CIPCOPSIPSOP工藝總體介紹和其影響因素

1、CIP/COP/SIP/SOP工藝總體介紹和其影響因素主要內容CIP/COP/SIP/SOP介紹CIP/COP/SIP/SOP系統(tǒng)組成、工作機制及影響因素Sidel CAF Line清洗工藝介紹及分析3CIP與COP介紹CIP的定義CIP：Clean In Place,原位清洗/就地清洗。CIP是一種清洗方法，無需拆卸及打開設備，且?guī)缀趸蛲耆恍枰僮鲉T參與，對工廠所有設備或管道進行清潔。在一定流量/壓力的條件下，將清潔劑溶液噴射或噴灑到設備表面或在設備中循環(huán)。整個清潔過程通常由多個獨立清洗步驟組成。COP：Clean Out of Place. 把設備拆開來進行清洗的方法。一般指手工清洗、泡

2、沫清洗等清洗方法。CIP的發(fā)展歷史20世紀40年代后期最先用于乳品行業(yè)CIP沒有發(fā)明前，乳品工廠的清洗程序將所有的設備全部拆開手工清洗：清水沖洗、刷子刷洗、清水沖洗組裝設備非常耗時及耗人力直到20世紀60年代中期，乳品工廠才正式開始使用全自動的CIP清洗系統(tǒng)藝康化工是最早發(fā)明CIP并應用的公司之一。COP的作用CIP只能完成8090%的清洗任務，1020%的清洗任務要靠COP來完成。COP清洗泡沫清洗：小罐，罐外表面等。內部噴淋系統(tǒng)供應排空排空泡沫發(fā)生器被清洗設備COP的作用COP清洗零部件的清洗：取樣閥、人孔、軟管、過濾網(wǎng)、墊圈、呼吸閥、進料管、轉換件等。泡沫主站衛(wèi)星站PLC控制的泡沫主站C

3、OP清洗COP清洗槽COP清洗刷子清洗管道內部管道外部貯罐表面刷子使用要求不易掉毛易自清洗顏色區(qū)別SOP的作用SOP：Sanitation Out of Place.SOP槽：浸泡消毒槽零配件浸泡前必須清洗干凈。必須全部浸泡在消毒液中。氯類消毒液不能長時間浸泡。11CIP的優(yōu)點安全標準高人工流程減少不需要員工進入缸或其它處理設備不需要員工直接接觸化學品溶液衛(wèi)生質量提高結果重復性好消除人為錯誤成本控制更加合理生產效率提高人力開支減少水、能源、清潔劑、消毒劑等輔助資源控制得到提高12CIP系統(tǒng)組成、工作機制及影響因素13在清潔過程中向污垢施加的能量污垢熱能（溶液溫度）機械能（湍流）化學能(化學品，

4、%)污垢覆蓋表面14去污機制除上述三種能量外，時間因素也非常重要如三種能量有一種不足，可通過增強其它能量的形式加以彌補但要注意的是，三種能量在清潔流程中的作用都非常重要 15CIP 組件 基本部分：CIP 罐：配置沖洗水、清洗液及消毒液的罐管道：連接CIP罐與待洗設備的管道泵：供應泵與回流泵閥熱交換器液位控制洗球(CIP罐及產品罐）附件：化學品添加及監(jiān)控設施CIP 控制器不同的CIP系統(tǒng)單用途單用途+回收多用途17單用途 CIP 系統(tǒng)CIP緩沖罐提供足以維持循環(huán)的清洗溶液，通過設備后回到緩沖罐清潔完成后，清潔溶液被排放清水供應CIP回流泵分配板DP18多用途CIP 系統(tǒng)清水消毒劑清潔劑預沖洗水

5、待清潔對象CIP-回流 CIP-供給19單用途與多用途 CIP系統(tǒng)特點單用途避免交叉污染風險根據(jù)待清潔對象具體需要調節(jié)清洗液濃度/溫度設備數(shù)量多結構緊湊多用途排放物更少清潔溶液隨時可用（存儲在罐中）水和化學品可重復使用，更加經(jīng)濟 （在很大程度上取決于實際情況、水和能源成本）清洗劑清洗對象清洗劑1清洗劑2新鮮水RTDFlowFilter/Chk v/vPress sensorOption !CIP系統(tǒng)供應端設置清洗劑清洗對象清洗劑1清洗劑2新鮮水溫度探頭流量感應開關電導率儀CIP系統(tǒng)回流端設置22CIP罐設計基本要求自清洗功能安裝有洗球（多用途系統(tǒng)）能完全排空符合3A標準體積為總循環(huán)量的倍23預

6、清洗罐HLA = 高液位警報HL = 高液位到達此液位時，關閉回流閥，將液流轉到排水管LL = 低液位液面低于此液位時，切換到新鮮水罐供水給供應泵回流管位于 LL 下以避免湍流（泡沫）可徹底排空（錐形底）溢流到排水管中（無濺射）清洗用洗球LLHLAHL24CIP 清潔劑罐MLLLLLAHLA HLHLA = 高液位警報HL = 高液位到達此液位時，關閉回流閥，將液流轉到回收水罐和排水管LL = 低液位液面低于此液位時，補水到中液位（循環(huán)中）回流管位于 LL 下以避免湍流（泡沫）LLA=低液位警報，供應泵停止可徹底排空（錐形底）溢流到排水管中（無濺射）清洗用洗球外置熱交換系統(tǒng)（4m3以上)25C

7、IP 罐正確設計： 錐形底，CIP 出口位置較高CIP 出口 CIP 供應管 錐形底 罐排水管26清水罐無回流管與噴球的連接采用分配板（安全功能）離供應泵最遠LLLLAHLAHL所有罐體27CIP 加熱系統(tǒng)蒸汽噴射直接加熱間接加熱 罐內盤管加熱在線加熱 （經(jīng)過供應泵）CIP罐外部循環(huán)加熱（不經(jīng)過供應泵）28蒸汽噴射直接加熱速度快，傳熱效率高溫度難以控制冷凝水可能造成溶液稀釋，無法控制形成泡沫設備可能受到機械沖擊（蒸汽管道產生水錘效應）29使用罐內加熱盤管進行間接加熱靜態(tài)熱量傳輸罐內障礙(易結垢）難以維護無攪拌功能30在線加熱動態(tài)熱交換（速度快，效果好）易于維護溫度控制精確CIP 在合適的溫度啟

8、動使罐內物質充分混合可在加熱回路中非常方便地安裝清洗液濃度測量及添加儀表CIP 罐作為熱緩沖器31CIP 罐專用外置熱交換器動態(tài)熱交換（速度快，效果好）易于維護溫度控制精確CIP 在合適的溫度啟動CIP 罐作為熱緩沖器使罐內物質充分混合可在加熱回路中非常方便地安裝清洗液濃度測量及添加儀表減輕供應泵運行負擔（循環(huán)泵功率相對較小）32濃度檢測與電導率儀安裝這樣可能造成投料過多，因為它達到混勻所需時間較長，直到溶液濃度均勻后才能測得代表值探頭處濃度增大的速度高于罐內其它部分電導率儀控制的投料泵會頻繁關閉、啟動。達到 正確濃度的時間較長直接穿過罐壁安裝，或安裝在 CIP 罐液面下管道末端：TT探頭探頭

9、33電導率儀的安裝LC化學品HLHHLHLRLLLHLHLAHLLLLLA添加系統(tǒng)添加控制電導率儀0/4 - 20 mA34CIP 系統(tǒng)中的電導應用QIC1QIC2QIC3QIC 1 / 2 = 監(jiān)控濃度QIC 3 = 界面分離35食品行業(yè)用液體介質電導率范圍示意圖電導率 水 產品酸性清潔劑 堿性清潔劑36使用壓縮空氣排空管道使用此方法時即假設殘余產品可通過干凈的壓縮空氣排出系統(tǒng)： 壓縮空氣 液體然而，在實際使用中，這種方法的效果并不佳。最后，液體未充滿管道橫截面時，大部分空氣會從液面上方排掉，起不到任何作用：此外，使用壓縮空氣的成本也相當可觀。應特別注意，避免壓縮機油通過壓縮空氣被帶入管道系

10、統(tǒng)該技術未被普遍接受！37溫度測量與監(jiān)控CIP 系統(tǒng)溫度測量設備要求CIP 罐溫度CIP 供應、回流溫度精度反應度防震、可靠耐化學品腐蝕衛(wèi)生級安裝38管道中的層流（v = 流速）不同液層經(jīng)過管道流向中心時速度不同，各液層之間無明顯交流管道中的湍流流動液體中發(fā)生的充分交流CIP 流程中的機械能來源v1v2v3v4v3v2v139如何制造湍流流動模式部分取決于管道性質、直徑及流速經(jīng)驗證明（假設管道為光滑的不銹鋼管道，直徑 1“- 6”，水溶性清洗溶液）：產生湍流的最低流速為 1.5 2 米/秒學術上一般以 雷諾數(shù)對其進行描述：Re=液體密度 x 管道半徑 x 流速液體粘度密度 g/cm 半徑 cm

11、 流速 cm/sec 粘度 cm2/ sec理想情況下，光滑不銹鋼管道的 雷諾數(shù)（改變層/湍流）應為 2300實際應用中，一般在 3000 - 9000 范圍內40管道及其它封閉回路CIP 清潔狀況只有在管道完全充滿，并產生湍流時才能達到理想的清潔效果必須避免產生氣泡這一要求同樣適用于通過循環(huán)清洗液進行清洗的其它封閉回路對于板式熱交換器建議使用較低的流速，以避免板面遭到腐蝕。清潔此類設備時，流率應控制在 1.2 - 1.4 米/秒?？稍诎宓谋砻娈a生湍流41管道橫截面變化對流動特征產生的影響直徑：80 mm65 mm容積流量：36 000 L/h36 000 L/h流速：2 m/sec3 m/s

12、ec壓損：0.55 bar/100 m1.6 bar/100 m直徑：80 mm100 mm容積流量：36 000 L/h流速：2 m/sec1.2 m/sec壓損：0.55 bar/100 m合格不合格42罐清洗中的機械清洗效果30 45 升/分鐘 /每米罐周長在罐清潔中，清洗液從罐壁留下，形成薄膜，達到機械清潔效果膜的厚度通常為 0.4 - 0.6 mm最重要的因素為容積流量容積流量應在每米罐周長 30 - 45 L/分鐘之間，視污垢數(shù)量和性質而定使用回流泵將清洗液泵固CIP站對于離心式回流泵使用排氣閥將清洗液中的空氣除去43洗球（清洗模式）它通過泵，以 1.5 - 3 bar的壓力將清潔

13、劑溶液噴灑到罐壁上洗球可根據(jù)具體需求，實現(xiàn)不同的噴灑范圍可根據(jù)具體要求調節(jié)大小和流量44洗球的安裝洗球供應管長度：1/41/5罐直徑 (計算公式）洗球與供應管連接處間隙：洗球與供應管之間為衛(wèi)生連接洗球的布置不能產生噴灑陰影人孔的清洗呼吸孔的清洗45洗球的不當連接46旋轉洗球（水壓驅動）Rota-Jet 25 50 75直徑 mm： 24 34 54容積流量 m/h：2 44 - 77 - 14建議壓力巴： （最大 6）清潔半徑 米： 衛(wèi)生型設計低價更易處理最安全，精度最高減少水的用量47洗球的連接衛(wèi)生連接：插梢式螺紋不能外露絕對不能堵塞48噴球與旋轉噴嘴通過沖洗而非噴射進行清潔流量大（15-1

14、8 m3/h）壓力相對較低（1.5 - 2.5 bar）成本低廉、簡單、高效無移動部件，所需維護少不受高溫影響自清潔、自排放連續(xù)接觸污垢（如未使用間歇噴霧）單孔堵塞時，產生的不利影響較小噴射力強，機械效應更大流量低 (10 - 15 m3/h)，大型罐中所需設備更少所需工作壓力最低 (4- 8 bar)價格更高，結構相對復雜可靠性問題，某些型號維護較為復雜不能保證可以高溫下使用（這一點在使用熱水消毒時非常重要）并非總是能夠實現(xiàn)自清潔、自排間歇接觸污垢（每個循環(huán)一次）噴嘴堵塞時影響大，污垢顆?？赡軐е聼o法準確轉動49CIP 閥自動控制快速響應，氣動控制“安全閥門”位置（故障時閥必須位于安全位置，

15、如避免罐排放、液體混合等）耐腐蝕性介質高密封性能密封墊、墊圈可耐100 -120 衛(wèi)生型化學品添加添加方法 時間控制：連續(xù) / 脈沖 電導率控制：濃度控制在線添加 循環(huán)回路旁通無壓添加-添加到清洗劑罐適用于清洗劑, 添加劑, 消毒劑Sidel CAF Line清洗工藝介紹及分析衛(wèi)生中心堿 罐酸 罐消毒劑 罐ABF 泵堿 泵酸泵消毒劑泵1消毒劑泵2消毒劑泵3堿罐藥劑美普CIP三個分路堿罐至消毒劑配置罐泵建議360小時對消毒劑罐進行清洗堿罐至灌裝機CIP管路虹吸堿罐至灌裝機COP管路虹吸 酸罐藥劑浩麗FL兩個分路酸罐至無菌水系統(tǒng)泵 根據(jù)使用情況對系統(tǒng)進行清洗堿罐至灌裝機CIP管路虹吸消毒劑罐藥劑O

16、A150三個分路消毒劑罐至灌裝機內部消毒泵1消毒劑罐至灌裝機內部COP泵2在線添加，出口具齒輪流量計消毒劑罐至灌裝機液封系統(tǒng)泵3 在線添加，出口具齒輪流量計CIP清洗對象堿洗酸洗沖洗水溫度濃度%流量t/h溫度濃度%流量t/hpH電導us/cm感官標準801.5-2.0601.0-1.55.4-7.0正常灌裝機82.71.681.86.0228.21正常大無菌罐80.2261.31.55.9730.12正常UHT85.31.522961.51.5296.0129.21正常清洗周期：每次生產結束后COP區(qū)域灌裝區(qū)壓蓋區(qū)無菌水沖洗區(qū)PAA噴沖區(qū)步驟PAA水沖堿洗PAA水沖不同之處堿洗替代傳統(tǒng)的泡沫清

17、洗用含PAA的水沖洗，為什么？軟化水節(jié)約無菌水使用成本COP 噴嘴COP 旋轉洗球COPCOP參數(shù)溫度()濃度電導(mS/cm)時間(s)壓力(bar)設定實際設定實際設定實際設定實際設定實際水洗PAA4038.1500ppm412ppm-0.12720720-2.2堿洗6060.3-1.12%7559.314401440-2.2水洗PAA4039.8500ppm427ppm-0.12720720-2.2清洗周期：每次生產結束后SIP大無菌罐UHT灌裝機溫度()時間(s)設定實際設定實際125130.118001800溫度()時間(s)設定實際設定實際138138.218001800殺菌部位溫

18、度()時間（s）設定實際設定實際主管路134135.512001200氮氣過濾器124132.912001200空氣過濾器124132.812001200無菌閥124132.312001200無菌水蒸氣障124132.112001200SOP 灌裝機SOP設定值實測濃度設定溫度實測溫度循環(huán)時間1800ppm1862ppm6060.51620s周期：每次生產結束后執(zhí)行長SOP 短SOP每兩個小時執(zhí)行一次，每次600s，只對灌裝區(qū)域進行短SOP瓶內外消毒加多了很多噴嘴對瓶口、瓶底、瓶壁等進行強化消毒瓶外強化消毒噴嘴蓋子消毒PAA 1800-2200ppm星輪殺菌裝置（蓋外表面用下蓋軌道）結構較早期設備更加緊湊輸送帶消毒藥劑OA150濃度400ppm管道與液封相通不同之處取消了瓶緩沖區(qū)取樣閥無菌水、無菌空氣等取樣閥安裝于灌裝區(qū)內（下蓋滑道旁）采用在線膜過濾方法，比以前的取