生物製藥是一個(ge) 特殊行業(ye) ,特別是生物製品(疫苗)的生產(chan) 。需要連續生產(chan) 。每批產(chan) 品從(cong) 開始到出成品的整個(ge) 周期,都要保證外環境達到要求。生產(chan) 設備要正常運轉,才能生產(chan) 出合格的產(chan) 品。生產(chan) 工藝設備不僅(jin) 對電源的電壓、頻率要求穩定,還應保證在連續生產(chan) 周期中電力不能中斷,這就要求有一套可靠的供電係統。配電係統的不完善或供電線路的老化而造成的一係列安全供電問題,可能會(hui) 給企業(ye) 帶來巨大的損失。如正在進行疫苗分裝的分裝線遭遇停電,可能 會(hui) 燒壞滅菌隧道;培養(yang) 的各種細胞會(hui) 因供電問題造成細胞的死亡,可直接導致生產(chan) 中斷,會(hui) 給生物製品企業(ye) 帶來重大損失凍幹設備若停電2h可能會(hui) 導致產(chan) 品報廢。但目前一些藥廠對此問題的重視程度不夠,沒有充分意識到供配電的重要性和複雜性。
加強用電安全管理的同時,如何GMP潔淨廠房及生產(chan) 關(guan) 鍵設備的特點,遵照“以質量為(wei) 本"的生產(chan) 原則,著手於(yu) 用電基礎設施改造建設,防患於(yu) 未然,科學合理的配置硬件設備,為(wei) 安全生產(chan) 提供一個(ge) 技術先進、功能齊全、安全可靠的良好供電係統,是安全工作的核心內(nei) 容。本文結合中國醫學科學院醫學生物學研究所疫苗生產(chan) 及科研供配電係統及使片情況,從(cong) 供配電係統線路配置入手,與(yu) 大家共同探討如何提高供電安全可靠性。
電力網上用電設備所消耗的功率稱為(wei) 電力負荷。按其重要性及對供電可靠性的要求,電力負荷可分為(wei) 以下三類:①中斷供電會(hui) 造成人身傷(shang) 亡及重大經濟損失,損壞重要設備,破壞生產(chan) 工藝過程,使生產(chan) 長期不能恢複或產(chan) 生大量廢品。顯然生物製藥(疫苗)生產(chan) 屬於(yu) 一類負荷:②中斷供電會(hui) 造成經濟較大損失,損壞生產(chan) 設備,產(chan) 品大量減產(chan) ,停頓較長時間才能恢 複生產(chan) ;③除上述一,二類外的一般負荷,均為(wei) 第三類負荷,如一般的輔助車間及照明負荷等。
根據國內(nei) 供電規範及生物製藥中疫苗生產(chan) 的特殊性,應采用兩(liang) 路lOkV電源供電,是引自上級兩(liang) 個(ge) 不同35kV真雙路供電。高壓係統主接線為(wei) 單母線帶各自負荷,分段運行。中間設聯絡開關(guan) ,兩(liang) 電源互為(wei) 閉鎖,備用自投。盡管如此,仍有各種不可抗力的出現,造成兩(liang) 路市電中斷的町能。因此,為(wei) 保證重要負荷的持續供電還應增設能在15s內(nei) 快速自起動柴油發電機組或可靠的不問斷電源裝置(UPS)作為(wei) 重要或關(guan) 鍵設備的自備應急電源。
第一類負荷:要求使用兩(liang) 個(ge) 獨立的電源供電,當其中一個(ge) 電源發生事故或因搶修而停電時,不至於(yu) 影響另一個(ge) 電源繼續供電,必要時再加自備應急電源(發電機,UPS電源)以保證供電的連續性。
第二類負荷:要求采用雙同路供電,即由兩(liang) 條線路供電,在條件不允許采用雙到路時,可采用專(zhuan) 用線路。
第三類負荷:供電無特殊需要,這類用電設備供電中斷時影響較小,但在不增加投資情況下也應盡可能提高供電的可靠性。
生物製藥行業(ye) 一般列為(wei) 一、二類供電負荷,故投資較大。采用雙回路兩(liang) 個(ge) 獨立電源,再設置1台備用發電機,以備應急。部分關(guan) 鍵用電設備應配UPS電源(單相或三相)。以保證產(chan) 品質量及設備安全。
要求供電不中斷。對關(guan) 鍵生產(chan) 設備的供電一旦中斷,不僅(jin) 會(hui) 造成停產(chan) ,而且會(hui) 導致價(jia) 值較高進口設備的損壞或產(chan) 品報廢。因此,為(wei) 保證安全生產(chan) ,要求實行連續供電,並且具有足夠的供電能力。
這主要是指供電頻率和供電電壓偏離額定值的幅度不超過允許的範圍。否則,電氣設備的遠行會(hui) 不穩定,甚至損壞電氣設備。我國規定交流供電標準頻率為(wei) 50Hz。偏差不超過±0.2-±0.5,電壓不超過士±7%。
在上述基本要求的基礎上,盡量做到供電係統簡單、操作方便、基本建設投資和運行維護費用低。
該研究所的供電,考慮了供電的可靠性,中心配電站控製櫃見圖1。采用雙回路供電的變電站(圖2),電源進線為(wei) lOkV,降為(wei) 380/220V。小型企業(ye) 可隻設一個(ge) 變電站,采用2台變壓器,可單獨運行。當一回路進線斷電或變壓器放障,檢修時可采用聯絡開關(guan) 使重要負荷保持供電。中型以上企業(ye) 則J電設一高壓配電所(圖3),由6~10kV線送至各車間或建築物的變電所,降為(wei) 380/220V供電。
岡(gang) 生物製品車間一、二類負荷較多,考慮到車間供電的可靠性,可將小型企業(ye) 供電係統用到車間配電站,采用2台變壓器供電。當負荷變動較大時,為(wei) 減少變壓器空載損耗,可在負荷低穀時切斷l台變壓器。當同時起用2台變壓器時,每台容量應大於(yu) 計算負荷的60%或一、二類負荷總容量。
電氣主接線圖又叫一次接線圖,它是表示電能傳(chuan) 送和分配路線的接線圖,直接連接的變壓器、高壓開關(guan) 、低壓開關(guan) 、互感器等電器設備,叫做一次設備。電氣主接線直接影響變配電所的技術經濟性能和運行質量,故在確定生物製藥車間變電所的電氣主接線時,應滿足下列要求:①能保證其供電可靠性;②接線圖力求簡明,以便運行操作和消除故障;③應保證操作時的人身安全和在安傘(san) 條件下進行維修工作;④留有維修空間;⑤考慮備用電源,滿足在生產(chan) 期間不因停電造成重大損失,備用電源還可用於(yu) 應急照明;⑥考慮功率岡(gang) 數問題,一般不低於(yu) 0.9,應在變電站內(nei) 安裝電容器進行集中補償(chang) ;⑦考慮到生物製藥的特殊性,可采用雙回路和兩(liang) 台變壓器的主接線圖(圖4)。
當其中一路進線電源中斷時,可通過低壓母線聯絡開關(guan) 將斷電部分的負荷換接到另一路線路上去,保證其中的設備繼續工作。雙pl路電源迸線應是兩(liang) 個(ge) 獨立的電源。同時增加市電一發電機轉換開關(guan) ,應急電源配電櫃。
配電所的設計應方便電纜線的進出,以利電源輸出到負荷處,其十建要滿足電氣要求,配電室門要向外開啟,以利安全。其設備布局町根據房屋具體(ti) 情況采用兩(liang) 種方案,見圖5-6。應急柴油發電機組的容量大小根據一級負荷、消防負荷以及某些重要的二級負荷容量來確定,一般以變壓器總安裝容帚的15%~20%來配置,如圖8示。
針對分裝線中高溫滅菌隧道的停電保護措施,短時間的停電可啟動UPS不間斷電源作為(wei) 後備保護,應急供電時間為(wei) 30-~90 min,如圖9。如較長時間的停電可切換到柴油發電機供電,啟動到電流平穩至少需要15~20s時間。
在變配電站、柴油發電機房、消防控製中心、中央監控室、水泵房、生產(chan) 區、地下室、技術夾道 (層)、樓梯間及門廳等場所設置應急照明。在走廊、 安全出口、大廳、樓梯問等處設疏散指示燈。
照明的基本要求及標準由於(yu) 潔淨廠房多是密閉式的,故廠房的照明變得重要。要求廠房內(nei) 有足夠的照明,不致因突然停電造成混亂(luan) 。廠房內(nei) 照明一般從(cong) 電站的兩(liang) 個(ge) 不同的配電屏分別供電。一是正常照明,從(cong) 一般配電櫃引來;二是應急照明,從(cong) 應急配電櫃引來。應急照明燈每個(ge) 房間及走道都要放置,至少每間l盞,道隔一定距離有l盞,方便人員疏散。同時在出 入口處還應裝標識燈。生產(chan) 區、潔淨走道、汙染走道應采用嵌入式熒光燈,並有防濺玻璃安全隔離。檢修燈具應在上技術夾層完成,不影響生產(chan) 區的潔淨度。
照明燈具與(yu) 潔淨室頂板嚴(yan) 格密封,包括生產(chan) 區恒溫室、走道及庫房。對恒溫室、庫房、辦公室要 求設置單獨開關(guan) ,人員進入時再開燈,不需和生產(chan) 區一起開燈,以節約電能。對上技術夾層和下技術夾層、技術夾道,也應設立單獨開關(guan) ,人員不進入時關(guan) 燈。因技術夾層及夾道的各種管道及電纜較多,設備安裝也較多,且環境複雜,為(wei) 保證檢修人員安全,應有足夠的工作照明和撤離照明。對出口指示燈具應由應急照明電源配電箱供電,電源故障時,則由其自身帶的蓄電池供電30rain以上。如潔淨區有動物房,則動物房內(nei) 安裝防水燈具,在輔助設備區域、煤氣站及氧氣等有易易爆氣體(ti) 房間,應安裝防爆燈具、防爆開關(guan) 等防爆電氣。如廠房設置電梯,則電梯內(nei) 應有應急照明。電梯井道內(nei) 也應設置井道燈,井道內(nei) 每隔(垂直)7m至少有1盞燈。
建築物的防雷等級和防雷設施生物製藥廠房投資較大、設備貴重,工藝設備、儀(yi) 表控製及廠房監控設備都較為(wei) 先進,如遭雷擊將:造成重大損失,故應做好防雷工作。防雷設施一般在屋頂設置避雷針。由於(yu) 生物製藥廠房多在屋頂放置一些設備,如冷卻塔、屋頂風機、水箱等,避雷針應高於(yu) 這些設備。且避雷針保護半徑應覆蓋這蝗設備。避雷針下引線采用不小於(yu) 6mm直徑的鋼筋或截麵不小於(yu) 25mm2的扁鋼連接到就近的避雷網帶,屋麵設置避雷帶。在屋麵四周使避雷帶形成環格,並且可靠地與(yu) 接地體(ti) 連接。接地體(ti) 可利用建築基礎的水泥樁內(nei) 鋼筋,經焊接引至屋項及各需接地的位置。接地電阻需經檢測合格(1-4Ω以下為(wei) 合格)。
為(wei) 保護人身和設備安全,用電設備應接地和接零。在生物製藥車間,設備—般都較麝營,要保證人身安傘(san) 和設備安全,一嶼控製漫備都慮很好接地。供電係統采用五芯電纜。橢用接地錢和接零線,設備接地應單獨設置接地饊接地電阻小於(yu) 1Ω。在一個(ge) 供電係統中,要注意不能把部分設備外殼接地,部分設備外殼接零,如此將造成不安全因素。在生物製藥車問,應把所有設備外殼可靠接地。鄭重指出,防雷接地體(ti) 與(yu) 設備接地體(ti) 嚴(yan) 格分開。
電是生產(chan) 的重要能源之一。電氣設備的故障將造成生產(chan) 的損失,故應加強管理,對電氣設備有單獨部門負責,配備一點數量電氣工作人員比符合上崗條件,製定相應的管理製如加班製定,防火、防鼠製度,設備維護和用電管理製度。電氣設備是長期運行韻。不管節假日及夜晚,均應有電氣運行管理人員在崗,每班定期對設備認真負責地進行監視和檢查、調整。對運行中的設備,應隨時監視其溫度、聲音等,以判斷設備正常與(yu) 否;一般變壓器每2h檢查一次對新裝好剛投入運行的設備,還應增加檢查次數。另外在電氣設備較集中一定數量的電氣滅火器,如1211、四氟化碳、C02等,以確保設備安全。對變電站等重要設施地區,應安裝電話以方便工作聯係或事故報警。
要想用好電,先管好電。要經常宣傳(chuan) 安全用電和節約用電的常識,提高用電人員安全用電水平,經常組織電氣工作人員的培訓,不斷提高技術水平,配備齊全的檢修工具、器材和安全用具。所有的電氣設備應劃分責任到人,工作人員對自己負責的設備要有較強的責任心,保持設備的完好率。
人們(men) 為(wei) 了預防疾病,經常要進行身體(ti) 檢查,針對檢查的結果,采取預防和治療措施了預防電氣故障,就要對電器設備進行定期的預防性絕緣保安實驗,以早期發現電器設備肋部缺陷,及時采取應對措施,保證電器設備安全運行限製電器設備故障的擴大。定期檢查和試驗按規定的標準進行。高壓設備,避雷器,繼電保護係統,每兩(liang) 年進行1次;每年應利用生產(chan) 停止期間,對所有變電設備進行一次檢查、清掃、調查,特別足對變電站、高壓開關(guan) 櫃及配電櫃進行檢查清掃,發取得過缺陷的元件一律更換。
電氣沒備是長期運行的設備,為(wei) 了保證其運行的可靠性,不致因故障影響生產(chan) ,故需搞好運行維護維修工作。平時應對設備進行經常性的檢查維護,可運用值班運行期解對設備進行觀察,設備是否缺油,運行是否正常接線端乎是否緊固,有無升溫觀象。對小故障應隨時進行處理,不要釀成大的故障,設備維護是一項經常他工作,對於(yu) 重要設備,平時應有一定數量的配件儲(chu) 備,以備急修用。
每年初應做設備維修計劃,此計劃與(yu) 生產(chan) 計劃相配合,在生產(chan) 停產(chan) 和間隙期間,對設備進修理、檢查。即使未發現故障缺陷的設備,也應進行檢查護在計劃檢修時應提前作好準各工作,備好正具材料,例紙資料,安排好檢修人員"至少安排1名安全員,負責各項安全工作。工作前,所有作人員應明確工作目的,了解現場,工柞開始後精力集中,確保計劃時間內(nei) 完成檢修。
AcrelEMS-BP能效管理係統,集電力監控、能源管理、設備運維於(yu) 一體(ti) 。平台采用自動化、信息化技術和集中管理模式,對企業(ye) 的生產(chan) 、輸配和消耗環節實行集中扁平化的動態監控和數據化管理,監測企業(ye) 電、水、氣、冷熱量及壓縮空氣等各類能源的消耗情況,通過數據分析、挖掘和趨勢分析,幫助企業(ye) 針對各種能源需求及用能情況、能源質量、產(chan) 品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產(chan) 線、班組、重大能耗設備等的能源利用情況等進行能耗統計、同環比分析、能源成本分析、碳排分析,為(wei) 企業(ye) 加強能源管理,提高能源利用效率、挖掘節能潛力、節能評估提供基礎數據和支持。
安科瑞生物製藥能效管理係統是一個(ge) 深度集成的自動化平台,它集成35KV/10KV 的10KV/O.4KV電力監控係統、智能馬達監控係統、能耗管理係統、電氣火災監控係統、防火門監控係統、消防設備電源係統、消防應急照明和疏散指示係統,充電樁管理係統。用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數據,通過一個(ge) 平台即可對製藥廠區全局的用電和用電安全進行集中監控、統一管理、統一調度,同時滿足用戶用電可靠、安全、穩定、高效、有序的要求。
(1)電力監控主要針對10/0.4kV地麵或地下變電所,對變電所高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀(yi) 表進行保護和監控,對0.4kV出線配置多功能計量儀(yi) 表,用於(yu) 測控出線回路電氣參數和用能情況,可實時監控高低壓供配電係統開關(guan) 櫃、變壓器微機保護測控裝置、發電機控製櫃、ATS/STS、UPS,包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄。
建立的能耗監測管理係統,對生物製藥各點位的能源使用、報警等情況進行實時的監控。以便生物製藥用戶能夠實時的監測各個(ge) 點位的運作情況,同時能更快速的掌握點位的報警,並為(wei) 生物製藥削峰填穀、調整負載等技改措施提供數據支撐。
馬達監控實現對管廊電機的保護、遙測、遙信、遙控功能,實現對電機過載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護、監測和報警。在需要的情況下可以設置聯動控製。
智慧消防雲(yun) 平台基於(yu) 物聯網、大數據、雲(yun) 計算等現代信息技術,將分散的火災自動報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網絡,並對這些設備的狀態進行智能化感知、識別、定位,實時動態采集消防信息,通過雲(yun) 平台進行數據分析、挖掘和趨勢分析,幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監管等目標。實現了無人化值守智慧消防,實現智慧消防“自動化"、“智能化"、“係統化"需求。從(cong) 火災預防,到火情報警,再到控製聯動,在統一的係統大平台內(nei) 運行,用戶、安保人員、監管單位都能夠通過平台直觀地看到每一棟建築物中各類消防設備和傳(chuan) 感器的運行狀況,並能夠在出現細節隱患、發生火情等緊急和非緊急情況下,在幾秒時間內(nei) ,相關(guan) 報警和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段,就迅速能夠迅速通知到達相關(guan) 人員。
充電樁在“源、網、荷、儲(chu) 、充"信息能源結構中是必*。充電樁應用管理同樣是校園生活服務中必*一部分。
係統為(wei) 汙水廠、自來水廠、水泵站等提供了照明控製管理方案,支持單控、區域控製、自動控製、感應控製、定時控製、場景控製、調光控製等多種控製方式,模塊可根據經緯度自動識別日出日落時間實現自動控製功能,盡量利用自然光照,實現室內(nei) 、廠區照明的智能控製達到安全、節能、舒適、高效的目的。
因此生物製藥(品)行業(ye) 進行可靠、安全、經濟、合理的供電,對我國公共衛生事業(ye) 的發展有著十分重要的意義(yi) 。