黃澤明

0 引言

在血液制品生產(chǎn)中，原有的手工破血漿袋破袋速度慢，易污染血漿，且血漿的收率較低。目前，從國內(nèi)多家血液制品生產(chǎn)廠家使用破袋機(jī)的情況來看，由于國內(nèi)生產(chǎn)廠家設(shè)備設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)化和制造能力有限，無法保證設(shè)備正常使用，設(shè)備運(yùn)行的可靠性差。

下面以由澳大利亞Centreline Engineering公司生產(chǎn)的自動血漿破袋機(jī)為例，此設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，維護(hù)成本低。設(shè)備外形如圖1所示。

1 自動破袋機(jī)簡介

1.1 升降機(jī)

升降機(jī)將裝有冰凍血漿袋的框子利用升降平臺運(yùn)送至鋼平臺上，等待破袋。升降平臺的運(yùn)行上下限由2個SICK傳感器控制，鋼平臺上的安全門裝有安全鎖，以防止意外的發(fā)生。當(dāng)升降機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)緊急情況時，可按下控制面板上的急停按鈕進(jìn)行緊急停機(jī)。

1.2 清洗機(jī)和破袋機(jī)

（1）清洗機(jī)的進(jìn)料段裝有16個WFI噴淋嘴，通過噴淋管道分別對稱安裝在清洗機(jī)傳送網(wǎng)的上下兩側(cè)。出料段并排安裝了8個吹風(fēng)噴嘴，以產(chǎn)生有效的空氣簾。

（2）血漿袋由操作人員手工放到清洗機(jī)的傳送網(wǎng)帶上，經(jīng)過WFI噴嘴的清洗，再由吹風(fēng)噴嘴吹干附在血漿袋上的水。吹風(fēng)噴嘴的潔凈壓縮空氣設(shè)計(jì)為1～3 Pa。位于清洗機(jī)下方的壓縮空氣和WFI管道上的壓力傳感器檢測壓縮空氣和WFI的供給。如果氣壓和水壓不足，該電磁閥不開啟，清洗機(jī)不工作。

（3）被吹干的血漿袋被送到血漿袋進(jìn)料中的轉(zhuǎn)盤上。

（4）進(jìn)料盤上的血漿袋由操作人員按雙數(shù)手工擺放在破袋機(jī)的兩條傳送帶上，血漿袋放在恰當(dāng)?shù)奈恢脮r，傳送帶運(yùn)行到下一個位置。當(dāng)血漿袋傳到切割位置時，刀架啟動，同時切下兩袋，切開后自動提起，完成一個動作。切割時沿血漿袋的對角線，這樣方便脫開血漿袋，更好地收集血漿。

（5）傳送帶和刀架的運(yùn)行分別由兩部SEW伺服電機(jī)和SICK傳感器控制。隨著該過程的進(jìn)行，被切割后的血漿袋傳送到脫袋臺面上。由操作人員翻轉(zhuǎn)血漿袋，收集血漿，取走空血漿袋，血漿袋通過下面的收集盤，傳送進(jìn)融漿罐，將空血漿袋置于指定容器中。

（6）如果冰凍的血漿袋粘附在刀頭上或者引起傳送帶堵塞時，通過按下主控制臺上的急停按鈕或者防護(hù)門上的紅色急停按鈕，進(jìn)行緊急停機(jī)。待問題解決后，釋放急停按鈕復(fù)位，方可再次啟動。

1.3 破袋機(jī)主控制臺

在控制面板上點(diǎn)擊進(jìn)入按鈕，顯示屏上會顯示出其狀態(tài)，如果沒有出現(xiàn)報(bào)警和錯誤，就點(diǎn)擊黃色的重新啟動按鈕。點(diǎn)擊綠色啟動按鈕，此時系統(tǒng)啟動，在正常運(yùn)行情況下，綠燈會亮，如果出現(xiàn)故障，黃燈會閃爍。操作面板如圖2所示。

1.3.1 主顯示界面

（1）主界面為設(shè)備開始運(yùn)行提供一個清晰的畫面，設(shè)備啟動時必須進(jìn)入該畫面，以檢查設(shè)備狀態(tài)。該畫面提供以下信息：顯示報(bào)警和報(bào)警的位置；安全開關(guān)在安全門上的位置；清洗機(jī)的水壓和氣壓。

（2）當(dāng)出現(xiàn)問題和錯誤時，在這個界面不能重新設(shè)定。它僅提示問題和錯誤發(fā)生的位置。

1.3.2 參數(shù)顯示屏

（1）參數(shù)顯示屏提供有關(guān)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和位置的信息，該區(qū)域有安全權(quán)限，只有有權(quán)限的人員才能進(jìn)入。如需進(jìn)入該界面修改參數(shù)，必須輸入相應(yīng)密碼。參數(shù)顯示屏顯示下列參數(shù)：系統(tǒng)設(shè)定值，可改變的數(shù)值；實(shí)際值，即在設(shè)備運(yùn)行過程中的實(shí)際值。這2個值有細(xì)微的差別。

（2）設(shè)備出廠時設(shè)定的血漿破袋機(jī)傳送帶的斜率和刀頭的角度都不能隨意改變。這些設(shè)定已經(jīng)經(jīng)過精確地設(shè)計(jì)。如果改變這些設(shè)定，會對機(jī)器的機(jī)械和電氣方面造成一些物理損傷。

1.3.3 報(bào)警顯示

報(bào)警顯示的是與SEW變頻器相關(guān)聯(lián)的故障代碼，分別顯示清洗機(jī)、傳送帶、刀架的故障。所有故障的描述和代碼在SEW手冊上可以找到。

1.3.4 系統(tǒng)顯示

該顯示提供進(jìn)入內(nèi)部PLC參數(shù)的設(shè)定、系統(tǒng)日期和時間的設(shè)定。同樣，該區(qū)域也是有安全權(quán)限的，只有輸入相應(yīng)密碼才可以進(jìn)入該界面進(jìn)行參數(shù)修改。程序的更新、軟件安裝和設(shè)定都通過該界面完成。HMI軟件提供一個詳細(xì)的幫助菜單來協(xié)助完成這些操作。

2 清洗機(jī)噴嘴的改進(jìn)

2.1 改進(jìn)背景

在清洗機(jī)原有設(shè)計(jì)噴嘴數(shù)量、安裝方式和選型上進(jìn)行了改進(jìn)。原噴嘴數(shù)量16個，單個噴嘴噴霧角度為90°，噴霧距離90 mm。噴淋理論覆蓋范圍為185 mm，實(shí)際WFI在1.5 Pa的壓力下，噴淋范圍為154 mm，無法對血漿袋表面進(jìn)行全面噴淋，不能有效地清潔血漿袋表面的殘留物和微生物。原噴嘴為塑料噴嘴，在清洗的過程中由于操作不正確，容易對噴嘴造成意外損傷，影響噴淋效果。

2.2 理論計(jì)算

根據(jù)表1所示的噴霧角度和覆蓋范圍，可以計(jì)算：

最大流量=正常流量×1.1；

WFI的流量：500 L/h；

噴淋管道WFI水壓：0.1～0.15 MPa；

噴嘴間距：175 mm；

單個噴嘴流量：500×1.1/16=34.37 L/h=0.57 L/min。

2.3 選型

參考Spraying systems Co.（美國噴霧系統(tǒng)公司）產(chǎn)品手冊，扇形噴霧噴嘴符合生產(chǎn)需求。根據(jù)該系列噴嘴的性能數(shù)據(jù)（表2），選擇出兩款最適合實(shí)際噴淋要求的噴嘴。

表1 噴霧角度和覆蓋范圍

表2 噴嘴性能數(shù)據(jù)

通過計(jì)算噴淋系統(tǒng)在清洗機(jī)上的安裝位置，噴嘴口到血漿袋的距離為8.5 cm，第二種噴嘴更符合實(shí)際噴淋情況，具體型號為H 1/4 VV-SS11002。

不銹鋼噴淋系統(tǒng)如圖3所示。

新設(shè)計(jì)的噴淋系統(tǒng)數(shù)秒內(nèi)可安裝完畢，不需要借助工具就可自動對準(zhǔn)，不會產(chǎn)生因操作人員操作不正確而損壞的情況，同時具備不易堵塞、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。該噴淋系統(tǒng)噴淋效果良好，能有效地清洗掉附著在血漿袋表面的微生物，更符合新版GMP的清洗要求。

3 結(jié)語

由澳大利亞Centreline Engineering公司生產(chǎn)的非標(biāo)自動血漿破袋機(jī)具有結(jié)構(gòu)相對簡單、可靠性高、維護(hù)成本低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。對于血漿制品行業(yè)來說，該設(shè)備更符合現(xiàn)代的生產(chǎn)需要以及新版GMP的清洗要求。

［1］ Cent r el ine Engineer ing Pl asma Bag Guil l ot ine Manual（破袋機(jī)用戶手冊）

［2］Spr aying Syst ems Co.（美國噴霧系統(tǒng)公司）產(chǎn)品手冊

［3］SEW變頻器操作手冊