CleanroomProcesses

Lounges 2024 Karlsruhe
Fachvortrag
24. April 2024
Raum: 7
17:00
-
17:30 Uhr
Evolution der Druckmessung in Pharmaprozessen
Vortrag wird aufgezeichnet!
Vortrag wird aufgezeichnet!

Stichpunkte:

Evolution der Druckmesstechnik in pharmazeutischen Prozesse
Die nächste Stufe: der Inline Prozesstransmitter.
Sicherheit: Gegen Extremereignisse gefeilt.

An die Zeit einer rein mechanischen Drucküberwachung mit Vor-Ort-Anzeigen kann sich wohl nur noch ein Bruchteil der heute in der Produktion beschäftigten Menschen erinnern. Zwar sind Manometer in vielen Prozessen der Pharma-Unternehmen als Back-up noch immer unverzichtbar. Ihre entscheidende Kontrollfunktion jedoch üben seit Jahrzehnten elektrische Druckmessgeräte aus. Ohne sie wären automatisierte Abläufe undenkbar. Und die Sensorik wird im Zuge der Digitalisierung immer leistungsfähiger.
Drucksensoren können unter kritischen Prozessbedingungen jedoch rasch an ihre Grenzen stoßen. In solchen Fällen werden sie zum Schutz mit einem Druckmittler und frontbündigem Prozessanschluss in das Verfahren integriert. Der Druckmittler überträgt den Druck über eine FDA-gelistete Flüssigkeit an den Sensor. Dessen Membran ist generell robust. Gleichwohl kann sie bei Extremereignissen wie Wasserhämmer Schaden nehmen. Die Folge: Die Übertragungsflüssigkeit tritt aus und kontaminiert das Produkt. Der Vorfall bleibt unbemerkt. Denn der Sensor erhält weiter ein Drucksignal, da inzwischen Messstoff in das Druckmittlersystem eingedrungen ist und als Übertragungsflüssigkeit fungiert.
Damit ein solcher Schaden nicht erst zwischen zwei Batches zu Tage tritt, hat WIKA für sensible Messstellen die Membranüberwachung entwickelt. Das 1999 patentierte Druckmittlersystem arbeitet mit einer verschweißten Doppelmembran. Deren Zwischenraum ist evakuiert und wird von einem Sensor, in der Regel einem Druckschalter, überwacht. Sollte das prozessseitige Messglied beschädigt werden, hebt sich das Vakuum auf und der Druckschaltet sendet im selben Augenblick ein Alarmsignal. Bis zur Schadensbehebung hält die zweite Membran den Prozess geschlossen. Eine Kontamination findet nicht statt.
Diese Form der Membranüberwachung arbeitet mit zwei separaten Signalausgängen, einen für den Drucksensor und einen für die Vakuumkontrolle. In einer Folgeentwicklung hat WIKA dieses Sicherheitsfeature auch für digitalisierte Umgebungen zugängliche gemacht. Bei der zweiten Generation handelt es sich um einen Prozesstransmitter mit angebautem Druckmittler und Membranüberwachung, Typ DMSU211SA. Die Information des Überwachungsgeräts wird hierbei direkt von der Logik des Transmitters verarbeitet und via HART®-Protokoll oder Fehlerstrom übermittelt. Dieses System benötigt nur noch einen Ausgang und lässt sich daher ohne Aufwand auch in bestehende Messstellen integrieren.
Inzwischen ist WIKA noch einen deutlichen Schritt vorangegangen. Der Inline-Prozesstransmitter Typ DMSU22SA hebt die Druckmessung in Pharma-Prozessen auf eine neue Stufe. Er stellt quasi eine Essenz aus zwei Patentlösungen dar: aus der Membranüberwachung und aus dem Rohrdruckmittler mit runder Folienmembran von 1993Der Inline-Prozesstransmitter gleicht durch seine Konstruktion mit einem wandstarken Sensorelement nicht nur die eingeschränkte Robustheit eines Rohrdruckmittlers aus. Er erfasst darüber hinaus den Prozessdruck auch ohne Übertragungsflüssigkeit, es besteht als keine Kontaminationsgefahr. Sein Sensorelement wird zusätzlich überwacht, um potenzielle Schäden daran zu detektieren und im selben Augenblick zu signalisieren: entweder über sein HART®7-Protokoll oder über einen Fehlerstrom.

Haupt-Referent*in:
Tobias Hench
WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG