发酵罐报废的故障分析

发酵罐报废的故障分析

    发酵罐有两种工作模式:正常培养模式和灭菌模式。正常培养时，压力控制在200 kPa，搅拌为120 r/min。温度控制由夹层内的水通过循环泵带动，通过冷、热交换板，控制系统温度。灭菌模式时，夹层循环泵带动内套DI水循环，通过热交换板给夹层内的水加热，使得罐内培养基升温，到达121℃后保温30 min，然后系统通过冷交换板为罐降温，通过除菌过滤器给罐内补充空气，防止降温时产生真空，当温度<80℃时，系统恢复培养状态运行。

    更换新的罐体后，运行前几次时，系统工作正常，但是到了第4次实验时，生产人员反映，灭菌时罐体夹层压力偏高。

    对整个发酵罐的灭菌程序进行全程的检测，循环泵正常运行，工厂蒸汽供给正常，经过仔细检查，发现夹套管路在灭菌时热交换板的进、出口温差很大，出口温度达到100℃左右，而入口只有20℃左右，根据资料，设备夹套容量为60 L，泵的流速为50 L/min，不应该造成如此大的温差。但泵的指示工作正常，电机转向、转速正确。初步判断应该是热交换板出了问题，拆开热交换板的低温接口(与发酵罐夹层相通)，在给交换板加蒸汽时，从低温口喷出大量蒸汽，关闭工厂蒸汽，低温口没有气体漏出，由此怀疑是热交换板发生击穿。更新交换板后，故障依旧。循环管路上只有循环泵未检测，拆开循环泵，发现循环泵的叶轮已碎。

    由于循环泵叶轮的损坏，造成夹套不能循环，夹套内的水汽化，使得夹套长期工作在极限压力下(夹套承受压力为0.4 MPa )，而夹套的压力并不是生产监测的项目，压力过高并未引起生产人员的注意。长时间的极限压力下工作，最终使得发酵罐体损坏。

    当时一直没有考虑循环泵故障，发酵罐主要是因为泵正常运行，转向、速度都正常。叶轮损坏的原因，主要是由于夹套补液罐为不锈钢材质，没有液位显示。操作人员在给夹层加水时，液位掌握的不好，造成长期亏水运行，在叶轮处产生气蚀，造成叶轮损坏四。