真空系統是凍干機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下才能進行升?華，達到干燥的目的?。真空系統的運行效果將直接影響凍干制劑產品的質量和生產周期?。鑒于此，對凍干機真空系統常?見故障的原因與解決方法進行了分析

凍干機是凍干制劑產品生產的關鍵設備，而真空??系統是凍干機的重要組成部分，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）、真空測試裝置[真空儀、真空規管（壓力傳感器）]、?放氣裝置、輔助裝置、真空管道等組成。

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

凍干機真空系統的運行效果將直接影響凍干制劑?產品的質量和生產周期，因此，做好凍干機真空系統的?維護，及時解決運行過程中出現的故障，對于保證生產

順利進行及產品質量均具有重要意義。

1 ???閥門膜片損壞導致真空泄漏分析與處理

故障現象：凍干機運行UT程序泄漏率測試時發現?真空數值逐漸上升，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?真空報警。

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?空計量探頭并進行測試，出現同樣的情況，故排除真空?探頭原因。

（2）進行滅菌干燥，接著進行UT測試，出現同樣的?情況，故排除水汽原因。

（3）手動開啟UT測試，抽到一定真空數值時，手動?關閉蘑菇閥，檢測泄漏位置。關閉蘑菇閥后發現前箱真命較長等優點，更有利于電除塵器陰極線的長期高效?穩定運行，能保證電除塵器電場正常，提高電除塵器的?除塵效率。

空數值逐漸上升，冷阱真空數值不變，則判斷是前箱發??生泄漏；接著關閉前箱進氣閥6V1，發現前箱真空數值??還是逐漸上升，則判斷是前箱發生泄漏，不是進氣段泄??漏影響造成的；隨后檢查前箱的大門密封圈、進料小門??密封圈、出料小門密封圈，未發現異常；接著對前箱腔??體相連接的閥門墊片進行拆開檢查，最后發現是前箱??的一個閥門膜片破損造成的真空泄漏。緊接著進行閥??門膜片的更換，更換后又進行真空測試，未出現異常；?然后又進行清洗滅菌，之后又進行真空測試，未出現異??常，最終真空泄漏率合格。

2 ???水環真空泵過載保護分析與處理

故障現象：凍干機在SIP過程中水環真空泵突然停?止運行，斷路器自動斷開，操作電腦出現“?水環真空泵?故障”報警。

故障分析方法如圖3所示。

2.1 ???供電電源檢查

操作方法：使用計量合格的萬用表，調節至1 000 V?交流檔，檢測任意兩組線路斷路器上下樁頭電源應在

380～??420 V。

結果分析：檢測任意兩組電源線的上下樁頭電壓?均在398 V左右，說明電源供應和斷路器沒有問題。

2.2????電機線圈檢查

操作方法：使用計量合格的萬用表，調節至200 Ω?電阻檔，檢測電機三組線圈的阻值。

結果分析：檢測電機三組線圈的阻值，三組阻值相?同，說明電機線圈沒有問題。

2.3 ???水源供應檢查

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

結果分析：檢查發現排水口出水壓力較大，說明管?路通暢，供水正常。

2.4 ???葉輪運轉檢查

操作方法：拆除電機后端蓋，手動盤轉子，無法轉動。

結果分析：可以基本判斷該故障為電機機械故障?導致的電路過載保護。

解決方案：將水環真空泵整體拆卸，轉移至維修?間，拆除泵頭后發現葉輪缺少一塊，查看泵頭內部，發?現缺少的葉片已將葉輪卡死，使用專業工具在專用機?床上將葉輪拆除，更換新葉輪。

結果確認：重新安裝水環真空泵，運行程序，設備?運轉正常，問題解決。

3 ???真空系統泄漏分析與處理

故障現象：凍干機出現真空不正常現象，壓力升測試??不合格，故障表現為凍干機抽極限真空為6.5?Pa（65 μbar），?無法達到設備設定的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：在凍干機停機狀態下（停機狀態下與凍?干機連接的所有閥門為關閉狀態），手動打開一臺旋?片式真空泵，觀察是否能到達極限真空，將真空泵關 閉，然后觀察泵頭真空變化情況。

結果分析：手動壓力升試驗時，前箱真空探頭數?值回升，每分鐘回升3.2?Pa（32?μbar），并有無限回升?的趨勢。

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，同時在連接處涂抹真空脂??（拆卸時發現有部分快卡松動，部分密封圈老化嚴重），?更換完畢后重新進行抽真空測試。

結果確認：真空泵極限真空抽到0.7 Pa（7?μbar），關?閉真空泵后泵頭無回升現象，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：首先在后箱安裝數顯式真空探頭，凍?干機運行空載程序將箱內抽到極限真空[設定為1?Pa

導致的電路過載保護。

解決方案：將水環真空泵整體拆卸，轉移至維修?間，拆除泵頭后發現葉輪缺少一塊，查看泵頭內部，發?現缺少的葉片已將葉輪卡死，使用專業工具在專用機?床上將葉輪拆除，更換新葉輪。

結果確認：重新安裝水環真空泵，運行程序，設備?運轉正常，問題解決。

3 ???真空系統泄漏分析與處理

故障現象：凍干機出現真空不正常現象，壓力升測試??不合格，故障表現為凍干機抽極限真空為6.5?Pa（65 μbar），?無法達到設備設定的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：在凍干機停機狀態下（停機狀態下與凍?干機連接的所有閥門為關閉狀態），手動打開一臺旋?片式真空泵，觀察是否能到達極限真空，將真空泵關 閉，然后觀察泵頭真空變化情況。

結果分析：手動壓力升試驗時，前箱真空探頭數?值回升，每分鐘回升3.2?Pa（32?μbar），并有無限回升?的趨勢。

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，同時在連接處涂抹真空脂??（拆卸時發現有部分快卡松動，部分密封圈老化嚴重），?更換完畢后重新進行抽真空測試。

結果確認：真空泵極限真空抽到0.7 Pa（7?μbar），關?閉真空泵后泵頭無回升現象，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：首先在后箱安裝數顯式真空探頭，凍?干機運行空載程序將箱內抽到極限真空[設定為1?Pa

（10?μbar），實際只抽到6.5?Pa（65?μbar）]，關閉空載程?序，觀察數顯式真空探頭數值回升情況。

結果分析：數顯探頭數值有一定的變化，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，同時在連接處涂抹真空脂?（拆卸時發現有部分密封圈老化嚴重），更換完畢后重?新進行抽真空測試。

結果確認：數顯探頭數值無變化，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）凍干機程序關閉后—?前箱抽極限真空后停?機觀察前箱真空回升情況。

操作方法：凍干機運行空載程序將箱內抽極限真??空[設定為1 Pa（10?μbar），實際只抽到6.5 Pa（65?μbar）]，?關閉空載程序，觀察前箱真空探頭數值回升情況。

結果分析：關閉程序后前箱探頭數值有回升，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，同時在連接處涂抹真?空脂（拆卸時發現有部分密封圈老化嚴重），更換完畢?后重新進行抽真空測試。

結果確認：凍干機運行空載程序將箱內抽到極限?真空[設定為1 Pa（10?μbar），實際仍然只能抽到6.5?Pa （65?μbar）]，關閉空載程序，觀察前箱真空探頭數值無?回升，前箱泄漏的原因排除。

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

操作方法：凍干機運行空載程序將箱內抽到極限真??空[設定為1 Pa（10?μbar），實際只抽到6.5 Pa（65?μbar）]，?關閉空載程序，觀察前箱真空探頭數值回升情況。

結果分析：關閉程序后前箱探頭數值有回升，即與?前箱直接連接的管道密封、閥門有泄漏。

解決措施：經過上步的排查和檢漏后，凍干機在停??機后前箱已經不發生真空回升現象，但在程序運行中??進行手動壓力升試驗時出現真空探頭數值無限回升的??情況，而在程序運行中只有6V1往后的閥門是打開的，?由此可以判斷泄漏點應該在6V1往后的管道上。6V1后??端管道為氮氣進氣管道，管道分三段連接，有5個密封

圈、8個氣動閥門以及1個氮氣濾芯。其中4個閥門是關??閉狀態，分別為6V46、6V37、6V57、6V31，而6V3、6V4、?5V40A、5V40B為氮氣進氣閥及調節閥，更換此管道上??的所有密封圈，4個氣動閥膜片出現變形，全部更換?。?將氮氣濾芯的外殼拆卸取出，O型圈重新涂抹真空脂，?更換完畢后重新運行空載程序進行手動壓力升測試。

結果確認：凍干機運行空載程序將箱內抽到極限??真空[設定為1 Pa（10?μbar），實際能到0.8?Pa（8?μbar）]，?手動進行壓力升試驗，結果為0.1 Pa/min（1?μbar/min），?已合格。

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

4 ???真空系統進氣支路異常分析與處理

故障現象：凍干機在空載測試時真空系統在35 min?內抽到設定值1?Pa（10?μbar）才符合要求，而當天抽真?空用了50 min才抽到100 Pa（1 mbar），系統不符合工藝?生產要求，需要檢修。

故障分析方法如圖5所示。

進氣支路異常分析

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，更換聚乙烯材質的密封?圈，同時在連接處涂抹高真空硅脂，更換完畢后重新進?行抽真空測試。

在泄漏難以發現的情況下，可以拆卸單個部件或?支路，用盲板進行封堵，首先確保整體不泄漏，之后再?逐個安裝測試，哪個部件安裝測試后有異常，就鎖定該?位置排查。此方法耗時長，效果明顯，另外要備齊各種?規格的盲板。

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

值上升則有泄漏，需要進行逐一排查。

4.1.2???進氣支路泄漏排查

在程序運行中進行手動壓力升試驗時出現真空探?頭數值無限回升的情況，而在程序運行中只有6V1往后?的閥門是打開的，由此可以判斷泄漏點應該在6V1往后?的管道上（6V1為凍干箱進氣閥門，此管道在抽真空時?起到對箱內補充氮氣使真空度保持在設定值的作用）。

如圖6所示，管道分三段連接，有5個密封圈和8個?氣動閥門以及1個氮氣濾芯?。分段排查更換管道密封圈?和閥門墊片以及濾殼密封，更換完畢后重新運行程序?進行測試。

進氣管路

4.2 ???總結

真空系統的排查就是三大步—?凍干箱、冷凝室、?進氣支路，恰恰是進氣支路容易被忽略?。進氣支路往往??被認為只是幾個閥門和濾芯，都不經過蒸汽的膨脹，墊??片老化不明顯，泄漏的可能性不大。但是，被忽略的往??往就是最容易出現異常的地方，平時維護時要注意做??到面面俱到。

5????結語

凍干機真空系統對凍干過程和制品質量起著決定?性作用，本文就凍干機真空系統的常見故障進行了分?析并提出了解決方法，希望能對凍干機設備管理者起?到一定的幫助作用。