Bærekraft, lave driftskostnader og høy anleggstilgjengelighet er sentrale emner i medisinsk teknologi, legemiddel- og næringsmiddelbransjen i dag. Alle komponenter som er installert i anleggene, og som er involvert i prosessene, må utspille sin rolle. Dette gjelder også for de utallige membranventilene som hovedsakelig brukes i sterile og farmasøytiske applikasjoner, og som må oppfylle strenge hygienekrav og standarder. Membranventiler i innovative rørventillegemer er et utmerket valg. Når de oppfyller bransjens krevende regler, kan bidra betydelig til å redusere driftskostnader og øke tilgjengelig produksjonstid. Dette har for eksempel blitt bevist gjennom deres bruk i en automatisk teststasjon for dialysefiltre.
Dialyser i hjertet av dialyse
Personer med kronisk nyresykdom må regelmessig gjennomgå dialysebehandling for å rense blodet. I hjertet av dialyse ligger dialysatoren: et filter som fungerer som en kunstig nyre og fjerner giftstoffer fra stoffskiftet samt overflødig vann fra blodet gjennom ulike fysiske prosesser. Under dialyseprosessen føres pasientens blod gjennom opptil 15 000 hule fibre i dialysatoren, hvis vegger består av en tynn membran. Denne membranen har ekstremt fine porer som lar giftstoffer passere gjennom den, men beholder pasientens essensielle blodkomponenter. B. Braun Avitum Saxonia GmbH, et datterselskap av det medisinske teknologiselskapet B. Braun SE, produserer nettopp dette midtpunktet innen dialyse – dialysatoren – i tre fabrikker ved Dresden-anlegget. Med hjelp fra de rundt 900 ansatte blir fibrene spunnet og kroppene formet, montert og pakket her.
Det er livsviktig for pasienter at dialysatorer fungerer riktig. Filtermembranene testes derfor for fiberintegritet under rene romforhold i en kompleks prosess. I lekkasjetesten fuktes fibrene med sterilt vann og eksponeres for steril testluft. Sterilt vann (grundig renset vann, forkortet HPW) av høy mikrobiologisk kvalitet strømmer på dialysatsiden, mens testluften påføres blodsiden. Ved feil passerer luft gjennom membranen, og det dannes bobler. Ved slutten av testen tørkes deretter de testede filtermembranene med varm luft.
Membranventiler fra Bürkert i spesielt lette rørventillegemer sparer energi- og driftskostnader i SIP -prosesser og øker anleggets tilgjengelighet. De har demonstrert påliteligheten sin hos B. Braun Avitum Saxonia GmbH i en automatisk testbenk for dialysefiltre siden 2018.
Alle testsekvenser er automatiserte, fra lasting og lossing til klemming av dialysefiltrene på teststasjonene og anvendelse av de ulike mediene i en definert rekkefølge. Dette krever mange ventiler, slik at luft- og vanngjennomstrømningen ved de mange teststasjonene kan reguleres nøyaktig.
«Totalt brukes det mer enn 600 membranventiler på testbenken.»
I drift døgnet rundt
Alphaplan GmbH, en spesialist innen membranfilterteknologi, har utformet og bygget en automatisk testbenk slik at dialysefiltre kan testes døgnet rundt i treskifts-drift. Den består av flere celler, som igjen er delt inn i flere blokker med flere teststasjoner.
Det stilles høye krav til ventilene som er installert i testbenken. De må være hygieniske, men også tilby gode termiske og prosessuelle egenskaper: de må være enkle å rengjøre og egne seg til de høye temperaturene som er involvert i SIP-prosessene mellom de faktiske testfasene. En lang levetid for membranen er helt avgjørende fordi anleggsområdet kun stenges ned én gang i året for vedlikeholdsarbeid. Av disse grunnene valgte produsenten av testbenker, som har jobbet med Bürkert i mange år og setter pris på fluidikkspesialistenes ekspertise, membranventiler i et rørhus, som allerede er i sin tredje generasjon på markedet, og er perfekt tilpasset bruksområdet deres innen legemiddel-, næringsmiddel- og kosmetikkbransjen.
Dialysefiltrene testes døgnet rundt i treskifts-drift i en automatisk testbenk under rene romforhold
Rask oppvarming og nedkjøling
De spesielt lette rørventillegemene bidrar til å spare energi og kostnader i SIP-prosesser, ettersom de varmes opp og kjøles ned raskt. Med en temperaturforskjell på 100 K kan energibesparelser på mer enn 50 % oppnås per SIP-syklus, noe som kan føre til betydelige kostnadsbesparelser avhengig av antall CIP/SIP-prosesser per år. Produksjonen blir mer bærekraftig og prosessens CO2e-avtrykk reduseres. Samtidig øker anleggets produktivitet, ettersom den raske oppvarmings- og kjøleprosessen reduserer ikke-produktive rengjøringstider. Dessuten utsettes de temperaturfølsomme membranene for mindre termisk stress. Avhengig av bruksområde kan dette mer enn doble levetiden, forlenge de nødvendige servicesyklusene betydelig og også redusere hydrokarbon-intensivt elastomeravfall. Membranventilene i rørhuset har også bevist påliteligheten sin i omfattende kvalitetstester.
Innovativt rørhus i bruk i en automatisk teststasjon for dialysefiltre.
Testprosedyren tar hensyn til bruksforholdene
B10-verdien i henhold til DIN EN ISO 13849-standarden er viktig i forbindelse med en ventils forventede levetid. Dette er den statistiske forventede verdien av antall sykluser, der 10 % av alle komponenter har overskredet spesifiserte grenseverdier (antall byttesykluser) under definerte forhold (90 % sannsynlighet for overlevelse). «Problemområdet» med membranventiler er membranen, som alltid er utsatt for en viss mengde slitasje. Nok en gang avhenger dette imidlertid av bruksforholdene, for eksempel temperaturene, antall byttesykluser eller media. Realistiske data ble derfor fastsatt i et spesielt testanlegg for å kunne spesifisere en bruksspesifikk B10-verdi. For testbenken betyr dette at ventilmembranene bare må skiftes hvert annet år i løpet av det ordinære vedlikeholdsintervallet.
«Dette har vist seg å være nøyaktig i praksis, og membranventilene fungerer svært pålitelig.»