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Circuito de WFI: Aumente la seguridad y disminuya los costes operativos con circuitos de control locales a base de válvulas y sensores
El agua para inyección (Water for Injection, WFI) para la industria farmacéutica exige una manipulación especial. La calidad debe estar controlada y documentada, y la velocidad de caudal se debe medir y regular para poder garantizar la pureza y la disponibilidad en todo momento. La energía necesaria para la fabricación, distribución y almacenamiento de WFI supone unos costes operativos considerables. Al mismo tiempo, la protección del medioambiente y la sostenibilidad cobran cada vez más relevancia en muchas empresas farmacéuticas. La eficiencia energética de una instalación es, por tanto, una cuestión muy importante a la hora de realizar inversiones, y estaremos encantados de ayudarle.
Los desafíos de la regulación del WFI
El agua para inyección (WFI) es un factor de costes significativo en la fabricación de productos médicos, y debe utilizarse con moderación por motivos económicos y ecológicos. El uso de métodos de medición inexactos es contraproducente. En un proceso en marcha deben afrontarse numerosos desafíos:
Tratamiento del agua
Tanque de WFI
Bomba
Cambiador de calor
Avance del WFI
Válvula reguladora para aplicaciones farmacéuticas
Punto de muestreo del WFI
Caudalímetros Coriolis
Retorno del WFI
Clamp-on de ultrasonidos
La solución tradicional y sus inconvenientes
La extracción de demasiada WFI del circuito supondrá unos costes adicionales innecesarios. Para la regulación de la extracción de WFI se pueden utilizar válvulas de membrana, ya que cumplen con los exigentes estándares higiénicos legales de la industria farmacéutica (si bien son relativamente inexactas). En compensación, a menudo se utilizan costosos y pesados actuadores de regulación, concebidos especialmente para esta tarea.
Comportamiento
de regulación de consigna (Real)
Una supervisión continua del bucle de WFI servirá para asegurar el proceso de producción y garantizar la disponibilidad de la instalación con el menor coste posible en personal. Además, lo hará cumpliendo con las numerosas regulaciones y disposiciones impuestas por la industria farmacéutica, que exigen una documentación exhaustiva de los parámetros de medición para poder disponer de una trazabilidad clara.
Para controlar el caudal de WFI en los puntos de muestreo, en las estructuras tradicionales se utilizan a menudo instrumentos de medida tipo Coriolis que, por lo general, suponen elevados costes de adquisición y operación. A medida que se reducen las tuberías, aumentan los costes de bombeo. Además, su tamaño y su peso los hacen poco manejables a la hora de instalarlos.
La velocidad y la temperatura en el circuito de WFI deben ser conformes con las directivas vigentes para que no se formen biopelículas perjudiciales en las tuberías. De lo contrario, el agua purificada y, consiguientemente, los productos farmacéuticos, resultarán contaminados. Por eso se utilizan sensores de caudal y temperatura, que se encargan de supervisar el proceso. En las aplicaciones tradicionales, se suelen utilizar sensores Clamp-on de ultrasonidos que, no obstante, requieren de una costosa calibración, son propensos a las averías y son comparativamente más imprecisos.
Temperatura
Velocidad
El tratamiento y almacenamiento del agua para inyección tienen un impacto considerable sobre los costes operativos. Por eso, se debe determinar el consumo diario de este producto con la mayor exactitud posible. Además, se pueden extraer conclusiones a raíz de posibles errores en determinadas etapas del proceso cuando el consumo es anormalmente elevado. A menudo, la medición se realiza con la ayuda de sensores Clamp-on de ultrasonidos que, no obstante, son propensos a los errores, de modo que resulta complicado determinar el volumen diario con ellos.
Los caudalímetros, sensores de temperatura, válvulas reguladoras y otros componentes se encuentran generalmente en lugares de difícil acceso de su instalación o sus máquinas. Además, los equipos suelen ser grandes y pesados. Normalmente, estos factores dificultan tanto el montaje como el posterior mantenimiento en el día a día de la producción.
Regulación y control del lazo de WFI precisos gracias a unos sistemas hechos a medida
Para poder tener controlados, regulados y documentados en todo momento la calidad de su agua y la disponibilidad de su circuito de WFI sin perder tiempo, es imprescindible contar con unas soluciones fiables y eficientes. De esa manera podrá reaccionar rápidamente ante cualquier desviación y evitar errores en el proceso o cargas defectuosas.
PLC
Tratamiento del agua: Control de la calidad del agua: En línea y continuo:
con el Tipo 8905
Válvula reguladora Tipo 2103
Tanque de WFI
Válvula reguladora Tipo 2105
Válvula reguladora Tipo 2104
Válvula reguladora Tipo 2104
Bomba
Avance del WFI
Cambiador de calor
FLOWave S Tipo 8098
FLOWave L Tipo 8098
FLOWave L Tipo 8098
Válvula reguladora motorizada Tipo 3363
Retorno del WFI
Ventajas de las soluciones Bürkert en circuitos reguladores locales:
Las soluciones de regulación de Bürkert se adaptan perfectamente a las necesidades del cliente. En ellas, un circuito de control local para la toma de muestras de agua ultrapura para el proceso de producción, en combinación con componentes individuales, garantiza una dosificación enormemente precisa del agua. Gracias a sus rápidos tiempos de reacción, la válvula puede desconectarse inmediatamente en caso de que se produzcan desviaciones indeseadas en el proceso. Las dosificaciones excesivas pertenecen al pasado, mientras que aumenta la eficiencia de la instalación.
Control de los procesos
Control de la posición de la válvula
Valor de consigna
Para aquellas aplicaciones que requieren un control altamente preciso y para las que no se dispone de aire comprimido o no es deseable su uso, las válvulas de accionamiento electromotriz son la perfecta solución. Gracias a su mayor resolución, la regulación se produce de manera más exacta que con las válvulas de accionamiento neumático. El accionamiento de las válvulas, prácticamente continuo, permite regular de forma muy precisa la cantidad de WFI que las atraviesa, evitando un posible «overshoot» (sobreimpulso) al accionar las válvulas reguladoras.
Válvula tradicional Válvula reguladora de membrana neumática Tipo 21042104 Válvula reguladora de membrana motorizada Tipo 3363
Comportamiento de regulación
de consigna (real)
Regulación fina sin «overshoot»
Para generar aire comprimido, se necesita corriente eléctrica. Y eso cuesta dinero. La tecnología de válvulas tradicional exige un suministro constante de aire comprimido para regular la alimentación de vapor a través de las válvulas de proceso y poder garantizar así un control preciso del agua para inyección. Por el contrario, Bürkert emplea tecnología de electroválvulas, según la cual se necesita aire comprimido solamente cuando deba modificarse la posición de la válvula. Sí se reduce considerablemente el consumo energético y, consecuentemente, los costes operativos.
Consumo de aire comprimido Principio boquilla-placa deflectora
Consumo de aire comprimido principio electroválvula Bürkert
Movimiento
En la fabricación de productos farmacéuticos, es obligatorio contar con una regulación exacta del circuito de WFI y una documentación exhaustiva de los correspondientes parámetros. En cualquier caso, el proceso de toma de muestras del circuito de WFI solamente podrá controlarse de forma precisa si las válvulas reguladoras están debidamente diseñadas. Bürkert le ayudará a hacerlo ya que, dimensionando correctamente el intervalo de carrera de la válvula, se podrá aprovechar de forma óptima y se podrá garantizar una reserva suficiente de caudal en caso necesario.
El diseño de la válvula es demasiado pequeñoEl diseño de la válvula es óptimoEl diseño de la válvula es demasiado grande
Valor de Kv (Kv)
Caudal (q)
Intervalo de carrera
Reserva de caudal
Para poder llevar a cabo mediciones de caudal higiénicas de alta precisión, los ingenieros de Bürkert han desarrollado FLOWave. Gracias a la innovadora tecnología SAW, se puede calcular el caudal volumétrico y la temperatura en tuberías sin necesidad de elementos sensores, independientemente de la conductividad del fluido. Esta nueva forma de medir en tuberías es especialmente precisa, facilita la integración en el bucle de WFI y minimiza el riesgo de contaminación: Si no hay volumen muerto, no hay impurezas.
Asesoramiento específico destinado a circuitos de control a medida
Queremos quitarle trabajo de encima y encontrar juntos una solución ideal. Por eso, Bürkert le ayudará desde el diseño individual del circuito de control, pasando por la elección y dimensionamiento de las válvulas y tecnologías de accionamiento necesarias para el proceso, hasta la solución de automatización más adecuada. De esta manera, podrá no solo acelerar sus procesos, sino también aumentar la eficiencia de su instalación y ahorrar en costes de planificación, puesta en marcha y operativos. De la selección y, en caso necesario, el montaje previo de todos los componentes necesarios (válvulas, tecnología de actuadores, tuberías) nos encargamos nosotros personalmente en permanente coordinación con usted.
Pregunte a nuestros expertos acerca del diseño ideal de su circuito de control – preferiblemente con automatización.
Menor consumo energético gracias a la tecnología de electroválvulas
Para generar aire comprimido se necesita corriente eléctrica: un factor de costes considerable. Mientras que la tecnología de válvulas tradicional exige un suministro continuo de aire comprimido, la tecnología de electroválvulas de Bürkert solamente requiere aire comprimido cuando haya que modificar una isla de válvulas. Así reducirá considerablemente el consumo energético.
Movimiento
Consumo de aire comprimido principio boquilla-placa deflectora
Consumo de aire comprimido principio electroválvula Bürkert
Reducción de los costes operativos gracias a la moderna tecnología de válvulas: En las válvulas tradicionales, había que sumar un consumo prolongado de aire comprimido en multitud de válvulas y durante muchos años.
En nuestro ejemplo de cálculo, con la solución tradicional necesitaría 100 litros de aire comprimido por hora sin regulación. Gracias a la tecnología de electroválvulas se los podrá ahorrar. Haciendo el cálculo considerando un periodo de 10 años con una disponibilidad del 100 % y con 30 equipos, según este ejemplo podría ahorrarse más de 28.000 € gracias a la reducción en el consumo de energía.
Los costes derivados del bajo consumo de aire comprimido en las tareas de regulación con la solución de Bürkert pasarán prácticamente inadvertidos.
Solución tradicional Solución Bürkert
100 l por hora: Consumo de aire comprimido sin función reguladora
Coste: 0,1 € por Nm³ de aire comprimido
10 años funcionando con una disponibilidad del 100%
Horas
Horas
10 años funcionando con una disponibilidad del 100%
Coste: 0,1 € por Nm³ de aire comprimido
30 equipos
30 equipos
Coste: 876 € por equipo en 10 años
Coste: 0 € por equipo en 10 años
Coste total: 0 €
Coste total: 28.280 €
0,0 l por hora: Consumo de aire comprimido sin función reguladora
Con nuestro configurador (Logistic Configurator) de puede dimensionar fácilmente y con precisión las válvulas de asiento inclinado, globo y de diafragma (ON-OFF y control) con actuadores neumáticos y electromotores.
La resistApp de Bürkert le será de gran ayuda a la hora de buscar materiales compatibles, y además recoge información acerca de la resistencia química de elastómeros, plásticos y metales para diversos medios, bien sean líquidos o gaseosos.