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医药工业洁净厂房配电系统设计与节能应用

文章更新时间:2023-03-02 点击量:83

摘要:根据多年的医药工业厂房设计经验,作者对洁净厂房的动力、照明和接地设计进行了简要的探讨。


关键词:洁净厂房、配电、照明、接地

一引言

 自国家重新制定《药品生产质量管理规范》以来,为了实施该规范,药品生产需要清洁生产,电气设计也应满足药品生产的清洁要求。以下是医药工业清洁厂电气设计的简要讨论。

 医药工业洁净厂房空气洁净度等级分为100级、1万级、10万级和10万级以上(相当于30万级)。

二配电

 制药工业洁净厂的配电室应设置在非洁净区,便于操作和管理。制药工业生产的设备大多功率小,但数量大,有自己的控制箱,设计采用直接配电或插座配电。从经济合理的角度来看,一般选择小型组合配电箱配电。一般单相电气设备低于2.5kW,三相电气设备低于5~6kW以下由组合配电箱放射式供电。组合配电箱采用嵌入式,放置在非洁净区。当组合配电箱必须放置在清洁区域时,也应嵌入在低级清洁区域的墙上。此时,组合配电箱应封闭,外壳应光滑,便于擦拭和清洁。不直接用于设备的插座应采用漏电保护。低压动力箱和低压配电柜不宜放置在清洁区域,配套设备的控制箱也应封闭,外壳光滑,便于擦拭和清洁。

 从组合配电箱到设备或插座的配线采用阻燃交联聚乙烯绝缘铜芯线(或阻燃聚氯乙烯绝缘铜芯线)穿镀锌钢管。

 洁净区一般有天花板,电气设计前应与相关专业讨论,确定天花板上电缆桥架的安装高度,天花板下部一般放置空调风管和送排风管‚上部设置电缆桥架和工艺管道。

 大功率电气设备、无控制箱的电气设备、组合配电箱、照明配电箱由配电室电力箱(或低压配电柜)放射式供电。配线采用阻燃交联聚乙烯绝缘电力电缆(或阻燃聚氯乙烯绝缘电力电缆),控制线采用阻燃交联聚乙烯控制电缆(或阻燃聚氯乙烯绝缘控制电缆)沿配电室电缆桥架敷设,出桥后采用镀锌钢管暗敷或明敷至电气设备。在长春高斯达生物科技集团有限公司技术改造项目设计中,洁净区电缆出桥后,天花板采用镀锌钢管,从天花板到电气设备采用不锈钢管。

 为了保证医药产品的生产质量,防止生产环境对产品的污染,药品生产环境需要净化空气,因此净化空调系统和送排风系统的功耗有时超过药品生产设备的功耗。为了节约能源,保证环境的温度和湿度,空调系统和送排风系统的电机采用变频调速。根据药品要求和业主投资情况,采用手动调频或自动调频。自动调频采用温湿度信号或风量信号。

 火灾发生时,空调系统和排气系统电源通过防火阀或火灾报警系统信号切除,避免火灾利用。在桂林吉奇制药有限公司吉奇科技园的设计项目中,根据当地消防局的要求,增加了排烟系统的控制。最近,合肥第六制药厂改造项目的设计也设计了排烟系统,有利于早期消除烟雾、疏散和消防人员。如果火灾温度上升到280度,排烟系统应自动关闭。

 排烟风机和消防泵的接线采用耐火电缆,疏散诱导灯的接线采用耐火电线。所有与消防相关的电气设备和疏散照明应由两个电源供电,末端自切。

 在洁净区药品生产中,有时需要使用有机溶剂乙醇、丙酮等爆炸性危险物质,设计中需要按照国家标准GB50058-设计了《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》。以前的规范(包括八个规范)不应再使用,加门斗后降为非防爆区的做法应废除。特别是制剂生产车间小、多,难以划分防爆区域,但只要药品工艺布置合理,工艺设备容积小于95mm³、压力小于3.5MPa、38l/流量小于38l/s,以释放源为中心,半径为4.5m,在地板以上范围内划分为两个区域,能够满足设计规范的要求。近年来,按照这种方法设计原料药车间和制剂车间‚即满足生产,又符合规范要求。近期合肥第六制药厂改造工程及上海雅培制药有限公司二期工程(b)在工程设计中,保持门斗正压送风,防爆区采用机械排风,降低爆炸浓度,也能满足设计规范的要求。如果洁净区需要防爆,应首先考虑防爆要求,同时考虑洁净区的要求。电气设备的选型仍按爆炸性介质的级别和组别选择。配线管和防爆电气设备应明敷明装。但管道外壳和电气设备外壳需要光滑,便于擦拭和清洗。

 药品生产往往有更多的粉尘环境,如药粉、淀粉等。一般可与工艺专业讨论选择除尘设备、封闭生产设备或在排气罩下包装操作。使粉尘量小,可分为非爆炸危险区域。良好的除尘设备也可以与工艺生产设备联锁,当除尘设备停止时,工艺设备也可以停止,也可以分为非爆炸危险区域。但是电气设备‚如果控制按钮、灯具等仍应选择密闭型。

三照明

 清洁区域的照明电源需要直接从变电所用电缆中吸引。

 原料药、制剂药生产为洁净区,均为封闭式,人工照明尤为重要。国家标准GB50034-92《工业企业照明设计标准》中的规定不适用于无窗厂房设计。根据我们对洁净区照明的测试、长期实践经验和参考标准,我们认为洁净区的照明,包括洁净走廊,不应低于300Lx,从洁净区到非洁净区的照明应逐渐减少,有利于保护眼睛卫生。洁净区的照明灯不宜嵌入,因为灯具周围与天花板材料之间的间隙难以密封。因此,采用封闭式天花板净化荧光灯,天花板灯与天花板之间的间隙更容易处理。洁净区天花板上有许多出风口和回风口,灯具的布置应打开这些出风口。

 根据药品生产的要求,有时房间需要安装紫外线杀菌灯,一般为20㎡在范围内安装30W紫外线杀菌灯。

 因为洁净区是封闭的,应急照明更为重要。每个房间应设置应急照明,一般放置在靠近门的地方。大房间和走廊应多设置,应急时间不少于90分钟。疏散走廊每隔15分钟~20米处设置红色应急诱导灯(安装高度小于1米)。红色安全出口应急诱导灯标志设置在消防安全门和出入口门上,使人员在发生火灾时顺利疏散现场。

 此外,在车间通向洁净区的出入口处,门外两侧安装电击杀虫灯‚防止蚊子进入车间。门两侧安装驱虫器(即灭鼠器),防止老鼠和蟑螂。杀虫灯和驱虫器通常配有插座连接,安装高度为1.5米左右。

 照明配电箱和组合配电箱不应放置在清洁区域。目前,清洁区域的照明控制有两种,一种是分散控制,灯开关安装在清洁区域;另一种是集中控制在照明配电箱上。

四接地

 防静电设计和防雷设计应在洁净区内有爆炸危险和粉尘的地方进行。

 在设计中,我们将重复接地、防静电接地和防雷接地连接成一个整体,接地电阻小于1欧姆。近年来,药品生产厂设计的低压配电系统采用TN接地方式-C-S或TN-S系统。

 国标GB500544-《低压配电设计规范》第四节接地故障保护第4.4.四条规定应进行等电位连接,以往设计仅在电气设计和施工说明书中写一条。根据本规范,我认为应设计等电位连接平面图和系统图‚再写一次说明为宜。国家标准图集97SD567《等电位联结安装》第6页<总等电位联系系系统图示例>工艺管道等电位连接未绘制,图集适用于民用设计,工业设计应加工艺管道更加清晰。黑龙江乌苏里江制药有限公司工程项目及今年上海雅培制药有限公司二期工程(b)所有项目都设计了等电位连接图。

五AcrelEMS-BP生物制药能效管理平台

1平台概述

 AcrelEMS-BP能效管理系统集变电站综合自动化、电力监控、能源管理、电力质量、电气安全、设备运行维护于一体。平台采用自动化、信息技术和集中管理模式,对企业生产、输配、消耗环节进行集中、扁平化的动态监控和数据管理,通过数据分析、挖掘和趋势分析,通过数据分析、挖掘和趋势分析,帮助企业对各种能源需求和能源消耗、能源质量、产品能源单一消耗、各工序能耗、工艺、车间、生产线、团队、主要能耗设备等能源利用情况进行能耗统计、环比分析、能源成本分析、碳排放分析,加强能源管理,提高能源利用效率,挖掘节能潜力,为节能评价提供基本数据和支持。

2平台组成

 安科瑞生物制药能效管理系统是一个深度集成的自动化平台,集成了35KV/10KV变电站综合系统、10KV/O.4KV电力监控系统、变电站环境监控系统、智能电机监控系统、电气火灾监控系统、消防设备电源系统、消防应急照明和疏散指示系统。用户可以通过浏览器和移动应用程序获取数据,通过平台集中监控、统一管理、统一调度,满足可靠、安全、稳定、高效、有序的用电要求。

3平台拓扑图

厂区能效管理平台拓扑图

4平台子系统

 电力监测、环境监测、电机监测、电气安全

5相关平台部署硬件选型清单

六结束语

 医疗洁净室的电气设计不仅内容多,涉及面广,而且与制药工艺、给排水、暖通空调、建筑场地、装修密切相关。医药工业厂房设备多,专业技术复杂,要求严格。合理的供配电设计不仅能提供连续可靠的电源,而且能保持医药工业洁净厂房的正常功能,对工厂工作人员的安全和正常生产也起着重要的作用。本文通过分析设计中遇到的情况,总结了一些设计方法,为未来相关项目的设计提供了一些参考经验。


参考文献

[1]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版

[2]张亚思。医药工业洁净厂房电气设计[J].医药工程设计,2004年,25年(3):2.