner (tank-pumper) - ikke nødvendigt at fylde lange rørstrenge Større driftssikkerhed Hvis én enhed bryder sammen behøver man ikke at lukke hele anlægget ned Hvis én kreds bliver forurenet, fortsættes driften på resten af anlægget Eliminerer risikoen for krydskontaminering fra en afdeling til en anden (f.eks. I mejeriindustrien: separation af kold mælk / område for varme-behandlet mælk) Mindre driftsomkostninger med mindre dimensioner mindre varmetab i mindre tanke og kortere rørstrenge blandezoner (skyllevand + rengøringsmiddel) er mindre grundet kortere rørstrenge kontaminering i en af tankene resulterer ikke i bortskaffelse af større mængder af rengøringsvæske
Decentral placering? Fordele ved decentrale enheder Lettere at betjene lette at optimere skylletider - faseadskillelse mere fleksibilitet til tilpasning af specielle rengøringsopgaver vedligeholdelse på én enhed lukker ikke det total anlæg ned Kortere rengøringstider (forsinkelse ved at fylde lange frem- og returlinier elimineret) Modulær (kan tilpasses hvis anlægget bygges om eller bliver udviddet) Mindre pladskrav
Antal tanke Antallet af tanke i CIP-anlægget bestemmes af: Hvilke væsker der skal genanvendes? Hvilke væsker der konstant skal være tilgængelige Det anbefales på det kraftigste, til alle typer CIP-anlæg, at have en opbevaringstank med frisk vand (for at undgå problemer med vandforsyningen) For alkaliske - sure - neutrale - samt desinfektionsvæsker skal der vælges mellem in-line dosering eller blanding i tanken
Antal tanke Objekt til rengøring In-line dosering CT CIP pumpe Frisk vand Objekt til rengøring CIP pumpe Blanding i tank Ledningsevnemåler Kemikaliepumpe Blandingstank Cirkulationspumpe Kemikaliepumpe CT Ledningsevnemåler Mindre kapitalinvestering Let at tilpasse forskellige koncentrationer til specielle rengøringsopgaver Standby af rengøringsvæske ved korrekt koncentration - tilgængelighed garanteret Batchproces sandsynligvis mere nøjagtig end in-line dosering Mere ensartet blanding Mulighed for at checke opløsningens koncentration ved prøveudtagning
CIP - Hvordan designes et CIP-anlæg? Antal tanke Rengørings-/ desinfektionstrin 1. Forskyl 2. Rengøring 3. Mellemskyl 4. Desinfektion 5. Slutskyl Genanvendelse/ til afløb 1. Afløb 2. Begge mulige 3. Genvinding i forskylstanken mulig 4. Begge mulige 5. Genvinding i forskylstanken mulig In-line dosering/ blanding i tank 1. Ikke anvendelig 2. Begge mulige 3. Fra friskvandstanken 4. Begge mulige 5. Friskvandstank anbefalet Antal tanke? Et væld af muligheder!
Type og antal af objekter der skal rengøres Til CIP-formål er der grundlæggende to typer objekter Lukkede kredse Åbne kredse Objekt CIP-enhed CIP frempumpe Objekt CIP-enhed CIP pumpe CIP returpumpe Rørsystemer / Ventiler Varmevekslere Fyldemaskiner Blandekar Opbevarings- og spildevandstanke! Én CIP-pumpe er tilstrækkelig! CIP returpumpe påkrævet til at tømme objekt
Type og antal af objekter der skal rengøres Antallet af linier og kredse bestemmes af: 1. Antal af objekter der skal rengøres 2. Om rengøringsprocedurerne skal udføres på samme tid CIP-enhedmed en linieogfire kredse CIP-enhed med to linier og seks kredse Returlinie Returlinie CIPenhed Objekter 1 2 3 4 Objekter CIP enhed 1 2 3 4 5 6 Frem-linie Frem-linie Flere rengøringer ikke muligt på samme tid Mulighed for flere rengøringer samtidigt
Type og antal af objekter der skal rengøres Nogle grundregler for at bestemme antallet af CIP-kredse Anvend aldrig parallel-rengøring Adskil helst tankrengøring og rørrengøring Undgå meget store kredse CIP frem 1 5 km CIP retur 1 CIP frem 2 CIP retur 2 Kræver for stor væskevolumen Usædvanlig stor smudsbelastning Store blandezoner
Forsyning af vand, gas, el m.m. Bestemme vandkvaliteten Vandforsyning Kemikalieindhold Mikrobiologisk kvalitet Brug friskvandstanken eller en direkte tilslutning til hovedledning Kemikalieforsyning Central opbevaring af kemikalier eller lokale, decentrale enheder P3-Protect Dunke (20 l) Tromler (200 l) Containere (1000 l) Bulk (>5000 l) Energiforsyning Opvarmning af rengøringsopløsning Damp anvendes normalt - direkte tilførsel - pladevarmevekslere - rørvarmevekslere
Dimensionering af udstyr Udregning af tankvolumen Udregning af pumpekapacitet Udregning af rørdiameter Volumenet skal være tilstrækkelig til: - at fylde CIP frem- og returlinie - at holde volumen inde i rengøringsobjektet - at dække tab grundet ventilsæde-rengøring - at have reservekapacitet til at holde pumperne fyldt Hastighed på rengøringsflow rør: 1,5 2,5 m/s tanke: iht. Dyse Pumpe forsyningstryk Højdedifference (10m = 1 bar) Tryktab (friktion) nødvendigt indgangstryk ved Dyse - Tilstrækkelig rørdiameter til at holde trykfaldet indenfor rimelige grænser (1-2 bar) - Fordobling af rørdiameter vil reducere trykfaldet mere end fire gange
CIP procedure 1. Forskyl 2. Vask - Fjernelse af smuds - Koncentration - Temperatur -Tid - Mekanisk effekt (Flow/Tryk) Koncentration Mekanisk effekt Tid Temperatur 3. Mellemskyl 4. Desinfektion - Drab af mikroorganismer 5. Slutskyl
Udgifter til rengøring 6% 7% 8% 8% Reng/Des. Midler Vand (ind/ud) 17% Opvarmning Elektricitet 4% 30% Mandetimer Afskrivning Vedligeholdelse 20% Kvalitetsomkost. Nogle af disse parametre defineres som direkte mens andre er indirekte.
CIP - Basic Requirements
CIP - Components
CIP - Optional Components
Multi-Use CIP System
LMIT 08 LMIT 01
Inductive Conductivity Measurement Oscillator Transmitter housing Amplifier Pt 100 Transmitter coil Flow Receiver coil Measuring cell body Flow Induced current
P3-LMI 01 Closed Loop Control Dosing Pump Cleaning Tank Measuring Probe Control and Monitoring Unit Circulation Pump
P3-LMI 01
Mechanical Effect Provided by Flow Laminar flow in a pipe (v = flow velocity) Turbulent flow in a pipe
Flow Ideelt: 1,5-2,5 m/s turbolent flow < 1,5 m/s laminar flow > 2,5 m/s turbolent flow
Tanke Cipfrem Frempumpe Forskyl frem Lud frem til objekt Lud cirk. Mellemskyl frem til objekt Mellemskyl Syre frem til objekt Syre Cirk Mellemskyl frem til objekt Mellemskyl Des. Frem til objekt Des. Cirk Slutskyl frem til objekt slutskyl. Cipretur Forskyl lud Mellemskyl Syre Mellemskyl Des Slutskyl Returpumpe Kloak x Lud tank Syretank Des. Tank Forskylletank CCP Lud ms Temp Flow Tid Opsamlingkriterier ½ af frem ms + 10-15 sec Syre ms Flow Tid Opsamlingkriterier ms Des. ms Temp Flow Tid Opsamlingkriterier ms
SSB Flow RSH Flow RJH Flow 100% 70-75% 40-50%
Flow Mekanisk effekt på tank sider hvor der ikke er direkte strålebehandling Pas på skygger i tanken Det kræver forholdsvis stor flow for at opnå denne bølge effekt.
Bar 40 30 20 10 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Afstand i cm. fra dysen 170 bar 17 ltr/min.140 bar 14 ltr/min.100 bar 10 ltr/min.
Water amount litres/ meter Nom. Diameter mm. D1 Inch D1 mm. Litres/ m NW D1 mm. Litres/ m. 25 1 25 0,4 25 28 0,5 38 1½ 38 1,0 32 34 0,8 51 2 51 2,0 40 40 1,1 63,5 2½ 63,5 3,0 50 52 2,0 76 3 76 4,0 65 70 3,4 101,6 4 101,6 7,5 80 85 5,1 100 106 7,9
Flowhastighed Mekanisk effekt Tid
Flow/deadends Er der deadends er dette optimal Max 127 mm.
Flow/deadends Luftlomme
Flow/deadends Ingen direkte mekanisk effekt
Flow/deadends Smuds
Flow Med hensyn til rørrengøring vil vi i mange tilfælde komme ud for forskellige rørdimisioner på samme linie. I sådan tilfælde må der kun reduceres i rørdimisionen, aldrig forøges.
VLT Force Tilpasning af flow og tryk til forskellige størrelser af objekter Problemer Pumpe performance Rampe tid Mindre trykstød i anlægget Økonomi
VLT pumpe performence 50 45 40 35 kbm. 30 25 20 pumpe 1 pumpe 2 15 10 5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 VLT %
VLT Det er vigtig at opstart af pumpen foregår forholdsvis hurtigt, idet vi ellers får for lange perioder med ineffektiv cip, dette skal selvfølgelig gennemføres med hensyn til trykstød.
Smudsopløselighed
CIP Hvad er FORDELENE ved Cleaning-In-Place sammenlignet med traditionelle manuelle eller halv-automatiske rengøringsmetoder?
Cipfrem Frempumpe Forskyl frem Lud frem til objekt Lud cirk. Mellemskyl frem til objekt Mellemskyl Syre frem til objekt Syre Cirk Mellemskyl frem til objekt Mellemskyl Des. Frem til objekt Des. Cirk Slutskyl frem til objekt slutskyl. Cipretur Forskyl lud Mellemskyl Syre Mellemskyl Des Slutskyl Returpumpe Kloak x Lud tank Syretank Des. Tank Forskylletank CCP Lud ms Temp Flow Tid Opsamlingkriterier ½ af frem ms + 10-15 sec Syre ms Flow Tid Opsamlingkriterier ms Des. ms Temp Flow Tid Opsamlingkriterier ms
Vandmængder i ltr./ mtr. Nom. Dia mm. D1 tommer D1 mm. Liter/ m NW D1 mm. Liter/ m. 25 1 25 0,4 25 28 0,5 38 1½ 38 1,0 32 34 0,8 51 2 51 2,0 40 40 1,1 63,5 2½ 63,5 3,0 50 52 2,0 76 3 76 4,0 65 70 3,4 101,6 4 101,6 7,5 80 85 5,1 100 106 7,9
Niveaufølere Væske-niveau i CIP tanke for: standby status alarm Niveau i kemikalie-containere
Temperatur-målere Blandetanke Kontrol af damp-forsy-ning Standby status CIP retur- linie Doku-menta-tion på rengø-ring
Ledningsevnemålere Blandetanke Kontrol af koncen-tration Standby status CIP returlinie Dokumen-tation på rengøring Fasead-skillelse
Flowmålere CIP returlinie flowkreds oprettet
Trykfølere CIP fremlinie Flowkreds oprettet og er under tryk
Layout af rørføring Rigtig designet layout af rørføring er afgørende for en succesfuld CIP-udførelse Er en designfaktor som i praksis ofte er overset eller undervurderet Man skal sørge for at undgå dead ends tilstrækkelig hældning til afløb ( 2 cm/m som en tommelfingerregel)
Vedligeholdelse Pakninger Ventiler Pumper Ledningsevnemåler Temperaturmåler Pt 100 Flowmålere ph måler Turbitetsmåler Kemi doseringspumper
Vedligeholdelse Pakninger Alle pakninger på cipanlæg bør checkes og om nødvendig udskiftes med faste intervaller Interval afhænger af belastning og pakningsmatrialet
Vedligeholdelse Ventiler Skal efterses mht.. pakninger og funktion minimum hver kvartal
Vedligeholdelse Pumper Pakdåser bør checkes hver kvartal, eller hvis man har problemer med skumdannelse.
Vedligeholdelse Ledningsevnemåler Her er der stor forskel på vedligehold, en konduktiv måler bør checkes for smuds hver uge, hvorimod en induktiv bør måles igennem hver halve år.
Vedligeholdelse Temperaturmåler Pt 100 Bør indgå i mejeriets faste kalibrering runde.
Vedligeholdelse Flowmålere Afhænger af målerens funktion, måles der mængder i stedet tid skal den kalibreres oftere. En vigtig ting ved flowmåler er at checke membranen der sidder som isolering i målehoved. Bliver denne membran ødelagt begynder flowmåleren og måle ledeevne, og dermed opnås højre flow når der er rengøringskemi end når det er vand.
Vedligeholdelse ph måler Er normalt vis det måleinstrument der kræver mest kalibrering, men dette afhænger meget af typen. Men her skal man være opmærksom på at ph målerens funktion er at fortælle om det er lud eller syre, så der stilles ikke så høje krav til målingen som ved koncentration- og fasedelingsudstyr.
Vedligeholdelse Turbitetsmåler Bør kalibreres/kontrolleres med samme intervaller som ledningsevnemåleren.
Vedligeholdelse Kemi doseringspumper Bør efterses minimum 2 gange pr. år.
Et mobilt analytisk værktøj til analyse og optimering af CIP-anlæg
CIP-Diagnose udstyr Flow Flow meter E+H Promag Conductivity measuring unit P3-LMIT 08 screw neck DIN 11850 DN 65 (can be adapted to DN 50 und DN 80 version DN 100 can be adapted to DN 80, DN 125 und DN 150) screw neck DIN 11850 DN 65 (can be adapted to DN 50 und DN 80 version DN 100 can be adapted to DN 80, DN 125 und DN 150) conductivity temperature
System CIP CIP Styring Styring CIP-anlæg CIP-anlæg 1 Objekt Objekt 8 9 10 PS 5 11 12 2 15 13 14 16 3 4 Legend: 1 Measuring section "return" 2 Measuring section "supply" 3 Digital Input Box 4 Analog Input Box 5 Power supply 6 Laptop/PC 7 Printer 8-10 Communication cable for digital signals 11 RS 485 connection between Analog and Digital Input Box 12-15 Communication cable for analog signal and power supply of measuring units 16 RS 232 connection to Laptop/PC 17 Printer connection 6 17 7
Optimeringsredskaber Under hele rengøringen (tid) opsamles: Ledningsevne (= koncentration) Temperatur Flow (= mekanisk effekt) = de de 4 rengøringsparametre Eksempel på udskrift- ledningsevne Desuden registreres Start/stop af pumper Åbning/lukning af ventiler = rengøringsforløbet Eksempel på udskrift- flow/ventiler
Analyse Analyse Fasedelingen Skylletider Pumpe- og ventil-aktiviter 20,00 Frem Pumpe Frem Forskyl Frem mip SP Frem horolith 15,00 V Frem Ox.ak.S Frem rent vand Luft udskyl 10,00 Kloak Retur mip SP Retur forskyl Start CIP 5,00 0,00 00:00:00 00:13:15 00:26:30 00:39:45 00:53:00