Les instruments numériques d’autosurveillance sont essentiels au fonctionnement sûr de la fabrication dans l’industrie 4.0. La nouvelle génération de système de montage sur séparateur WIKA offre une surveillance infaillible avec le protocole de communication HART®, idéal pour les process sanitaires dans l’industrie pharmaceutique.
Les montages sur séparateurs sont les instruments de mesure de pression incontournables pour les industries pharmaceutiques et biotechnologiques ainsi que pour l’industrie agroalimentaire. En effet, le fluide process n’entre jamais en contact avec les mécanismes internes de l’instrument, grâce à la fine membrane qui se déforme pour transmettre la pression. En effet, les montages sur séparateurs offrent un moyen extrêmement sûr et sanitaire de mesurer la pression.
Toutefois, il existe un inconvénient pour les process hygiéniques : le fluide de transmission. Même si le fluide de remplissage du système est approuvé par la FDA et conforme à l’USP (pharmacopée américaine), une minuscule fuite peut ruiner l’ensemble du lot de production.
Comment la contamination du produit a conduit WIKA à développer notre système de contrôle d’étanchéité de membrane
Après avoir fabriqué un ingrédient pharmaceutique actif (IPA), les fabricants de vaccins placent le produit fini dans des réservoirs mobiles et les expédient vers des installations qui remplissent les flacons d’injection. Les systèmes de montage sur séparateur surveillent la pression interne des réservoirs, qui sont rigoureusement stérilisés pour garantir la pureté du produit.
Les séparateurs à membrane sont conçus pour résister aux produits chimiques puissants et aux pulvérisations de la stérilisation de routine, mais ils ne sont pas indestructibles. Même si le système d’étanchéité n’est que légèrement endommagé, du liquide de transmission s’échappera dans le réservoir rempli et contaminera ce lot d’IPA.
C’est ce qui est arrivé à une entreprise de vaccins. Après le deuxième incident de contamination de ce type, qui leur a coûté à chaque fois des millions en perte de temps et de produits, ils ont cherché une meilleure solution de mesure de la pression.
Dans ce contexte, les ingénieurs WIKA ont mis au point un séparateur avec système de contrôle d’étanchéité de membrane. Il comporte deux membranes : une primaire qui entre en contact direct avec le fluide, et une secondaire qui sert de sauvegarde. Entre les deux se trouve un vide qui est contrôlé par un instrument spécifique, par exemple le manomètre PGS23.063 avec contact de commutation ; si le vide est rompu, ce manomètre envoie immédiatement un avertissement Entretemps, la membrane secondaire intacte permet au transmetteur de process UPT-20 de continuer à surveiller la pression du process – et de séparer le fluide de transmission du milieu sanitaire – jusqu’à ce que l’instrument puisse être réparé.
WIKA construit un système de surveillance des membranes pour l’industrie 4.0
Séparateur avec système de contrôle d’étanchéité de membrane avec protocole HART®
Notre modèle d’origine comportait deux instruments de mesure distincts : un instrument pour surveiller la pression du fluide de traitement et un autre instrument pour surveiller le vide du système de contrôle d’étanchéité. Ces deux éléments fonctionnaient indépendamment l’un de l’autre et disposaient de leurs propres sorties de signal.
Lorsque les fabricants ont commencé à intégrer l’IIot (Industrial Internet of Things) dans leurs installations, les ingénieurs WIKA ont su qu’il était temps de développer la prochaine génération de notre solution de surveillance éprouvée.
Le modèle DMSU21SA est un système de surveillance des membranes avec protocole de communication HART®, permettant une intégration facile dans un environnement HART® existant. Cet instrument de pointe est un système intégré, qui transmet des données sur la pression du process, l’état de la membrane et la température du process via un seul câble. Il n’est pas nécessaire de poser un deuxième câble.
Les opérateurs sur site peuvent également voir facilement la pression du process sur l’écran du transmetteur, qui se rafraîchit toutes les 0,2 secondes. Sur l’élément de contrôle, si l’aiguille est dans la plage verte, la membrane extérieure est intacte. Si elle se trouve dans la zone rouge, la membrane extérieure est défectueuse et doit être remplacée. L’état passe du vert au rouge uniquement si le point de consigne spécifié dure plus de 1,5 seconde ; ceci afin d’éviter que des chocs ou des vibrations ne déclenchent involontairement l’alarme.
Notre système breveté à double membrane est flexible, avec des options pour différents raccordements électriques et tous les raccordements process courants pour les applications sanitaires :
- Raccord Clamp selon DIN 32676
- Raccord par collier de serrage selon ISO 2852
- Raccord fileté aseptique selon DIN 11864-1
- Raccord aseptique à bride selon DIN 11864-2
- Raccord aseptique par collier selon DIN 11864-3
- Raccord à l’aide d’un écrou-raccord
Le DMSU21SA est livré en standard avec l’approbation EHEDG pour la conception d’équipements hygiéniques, avec des options pour de nombreuses autres conformités. Les utilisateurs disposent d’options pour le matériau du boîtier ; pour les industries hygiéniques, nous recommandons une tête de boîtier en acier inoxydable avec des surfaces électropolies pour un nettoyage et une résistance à la corrosion encore plus grandes.
Bien que ce système de contrôle d’étanchéité de membrane nouvelle génération soit conçu pour être utilisé dans la fabrication IIoT, il convient également aux usines analogiques. HART® est basé sur un signal de sortie 4…20 mA, donc sans ce protocole de communication, le DMSU21SA transmettra simplement les données – pression du process, état de la membrane et température du process – en utilisant un courant résiduel. Et lorsque l’installation analogique sera prête pour la connectivité de l’industrie 4.0, elle disposera déjà des instruments avancés en place.
Le système de contrôle d’étanchéité de membrane permet des économies et une tranquillité d’esprit supplémentaire.
La solution de pression innovante de WIKA fournit des données détaillées pour une prise de décision éclairée. Si le système avertit d’une rupture, les opérateurs savent exactement quand la brèche dans la membrane s’est produite et peuvent alors prendre les mesures appropriées, comme arrêter le process, fermer la vanne d’alimentation ou détourner le lot dans un autre réservoir. Ils peuvent être assurés que le produit contenu dans la cuve ne sera pas contaminé, grâce à l’étanchéité de la membrane de secours.
Certains fabricants ne peuvent pas se permettre le moindre risque de contamination, dans l’hypothèse extrêmement faible où la membrane secondaire aurait subi des dommages non détectés, la quantité gaspillée peut au moins être réduite au minimum. Sans un élément de surveillance qui enregistre la seconde exacte à laquelle la membrane côté process a été endommagée, les utilisateurs devraient remonter jusqu’au dernier service de maintenance et détruire tous les lots qui se sont produits après cela – juste pour exclure tous les risques imaginables. Dans de tels cas, la perte financière peut facilement se chiffrer en millions.
WIKA, un partenaire de confiance pour l’industrie pharmaceutique
Les process sanitaires ne tolèrent aucun risque. C’est pourquoi les systèmes de contrôle d’étanchéité de membrane WIKA se retrouvent sur les fermenteurs pharmaceutiques, les bioréacteurs, les cuves et les réservoirs mobiles dans les usines du monde entier. Et comme de plus en plus d’entreprises adoptent l’IIoT dans la fabrication, elles intègrent des instruments d’autosurveillance dans leurs process. Pour plus d’informations sur le DMSU21SA ou d’autres instruments de mesure pour les applications sanitaires, contactez WIKA.