Máy hàn orbital cho ngành dược phẩm, thực phẩm và đồ uống

(1760 Lượt đánh giá)

Hàn quỹ đạo đã được chứng minh là một phương pháp rất hiệu quả để hàn nối ống thép không rỉ ( inox) cho các hệ thống mà ở đó các sản phẩm, dung dịch chảy qua hệ thống đường ống này phải được duy trì trong điều kiện sạch hoặc vô trùng. Khả năng tạo mối hàn đẹp, độ ngấu tốt, không bị nứt , duy trì độ đồng nhất và tính nhất quán của hàng ngàn mối nối đã làm cho c

  • twitter
  • Facebook
  • pinteres
Mô tả

Hàn quỹ đạo đã được chứng minh là một phương pháp rất hiệu quả để  hàn nối ống thép không rỉ ( inox) cho các hệ thống mà  ở đó các sản phẩm, dung dịch chảy qua hệ thống đường ống này phải được duy trì trong điều kiện sạch hoặc vô trùng. Khả năng tạo mối hàn đẹp, độ ngấu tốt,  không bị nứt , duy trì độ đồng nhất và tính nhất quán của hàng ngàn mối nối đã làm cho công nghệ hàn quỹ đạo Orbital trở thành công nghệ hàn được chấp nhận cho các ngành công nghiệp bán dẫn và dược phẩm sinh học ở Hoa Kỳ.  Mối hàn không có vết nứt hay khe hở là cần thiết để kiểm soát sự phát triển của vi sinh vật trong hệ thống đường ống vi sinh.

Mối hàn ống inox tự động

Các ngành công nghiệp thực phẩm và sữa ở Hoa Kỳ, nơi trước đây chậm thích nghi với hệ thống hàn quỹ đạo nay đã cho thấy nhận thức ngày càng tăng trong năm qua. Nhờ đó giờ đây công nghệ hàn nối ống này được sử dụng cho sản xuất chế tạo các hệ thống đường ống vi sinh được coi là nền tảng để đạt được và duy trì khả năng sạch và vô trùng. Công nghệ này đang từng bước cải thiện điều kiện vệ sinh của hệ thống đường ống của các nhà sản xuất.

Ngành công nghiệp thực phẩm và sữa đang theo sau ngành công nghiệp chế biến sinh học đưa ra một tiêu chuẩn mới cho việc thiết kế và chế tạo các thiết bị chế biến sinh học, bao gồm hệ thống ống dẫn (ASME Tiêu chuẩn thiết bị  chế biến sinh học BPE '97) vào tháng 11 năm 1997. Ủy ban Tiêu chuẩn vệ sinh 3-A hợp tác với Hiệp hội Hàn Mỹ (AWS), vừa công bố tiêu chuẩn AWS D18.1 cho các mối hàn trong các hệ thống đường ống bằng thép không gỉ có tiếp xúc với sản phẩm.

Tiêu chuẩn này chính xác hơn và được xác định rõ hơn các tiêu chuẩn trước đây được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm và sữa . Tuy nhiên, ngành công nghiệp sản xuất bia, cả ở Mỹ và nước ngoài, đã sớm nhận ra những ưu điểm của việc hàn bằng quỹ đạo nhằm đạt được mức độ sạch cao trong hệ thống đường ống của họ. Nhu cầu về tiêu chuẩn cao hơn được thúc đẩy bởi công nghệ mới bao gồm công nghệ chế biến sinh học và công nghệ chế biến thực phẩm tiên tiến, cũng như của thị trường toàn cầu. Thương mại quốc tế về dược phẩm sinh học cũng như thực phẩm và các sản phẩm từ sữa đã dẫn tới việc cải tiến phương pháp xây dựng nhà máy ở nước ngoài, bao gồm cả việc giới thiệu việc hàn quỹ đạo để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt hơn về xuất khẩu, đặc biệt đối với Mỹ.

Các nhóm tiêu chuẩn được biên soạn phải xác định tiêu chuẩn chấp nhận mối hàn và các vấn đề liên quan bao gồm cả các cân nhắc về luyện kim, chẳng hạn như hàm lượng lưu huỳnh tối ưu của thép không rỉ 316L, và mức độ biến dạng mối nối sau hàn và vùng nhiệt bị ảnh hưởng xung quanh nó. Các vấn đề này sẽ được kiểm tra cũng như các quy trình vận hành tiêu chuẩn hàn quỹ đạo (SOPs) đã được chứng minh là mang lại hiệu suất cao và chất lượng mối hàn tuyệt vời.

 Ứng dụng công nghiệp

Sinh Dược :  Việc hàn bằng quỹ đạo đã được sử dụng cho hệ thống đường ống khử ion DI (deionized) và WFI (nước pha tiêm) trong ngành dược phẩm kể từ những năm 1970. Ví dụ, hệ thống WFI tại cơ sở Thú y Pfizer ở Missouri. Hiện tại, hàn bằng quỹ đạo đã được sử dụng cho một số cơ sở dược phẩm ở Châu Mỹ Latinh.

Công nghiệp thực phẩm. Một số nhà cung cấp ngành công nghiệp thực phẩm lớn đã bắt đầu sử dụng hàn quỹ đạo. Kraft Foods đã mua các hệ thống hàn quỹ đạo cho một số nhà máy bao gồm Springfield, Missouri, Allentown, Pennsylvania và New Ulm, Minnesota. Họ nhận thấy thực sự cần phải có máy hàn quỹ đạo tại chỗ (on-site) cho công việc bảo trì và cho các cơ sở nhỏ mà họ có thể tự làm mà không phải thuê một nhà thầu.

Procter and Gamble đã lắp đặt hệ thống đường ống tại một số nhà máy của họ bao gồm nhà máy thực phẩm và các nhà máy hóa chất. Procter và Gamble đã xác định rằng việc hàn quỹ đạo nên được sử dụng trong tất cả các công trình mới bất cứ nơi nào có thể. Một số nhà chế tạo bao gồm APV Crepaco và Central States Industrial đã sử dụng hàn quỹ đạo để sản xuất thiết bị và phụ tùng cho các ứng dụng thực phẩm và sữa trong ít nhất 10 năm.

pipe
Hình 1: Mối hàn tay được thực hiện tại nhà máy Dược phẩm đang hoạt động,  mối hàn này bị nhiều khuyết tật như thiếu độ ngấu, không đồng tâm, khe nút lớn, vùng hàn bị cháy nhiệt quá nhiều do xông khí bên trong không tốt, mối hàn này không được chấp nhận trong bất kỳ tiêu chuẩn vi sinh nào. 


Hình 2: Mối hàn quỹ đạo  inox 316L, đã đánh bóng điện hóa. Mối hàn ngấu hoàn toàn, không có khe nứt, đồng tâm, bên trong được xông khí Argon nồng độ 8 ppm, vùng HAZ chỉ biến đổi nhẹ sau hàn. Mối hàn này được chấp nhận trong ứng dụng thực phẩm, sữa và dược phẩm.  

 NAFTA (Hiệp định Thương mại Tự do Bắc Đại Tây Dương) đã thu hút sự quan tâm đến việc hàn quỹ đạo tại Mexico để đáp ứng các tiêu chuẩn mới cho xuất khẩu sang Hoa Kỳ và Canada. Nhiều người dùng ngành công nghiệp thực phẩm ở Mexico hiện đang chỉ định việc hàn quỹ đạo. Công ty Jumex, (Jugos de Mexico), sử dụng hàn quỹ đạo để hàn ống đã đánh bóng điện hóa 316L  kích thước từ 2 đến 4 inch OD cho dây chuyền nước ép, nước trái cây và bơ sữa. Tại Ấn Độ, một quốc gia nơi thợ hàn tay có kỹ năng rất khan hiếm, Dynamix Dairy đã thành công trong việc hàn quỹ đạo các hệ thống đường ống bằng thép không gỉ trong một nhà máy sản xuất phô mai để chế biến pho mát cho McDonalds.

Ngành sản xuất bia:  Các nhà máy bia đã  nhận ra ngay từ đầu nhu cầu kiểm soát sự phát triển của vi khuẩn trong đường ống xử lí của họ. Công ty Busch Brewery Anheuser ở Van Nuys, California đã hàn quỹ đạo đường ống dài 18 km với ống 4 và 6 inch. Việc hàn bằng quỹ đạo đặc biệt quan trọng đối với việc lọc bia lạnh và bia tươi không được tiệt trùng như Miller Genuine Draft và Rainier. Hầu hết các nhà máy bia lớn ở Mỹ và một số nước châu Mỹ Latinh bao gồm Mexico, Nicaragua, Argentina và Brazil đều đã thực hiện thành công các thiết bị hàn bằng quỹ đạo. Nhà máy bia Kaiser ở Sao Paulo gần đây đã thay thế 3.000 mối hàn bằng tay bằng mối hàn quỹ đạo.

Hệ thống CIP. Gần đây, tại Nicaragua đã áp dụng máy hàn orbital kiểu đầu hở với khả năng cấp dây bù cho dây chuyền sản phẩm, hệ thống CIP (làm sạch tại chỗ) và các đường ống liên quan tại nhà máy bia "La Victoria". Một hệ thống van phức tạp, thường được kiểm soát bởi máy tính, được sử dụng để dẫn trực tiếp dung dịch làm sạch, nước rửa hoặc sản phẩm thông qua các dây chuyền sản xuất. Một cụm manifold gồm 10 van để điều khiển CIP và dòng chảy sản phẩm được chế tạo bằng cách hàn bằng quỹ đạo sử dụng đầu hàn tiêu chuẩn.
Hệ thống xử lí nước RO Nhiều công ty đã đầu tư hệ thống hàn ống inox tự động đầu kín của hãng Orbitec ( Đức) để sản xuất chế tạo hệ thống RO cho các nhà máy trong khu vực. Kiểu đầu hàn này có thể hàn đường kính từ 9.53 mm đến 114.3 mm, hàn nóng chảy không cần cấp dây bù cho mối hàn sạch, đảm bảo cơ tính và  không có khả năng vi khuẩn trong đường hàn, đạt được các tiêu chuẩn cao của các công ty Châu Âu tại VN.   

Đầu hàn và Bộ nguồn điều khiển

 Máy hàn tự động orbital về cơ bản là máy hàn điện cực không nóng chảy ( GTAW – hay hàn TIG) được thực hiện theo 2 cách: Một là hàn nóng chảy mà trong đó các mặt đầu cuối ống được nung chảy bởi hồ quang và chảy vào nhau, hai là sử dụng vật liệu bù bổ sung vào vùng hàn.  Khí trơ được sử dụng để bảo vệ vũng hàn và điện cực không bị oxy hóa. Các mối hàn quỹ đạo thường được thực hiện tại chỗ với ống được kẹp cố định và điện cực hoặc đuốc hàn (đầu mở) quay quanh mối hàn để hoàn thành mối hàn. Các mối hàn vi sinh hoặc dược phẩm tại Mỹ đều hàn theo kiểu hàn giáp mối thẳng góc không dùng vật liệu bù. Tuy nhiên, ở châu Âu và Mỹ Latinh, việc bổ sung que hàn bù có thể được yêu cầu đối với một số ứng dụng vi sinh.  Đối với kiểu hàn nóng chảy, Bộ điều khiển kiểm soát các tham số hàn như Dòng điện xung nền và cực đại , thời gian xung, tốc độ hành trình (vòng/phút), số cung tròn (hay số cấp) , v.v …Các mối hàn nóng chảy là hàn đơn ( chỉ hàn một lượt) với dòng hàn (A) giảm theo từng bước đã được định sẵn theo thời gian được gọi là cấp (level) . Sau khi mối hàn được hoàn thành dòng hàn sẽ giảm dần dần trong một khoảng thời gian cũng đã định sẵn ( lập trình được) cho đến khi hồ quang tắt hoàn toàn . Quá trình này gọi là Downslope. Sau đó công việc xông khí vẫn tiếp tục cho đến khi vật liệu hàn đã đủ nguội để ngăn ngừa oxy hóa, thời gian xông này thông thường là 30 giây.

Nếu vật liệu bù được sử dụng, bộ điều khiển phải điều khiển được dây bù vào vùng hàn và có thể điều khiển được độ giao động đuốc hàn ( OSC) và kiểm soát khe hở hồ quang (AVC)- là khoảng cách giữa điện cực và mặt ống. Điều này là rất quan trọng vì khe hở hồ quang ảnh hưởng đến điện áp hồ quang và do đó ảnh hưởng đến nhiệt cấp vào vùng hàn, khoảng cách này nên được duy trì tốt nhất có thể để đạt được các kết quả hoàn hảo có tính lập lại. 

  



Copyright (C) 2014 www.amazon-machine.com

Develop by web8x.net

^