真空系統(tǒng)是凍干機(jī)的重要組成部分之一，凍干過程中，制品中的水分只有在一定的真空狀態(tài)下才能進(jìn)行升?華，達(dá)到干燥的目的?。真空系統(tǒng)的運(yùn)行效果將直接影響凍干制劑產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)周期?。鑒于此，對(duì)凍干機(jī)真空系統(tǒng)常?見故障的原因與解決方法進(jìn)行了分析

凍干機(jī)是凍干制劑產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，而真空??系統(tǒng)是凍干機(jī)的重要組成部分，其主要由干燥箱、冷凝??器、真空泵、羅茨泵、小蝶閥、箱阱隔離閥（大蝶閥、蘑菇 ?閥）、真空測(cè)試裝置[真空儀、真空規(guī)管（壓力傳感器）]、?放氣裝置、輔助裝置、真空管道等組成。

真空系統(tǒng)原理圖如圖1所示，系統(tǒng)采用真空泵組，?形成強(qiáng)大的抽吸能力，在干燥腔室和冷凝器形成真空，?一方面促使干燥腔室內(nèi)的水分在真空狀態(tài)下蒸發(fā)（升??華），另一方面該真空系統(tǒng)在冷凝器和干燥腔室之間形??成一個(gè)真空度梯度（壓力差），使前箱水分升華后被冷??凝器捕獲。

凍干機(jī)真空系統(tǒng)的運(yùn)行效果將直接影響凍干制劑?產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)周期，因此，做好凍干機(jī)真空系統(tǒng)的?維護(hù)，及時(shí)解決運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障，對(duì)于保證生產(chǎn)

順利進(jìn)行及產(chǎn)品質(zhì)量均具有重要意義。

1 ???閥門膜片損壞導(dǎo)致真空泄漏分析與處理

故障現(xiàn)象：凍干機(jī)運(yùn)行UT程序泄漏率測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)?真空數(shù)值逐漸上升，10 min上升1 Pa（10?μbar），超出允?許值[10 min上升小于等于0.8?Pa（8?μbar）]，界面出現(xiàn)?真空?qǐng)?bào)警。

故障分析方法如圖2所示。

解決措施：

（1）檢查真空探頭表面和通信無異常，更換新的真?空計(jì)量探頭并進(jìn)行測(cè)試，出現(xiàn)同樣的情況，故排除真空?探頭原因。

（2）進(jìn)行滅菌干燥，接著進(jìn)行UT測(cè)試，出現(xiàn)同樣的?情況，故排除水汽原因。

（3）手動(dòng)開啟UT測(cè)試，抽到一定真空數(shù)值時(shí)，手動(dòng)?關(guān)閉蘑菇閥，檢測(cè)泄漏位置。關(guān)閉蘑菇閥后發(fā)現(xiàn)前箱真命較長等優(yōu)點(diǎn)，更有利于電除塵器陰極線的長期高效?穩(wěn)定運(yùn)行，能保證電除塵器電場(chǎng)正常，提高電除塵器的?除塵效率。

空數(shù)值逐漸上升，冷阱真空數(shù)值不變，則判斷是前箱發(fā)??生泄漏；接著關(guān)閉前箱進(jìn)氣閥6V1，發(fā)現(xiàn)前箱真空數(shù)值??還是逐漸上升，則判斷是前箱發(fā)生泄漏，不是進(jìn)氣段泄??漏影響造成的；隨后檢查前箱的大門密封圈、進(jìn)料小門??密封圈、出料小門密封圈，未發(fā)現(xiàn)異常；接著對(duì)前箱腔??體相連接的閥門墊片進(jìn)行拆開檢查，最后發(fā)現(xiàn)是前箱??的一個(gè)閥門膜片破損造成的真空泄漏。緊接著進(jìn)行閥??門膜片的更換，更換后又進(jìn)行真空測(cè)試，未出現(xiàn)異常；?然后又進(jìn)行清洗滅菌，之后又進(jìn)行真空測(cè)試，未出現(xiàn)異??常，最終真空泄漏率合格。

2 ???水環(huán)真空泵過載保護(hù)分析與處理

故障現(xiàn)象：凍干機(jī)在SIP過程中水環(huán)真空泵突然停?止運(yùn)行，斷路器自動(dòng)斷開，操作電腦出現(xiàn)“?水環(huán)真空泵?故障”報(bào)警。

故障分析方法如圖3所示。

2.1 ???供電電源檢查

操作方法：使用計(jì)量合格的萬用表，調(diào)節(jié)至1 000 V?交流檔，檢測(cè)任意兩組線路斷路器上下樁頭電源應(yīng)在

380～??420 V。

結(jié)果分析：檢測(cè)任意兩組電源線的上下樁頭電壓?均在398 V左右，說明電源供應(yīng)和斷路器沒有問題。

2.2????電機(jī)線圈檢查

操作方法：使用計(jì)量合格的萬用表，調(diào)節(jié)至200 Ω?電阻檔，檢測(cè)電機(jī)三組線圈的阻值。

結(jié)果分析：檢測(cè)電機(jī)三組線圈的阻值，三組阻值相?同，說明電機(jī)線圈沒有問題。

2.3 ???水源供應(yīng)檢查

操作方法：手動(dòng)打開飲用水管路閥門，水源壓力在?0.19 MPa，壓力符合要求，緩慢打開水環(huán)泵排水口。

結(jié)果分析：檢查發(fā)現(xiàn)排水口出水壓力較大，說明管?路通暢，供水正常。

2.4 ???葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)檢查

操作方法：拆除電機(jī)后端蓋，手動(dòng)盤轉(zhuǎn)子，無法轉(zhuǎn)動(dòng)。

結(jié)果分析：可以基本判斷該故障為電機(jī)機(jī)械故障?導(dǎo)致的電路過載保護(hù)。

解決方案：將水環(huán)真空泵整體拆卸，轉(zhuǎn)移至維修?間，拆除泵頭后發(fā)現(xiàn)葉輪缺少一塊，查看泵頭內(nèi)部，發(fā)?現(xiàn)缺少的葉片已將葉輪卡死，使用專業(yè)工具在專用機(jī)?床上將葉輪拆除，更換新葉輪。

結(jié)果確認(rèn)：重新安裝水環(huán)真空泵，運(yùn)行程序，設(shè)備?運(yùn)轉(zhuǎn)正常，問題解決。

3 ???真空系統(tǒng)泄漏分析與處理

故障現(xiàn)象：凍干機(jī)出現(xiàn)真空不正常現(xiàn)象，壓力升測(cè)試??不合格，故障表現(xiàn)為凍干機(jī)抽極限真空為6.5?Pa（65 μbar），?無法達(dá)到設(shè)備設(shè)定的1 Pa（10?μbar）。

故障分析方法如圖4所示。

圖4????真空抽不到極限分析

3.1 ???真空泵抽真空性能檢查

操作方法：在凍干機(jī)停機(jī)狀態(tài)下（停機(jī)狀態(tài)下與凍?干機(jī)連接的所有閥門為關(guān)閉狀態(tài)），手動(dòng)打開一臺(tái)旋?片式真空泵，觀察是否能到達(dá)極限真空，將真空泵關(guān) 閉，然后觀察泵頭真空變化情況。

結(jié)果分析：手動(dòng)壓力升試驗(yàn)時(shí)，前箱真空探頭數(shù)?值回升，每分鐘回升3.2?Pa（32?μbar），并有無限回升?的趨勢(shì)。

解決方案：將與真空泵相連的所有快卡連接處全??部拆卸，更換新的密封圈，同時(shí)在連接處涂抹真空脂??（拆卸時(shí)發(fā)現(xiàn)有部分快卡松動(dòng)，部分密封圈老化嚴(yán)重），?更換完畢后重新進(jìn)行抽真空測(cè)試。

結(jié)果確認(rèn)：真空泵極限真空抽到0.7 Pa（7?μbar），關(guān)?閉真空泵后泵頭無回升現(xiàn)象，真空泵及管道泄漏的原?因可以排除。

3.2 ???后箱及與后箱連接的所有管道、閥門、快卡密封?檢漏

操作方法：首先在后箱安裝數(shù)顯式真空探頭，凍?干機(jī)運(yùn)行空載程序?qū)⑾鋬?nèi)抽到極限真空[設(shè)定為1?Pa

導(dǎo)致的電路過載保護(hù)。

解決方案：將水環(huán)真空泵整體拆卸，轉(zhuǎn)移至維修?間，拆除泵頭后發(fā)現(xiàn)葉輪缺少一塊，查看泵頭內(nèi)部，發(fā)?現(xiàn)缺少的葉片已將葉輪卡死，使用專業(yè)工具在專用機(jī)?床上將葉輪拆除，更換新葉輪。

結(jié)果確認(rèn)：重新安裝水環(huán)真空泵，運(yùn)行程序，設(shè)備?運(yùn)轉(zhuǎn)正常，問題解決。

3 ???真空系統(tǒng)泄漏分析與處理

故障現(xiàn)象：凍干機(jī)出現(xiàn)真空不正常現(xiàn)象，壓力升測(cè)試??不合格，故障表現(xiàn)為凍干機(jī)抽極限真空為6.5?Pa（65 μbar），?無法達(dá)到設(shè)備設(shè)定的1 Pa（10?μbar）。

故障分析方法如圖4所示。

真空抽不到極限分析

3.1 ???真空泵抽真空性能檢查

操作方法：在凍干機(jī)停機(jī)狀態(tài)下（停機(jī)狀態(tài)下與凍?干機(jī)連接的所有閥門為關(guān)閉狀態(tài)），手動(dòng)打開一臺(tái)旋?片式真空泵，觀察是否能到達(dá)極限真空，將真空泵關(guān) 閉，然后觀察泵頭真空變化情況。

結(jié)果分析：手動(dòng)壓力升試驗(yàn)時(shí)，前箱真空探頭數(shù)?值回升，每分鐘回升3.2?Pa（32?μbar），并有無限回升?的趨勢(shì)。

解決方案：將與真空泵相連的所有快卡連接處全??部拆卸，更換新的密封圈，同時(shí)在連接處涂抹真空脂??（拆卸時(shí)發(fā)現(xiàn)有部分快卡松動(dòng)，部分密封圈老化嚴(yán)重），?更換完畢后重新進(jìn)行抽真空測(cè)試。

結(jié)果確認(rèn)：真空泵極限真空抽到0.7 Pa（7?μbar），關(guān)?閉真空泵后泵頭無回升現(xiàn)象，真空泵及管道泄漏的原?因可以排除。

3.2 ???后箱及與后箱連接的所有管道、閥門、快卡密封?檢漏

操作方法：首先在后箱安裝數(shù)顯式真空探頭，凍?干機(jī)運(yùn)行空載程序?qū)⑾鋬?nèi)抽到極限真空[設(shè)定為1?Pa

（10?μbar），實(shí)際只抽到6.5?Pa（65?μbar）]，關(guān)閉空載程?序，觀察數(shù)顯式真空探頭數(shù)值回升情況。

結(jié)果分析：數(shù)顯探頭數(shù)值有一定的變化，后箱屬于?微漏。

解決方案：將與后箱直接相連的所有快卡連接處?全部拆卸，更換新的密封圈，同時(shí)在連接處涂抹真空脂?（拆卸時(shí)發(fā)現(xiàn)有部分密封圈老化嚴(yán)重），更換完畢后重?新進(jìn)行抽真空測(cè)試。

結(jié)果確認(rèn)：數(shù)顯探頭數(shù)值無變化，后箱泄漏的原因可以排除。

3.3 ???前箱及與前箱連接的所有管道、閥門、快卡密封?檢漏

（1）凍干機(jī)程序關(guān)閉后—?前箱抽極限真空后停?機(jī)觀察前箱真空回升情況。

操作方法：凍干機(jī)運(yùn)行空載程序?qū)⑾鋬?nèi)抽極限真??空[設(shè)定為1 Pa（10?μbar），實(shí)際只抽到6.5 Pa（65?μbar）]，?關(guān)閉空載程序，觀察前箱真空探頭數(shù)值回升情況。

結(jié)果分析：關(guān)閉程序后前箱探頭數(shù)值有回升，即與?前箱直接連接的管道密封、閥門有泄漏。

解決方案：將與前箱直接連接的管道密封、閥門連?接處全部拆卸，更換新的密封圈，同時(shí)在連接處涂抹真?空脂（拆卸時(shí)發(fā)現(xiàn)有部分密封圈老化嚴(yán)重），更換完畢?后重新進(jìn)行抽真空測(cè)試。

結(jié)果確認(rèn)：凍干機(jī)運(yùn)行空載程序?qū)⑾鋬?nèi)抽到極限?真空[設(shè)定為1 Pa（10?μbar），實(shí)際仍然只能抽到6.5?Pa （65?μbar）]，關(guān)閉空載程序，觀察前箱真空探頭數(shù)值無?回升，前箱泄漏的原因排除。

（2）凍干機(jī)程序運(yùn)行中—?前箱抽極限真空后通?過關(guān)閉蘑菇閥來觀察壓力升情況（壓力升試驗(yàn)）。

操作方法：凍干機(jī)運(yùn)行空載程序?qū)⑾鋬?nèi)抽到極限真??空[設(shè)定為1 Pa（10?μbar），實(shí)際只抽到6.5 Pa（65?μbar）]，?關(guān)閉空載程序，觀察前箱真空探頭數(shù)值回升情況。

結(jié)果分析：關(guān)閉程序后前箱探頭數(shù)值有回升，即與?前箱直接連接的管道密封、閥門有泄漏。

解決措施：經(jīng)過上步的排查和檢漏后，凍干機(jī)在停??機(jī)后前箱已經(jīng)不發(fā)生真空回升現(xiàn)象，但在程序運(yùn)行中??進(jìn)行手動(dòng)壓力升試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)真空探頭數(shù)值無限回升的??情況，而在程序運(yùn)行中只有6V1往后的閥門是打開的，?由此可以判斷泄漏點(diǎn)應(yīng)該在6V1往后的管道上。6V1后??端管道為氮?dú)膺M(jìn)氣管道，管道分三段連接，有5個(gè)密封

圈、8個(gè)氣動(dòng)閥門以及1個(gè)氮?dú)鉃V芯。其中4個(gè)閥門是關(guān)??閉狀態(tài)，分別為6V46、6V37、6V57、6V31，而6V3、6V4、?5V40A、5V40B為氮?dú)膺M(jìn)氣閥及調(diào)節(jié)閥，更換此管道上??的所有密封圈，4個(gè)氣動(dòng)閥膜片出現(xiàn)變形，全部更換?。?將氮?dú)鉃V芯的外殼拆卸取出，O型圈重新涂抹真空脂，?更換完畢后重新運(yùn)行空載程序進(jìn)行手動(dòng)壓力升測(cè)試。

結(jié)果確認(rèn)：凍干機(jī)運(yùn)行空載程序?qū)⑾鋬?nèi)抽到極限??真空[設(shè)定為1 Pa（10?μbar），實(shí)際能到0.8?Pa（8?μbar）]，?手動(dòng)進(jìn)行壓力升試驗(yàn)，結(jié)果為0.1 Pa/min（1?μbar/min），?已合格。

凍干機(jī)極限真空試驗(yàn)結(jié)果為：開始抽真空，從正?壓1.009×108 ?MPa（1?009?Mbar）抽至0用時(shí)15?min，從0?抽真空至0.8?Pa（8 ?μbar）用 時(shí)?22?min，壓?力?升?試?驗(yàn)?結(jié)?果為0.1?Pa/min（1?μbar/min）。

4 ???真空系統(tǒng)進(jìn)氣支路異常分析與處理

故障現(xiàn)象：凍干機(jī)在空載測(cè)試時(shí)真空系統(tǒng)在35 min?內(nèi)抽到設(shè)定值1?Pa（10?μbar）才符合要求，而當(dāng)天抽真?空用了50 min才抽到100 Pa（1 mbar），系統(tǒng)不符合工藝?生產(chǎn)要求，需要檢修。

故障分析方法如圖5所示。

進(jìn)氣支路異常分析

4.1 ???解決措施

4.1.1????凍干箱泄漏排查

將與凍干箱直接連接的管道密封、閥門、盲板、安?全閥、制品探頭連接處、凍干箱視鏡、凍干箱大門密封?圈?、波紋管密封圈全部拆卸，更換聚乙烯材質(zhì)的密封?圈，同時(shí)在連接處涂抹高真空硅脂，更換完畢后重新進(jìn)?行抽真空測(cè)試。

在泄漏難以發(fā)現(xiàn)的情況下，可以拆卸單個(gè)部件或?支路，用盲板進(jìn)行封堵，首先確保整體不泄漏，之后再?逐個(gè)安裝測(cè)試，哪個(gè)部件安裝測(cè)試后有異常，就鎖定該?位置排查。此方法耗時(shí)長，效果明顯，另外要備齊各種?規(guī)格的盲板。

在排除箱體不泄漏后，手動(dòng)斷開進(jìn)氣支路后查看?真空值上升情況，若數(shù)值沒有變化則下游不泄漏；若數(shù)

值上升則有泄漏，需要進(jìn)行逐一排查。

4.1.2???進(jìn)氣支路泄漏排查

在程序運(yùn)行中進(jìn)行手動(dòng)壓力升試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)真空探?頭數(shù)值無限回升的情況，而在程序運(yùn)行中只有6V1往后?的閥門是打開的，由此可以判斷泄漏點(diǎn)應(yīng)該在6V1往后?的管道上（6V1為凍干箱進(jìn)氣閥門，此管道在抽真空時(shí)?起到對(duì)箱內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)馐拐婵斩缺３衷谠O(shè)定值的作用）。

如圖6所示，管道分三段連接，有5個(gè)密封圈和8個(gè)?氣動(dòng)閥門以及1個(gè)氮?dú)鉃V芯?。分段排查更換管道密封圈?和閥門墊片以及濾殼密封，更換完畢后重新運(yùn)行程序?進(jìn)行測(cè)試。

進(jìn)氣管路

4.2 ???總結(jié)

真空系統(tǒng)的排查就是三大步—?凍干箱、冷凝室、?進(jìn)氣支路，恰恰是進(jìn)氣支路容易被忽略?。進(jìn)氣支路往往??被認(rèn)為只是幾個(gè)閥門和濾芯，都不經(jīng)過蒸汽的膨脹，墊??片老化不明顯，泄漏的可能性不大。但是，被忽略的往??往就是最容易出現(xiàn)異常的地方，平時(shí)維護(hù)時(shí)要注意做??到面面俱到。

5????結(jié)語

凍干機(jī)真空系統(tǒng)對(duì)凍干過程和制品質(zhì)量起著決定?性作用，本文就凍干機(jī)真空系統(tǒng)的常見故障進(jìn)行了分?析并提出了解決方法，希望能對(duì)凍干機(jī)設(shè)備管理者起?到一定的幫助作用。