發(fā)酵罐報廢的故障分析

    發(fā)酵罐有兩種工作模式:正常培養(yǎng)模式和滅菌模式。正常培養(yǎng)時，壓力控制在200 kPa，攪拌為120 r/min。溫度控制由夾層內(nèi)的水通過循環(huán)泵帶動，通過冷、熱交換板，控制系統(tǒng)溫度。滅菌模式時，夾層循環(huán)泵帶動內(nèi)套DI水循環(huán)，通過熱交換板給夾層內(nèi)的水加熱，使得罐內(nèi)培養(yǎng)基升溫，到達121℃后保溫30 min，然后系統(tǒng)通過冷交換板為罐降溫，通過除菌過濾器給罐內(nèi)補充空氣，防止降溫時產(chǎn)生真空，當溫度<80℃時，系統(tǒng)恢復培養(yǎng)狀態(tài)運行。

    更換新的罐體后，運行前幾次時，系統(tǒng)工作正常，但是到了第4次實驗時，生產(chǎn)人員反映，滅菌時罐體夾層壓力偏高。

    對整個發(fā)酵罐的滅菌程序進行全程的檢測，循環(huán)泵正常運行，工廠蒸汽供給正常，經(jīng)過仔細檢查，發(fā)現(xiàn)夾套管路在滅菌時熱交換板的進、出口溫差很大，出口溫度達到100℃左右，而入口只有20℃左右，根據(jù)資料，設備夾套容量為60 L，泵的流速為50 L/min，不應該造成如此大的溫差。但泵的指示工作正常，電機轉向、轉速正確。初步判斷應該是熱交換板出了問題，拆開熱交換板的低溫接口(與發(fā)酵罐夾層相通)，在給交換板加蒸汽時，從低溫口噴出大量蒸汽，關閉工廠蒸汽，低溫口沒有氣體漏出，由此懷疑是熱交換板發(fā)生擊穿。更新交換板后，故障依舊。循環(huán)管路上只有循環(huán)泵未檢測，拆開循環(huán)泵，發(fā)現(xiàn)循環(huán)泵的葉輪已碎。

    由于循環(huán)泵葉輪的損壞，造成夾套不能循環(huán)，夾套內(nèi)的水汽化，使得夾套長期工作在極限壓力下(夾套承受壓力為0.4 MPa )，而夾套的壓力并不是生產(chǎn)監(jiān)測的項目，壓力過高并未引起生產(chǎn)人員的注意。長時間的極限壓力下工作，最終使得發(fā)酵罐體損壞。

    當時一直沒有考慮循環(huán)泵故障，發(fā)酵罐主要是因為泵正常運行，轉向、速度都正常。葉輪損壞的原因，主要是由于夾套補液罐為不銹鋼材質，沒有液位顯示。操作人員在給夾層加水時，液位掌握的不好，造成長期虧水運行，在葉輪處產(chǎn)生氣蝕，造成葉輪損壞四。