摘要: 以国内一个大型现代化中药提取车间的施工实例,探讨从设备、自控及工程安装施工等方面探讨中药提取现代化的工作过程。并指出:实现中药现代化的关键在于中药提取的现代化,且生产车间的操作必须为管道化,连续化,自 ...
以国内一个大型现代化中药提取车间的施工实例,探讨从设备、自控及工程安装施工等方面探讨中药提取现代化的工作过程。并指出:实现中药现代化的关键在于中药提取的现代化,且生产车间的操作必须为管道化,连续化,自动化和智能化。 中药现代化离不开制药装备和工程的现代化。尽管近年来我国制药机械行业花大力气改造老产品,同时还围绕工艺、工程及GMP的要求开发新产品,填补了一些国内的设备空白,制药工业技术和生产设备有了较大的改进,但从总体来说,我国制药机械的水平与国外相比仍然存在较大差距。中药生产工艺与制造工程技术的陈旧落后,是制约我国中药制造业高速发展的关键因素之一。 但改革开放以来,我国中药产业持续发展,已初步形成了一定规模的产业体系,国家将中药作为重大战略产业加以发展,支持中药产品结构的战略性调整,鼓励企业采取新技术、新工艺及新设备,以此来提升中药产品的科技含量和市场竞争力。为保持中药优势,大力推进技术进步,加快对传统医药产业的改造,实现医药工业结构优化升级,积极推进中药现代化进程,使我国的制药装备水平向品种多样化、规格系列化、操作密闭化、机电一体化和符合GMP要求,实现生产程控化、输送管道化及检测自动化,提高医药行业的整体素质、生产效率、市场竞争力和国际竞争力。 本文就某大型中药企业主要引进工艺设备安装工程的施工,探讨实现中药提取现代化。 (1)工艺确定之后,装备是为工艺服务的。即一个产品工艺确定以后,制约它的第一个因素就是装备,没有制药装备去为工艺服务,生产的药品也达不到要求。另外,由于目前一些大型中药企业,关键设备大多为国外引进的设备,但国外设备不一定完全适用于中药生产,故中药装备还是要结合中药自身的特点进行自行开发和深化设计,要吸收懂制药工艺的人员或与业主负责工艺的相关人员一起进行再次设计和开发,只有这样,才能使开发的产品发挥它的效能,满足生产工艺的需要。 (2)在进行深化工艺设计过程中,要本着“最好的就是最适用的”的设计指导思想以及充分体现内部设计人性化、设备自动化、管理数字化、标准国际化的设计理念进行深化设计,充分考虑到业主的实际工艺生产的需要、工艺和能量平衡,以及维护成本、可预见的市场需求增加扩容的灵活性、投资预算等,以达到“性价比” 最优。 (3)考虑中药现代化程度较高中药厂项目的关键设备一般为国外成套引进,且初步工艺设计是由国外工程公司依据国际医药行业通用标准进行设计,虽然整线的初步工艺设计思想和理念是先进的,但仍需要根据中国GMP要求、业主的实际情况和工程施工实际情况进行深化工艺设计和自控设计,确保工艺单元分配合理、布置紧凑、自动化程度满足需要,使其控制系统能完全实现各单元的工艺设计要求,且将第三方设备合理的、低成本的接入全厂的自动控制系统。因药厂具有工艺过程复杂、工艺单元较多以及医药行业生产过程的无菌要求,因此应确保控制系统具有完善的安全联锁控制、实时操作、工艺参数整定、配方批次管理、报表分析,历史记录等功能。 2 实现中药生产工艺过程的自动化控制 上位机系统可以采用、运行有监控软件包的工控机和文件服务器(也可作网关计算机,用于与企业计算机管理网提供接口,将现场实时数据传送到ERP系统),此上位机组建成局域网,共享网络打印机,来打印报表和记录。其中,文件服务器用来备份自控系统,重要归档数据,保存过程资料。监控机则可作为操作员站和工程师站,完成实时监控、数据采集、归档记录、自控系统维护等功能,并可互为备份提高整个系统的安全性。 提取车间控制站采用PLC自动化站,扩展单元通过PROFIBUS现场总线和自动化站相连。马达控制中心(MCC)以及各工艺单元的过程仪表,阀门等输入输出设备接入各个相应单元。 设备自控系统与全厂控制系统的接入,可依据整体工艺控制过程的需要、设备和人员的安全操作要求以及第三方设备自控系统的配置情况,使用2种接入方式:(1)PROFIBUS连锁方式;(2)电气I/0连锁方式。这样可以分别通过PROFIBUS现场总线,电气连接接入到工厂自动化控制系统中。提取车间控制站与监控系统通过PROFIBUS连接,在中央控制室可监视现场运行全部信息,并通过监控计算机控制各设备启动停止。根据工艺操作需要可能在防爆区域安装现场操作屏,操作屏必须是防爆型设计的,其可通过硬件的共享实现现场操作,简单、方便、可靠。 2.2自控系统实现的功能 2.2.2 连锁、容错保护功能 2.2.3 监控操作功能 2.2.4报警功能 2.2.5数据归档功能 通过上述深化工艺的自控设计,确保了提取车间在引进了当今世界先进的植物的提取、分离、浓缩、干燥的生产线及相关技术的同时,满足了本土的实际需要,解决了当前国内厂家提取物质量不稳定,以及中药提取、浓缩时的发泡及易糊化等问题,实现了密闭、高效、规模化、连续化、自动化、多功能生产,同时节省能源、维修简单,促进中药生产迈上了一个新的台阶。 3 中药提取车间进口设备的安装与施工 3.1精心装备是成功安装设备的关键 3.2主机的施工与吊装 对于喷雾干燥装置,针对其特点:直径大(4.6 m以上),筒体壁厚薄(2~3 mm)和待吊装设备的吊装半径、高度以及单件设备最大吊装重量,分别采用不同的施工和吊装方法:一般情况下,对于喷雾干燥装置的吊装,考虑分解后单件设备的最大吊装重量3~5 t件左右,最大吊装半径在27~32 m,吊装高度(考虑建筑物的高度)为23 m左右,根据上述工况,一般选用200 t吊车,但200 t吊车台班费较高且对地面、路面的地耐力要求较高,并要相应增加费用,同时喷雾干燥装置使用200 t吊车的施工时间较长,约30~40天。综合上述因素,全部采用200 t吊车施工的综合成本太高,不利于节约项目费用和投资,为了达到科学和成本最优化施工,可考虑采用不同的施工和吊装方法: 采用上述方法施工和吊装还应考虑如下问题: (2)临时吊装结构:根据待组装设备情况,用型钢制作临时吊装结构,用于干燥塔预制时的临时吊装。 (3)在预制区域上安装好模具,胀圈等,首先将顶盖吊装在临时吊装结构中,然后将最上部的筒体部分预制焊接好后进行检查,如果检查合格,则可以将顶盖放下与筒体组对、焊接、打磨。然后将已预制组装好的部分吊装上升,开始预制中部筒体,按同样的办法拼装焊接筒体的下部和锥体部分,用手拉导链,分别挂置在四个吊点上,由专业人员指挥,做好统一升高下降工作,进行筒体与下锥体的拼装焊接工作,检查合格之后,进行防爆门的开孔和安装工作,防爆门的开孔工作根据要求可在预制时开孔安装或在设备吊装就位后进行。 (4)干燥室周围的架台安装、拆卸便于干燥室的组装,在干燥室的内部和外部安装架台是为防止对干燥室内部碰伤,作好相应的保护措施,架台从底部安装。横梁部安装在锥体的上部,即直筒部、顶部的各连接部焊工容易焊接的位置。柱部各连接部位离开一点,安装在焊工容易焊接的位置,离干燥室周围一定距离处安装脚手架。干燥室内部抛光及清洗后,内部的脚手架全部拆除,搬出,内部架台拆卸时不要碰伤干燥室内壁。 (5)针对干燥室筒体直径Φ>6 m,壁厚t=3 mm的喷雾干燥装置,采用直接在设备待安装位置就位组装,优点是:由于筒体直径大、壁厚薄,直接就位组装,可以控制和减少变形,不占用临时现场预制工作场地。缺点是现场直接组装工作量太大,增加大型吊车台班的使用量,施工难度大,组装时间相对拉长,施工成本相应增加。 3.3附属设备(含袋式过滤器、旋风分离器)的安装 (2)以上准备工作完毕后,对具备安装条件的单台机械设备,利用铲车转运,使用吊车或人工吊装就位的设备,都必须实施保护措施,需吊至二楼以上设备则必需拴溜绳,防止吊装过程中出现摆动现象。 (3)各设备根据已标好的位号及标高将干燥塔系统设备逐台放上基础,如流化床、风叶、旋风分离器、袋式过滤器等约20台大小机械设备,同时进行校平、找正。 3.4风管的安装 4中药提取车间工艺管道施工 4.1提取车间管道施工作业先决条件 4.2提取车间管道施工时材料保管与管理 4.3管道安装施工的作业环境 4.4卫生级管道的预制和安装 4.6卫生级管道施工组装 |
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