Ve farmaceutické výrobě může i nepatrné množství nečistot ovlivnit kvalitu výsledného produktu. Stlačený vzduch přitom vstupuje do celé řady výrobních procesů – od fermentace a výroby léčivých látek přes zpracování tablet až po jejich balení. Jak zajistit jeho požadovanou čistotu, minimalizovat riziko kontaminace a současně udržet provozní náklady pod kontrolou?
Stlačený vzduch patří mezi důležitá technická média farmaceutického průmyslu. Zajišťuje pohon výrobních zařízení, ovládání pneumatických prvků, dopravu materiálu a v některých aplikacích přichází do přímého kontaktu s vyráběnými produkty. Právě tento kontakt klade mimořádné nároky na jeho kvalitu. Nejde přitom pouze o přítomnost oleje. Riziko představují také pevné částice, vlhkost nebo další kontaminanty, které se mohou do systému dostat již s nasávaným okolním vzduchem. Nedostatečná kvalita stlačeného vzduchu může vést ke znehodnocení výrobních šarží, problémům s kvalitou produktů i neplánovaným odstávkám. Správně navržený systém výroby a úpravy stlačeného vzduchu je proto důležitou součástí zajištění kvality a provozní spolehlivosti.
Kde se stlačený vzduch ve farmaceutické výrobě využívá?
Požadavky na čistotu stlačeného vzduchu se liší podle konkrétní aplikace. Zvláštní pozornost vyžadují procesy, při kterých může vzduch přímo ovlivnit vyráběnou léčivou látku nebo konečný produkt.
- Fermentace a výroba účinných farmaceutických látek (API)
Při výrobě některých léčiv, například antibiotik, se stlačený vzduch využívá k přívodu kyslíku do fermentačních procesů. Přítomnost oleje nebo jiných nežádoucích látek může narušit činnost mikroorganismů, negativně ovlivnit průběh fermentace a znehodnotit vyráběný produkt. - Výroba a povrchová úprava tablet
Stlačený vzduch se používá například při nanášení ochranných a funkčních povlaků na tablety. Protože zde dochází k přímému kontaktu s produktem, mohou se případné nečistoty přenášet na jeho povrch. Důsledkem může být nesplnění požadavků na kvalitu a vyřazení výrobní šarže. - Automatizované výrobní linky
Pneumatické válce, ventily a další prvky automatizovaných zařízení vyžadují stabilní přívod stlačeného vzduchu. Nadměrná vlhkost může způsobovat korozi, opotřebení komponentů a poruchy zařízení. Kvalita vzduchu tak ovlivňuje nejen samotný produkt, ale také spolehlivost výrobních technologií. - Balení a manipulace s léčivy
Stlačený vzduch nachází uplatnění při pneumatické dopravě tablet, blistrování, plnění a dalších balicích operacích. Ani v závěrečných fázích výroby nelze riziko kontaminace podceňovat. Znehodnocení produktu těsně před expedicí může znamenat významné materiálové i finanční ztráty.
Bezolejový stlačený vzduch jako základ bezpečné výroby
Pro aplikace s vysokými požadavky na čistotu představují vhodné řešení bezolejové kompresory. Na rozdíl od olejem mazaných kompresorů nevyužívají olej v kompresním prostoru, a eliminují tak riziko jeho přenosu do stlačeného vzduchu z tohoto zdroje. Pro farmaceutické provozy jsou důležité zejména kompresory s certifikací třídy 0 podle normy ISO 8573-1, která představuje nejpřísnější třídu čistoty z hlediska obsahu oleje. Třída 0 však automaticky neznamená vzduch bez všech nečistot. Certifikace se vztahuje na stanovené požadavky na obsah oleje. Prach, vlhkost, mikroorganismy a případné kontaminanty přítomné v nasávaném vzduchu je nutné řešit samostatně podle požadavků konkrétní technologie. Právě proto nestačí zaměřit se pouze na samotný kompresor. O výsledné kvalitě rozhoduje celý systém výroby, úpravy a distribuce stlačeného vzduchu.
Kvalitu vzduchu neurčuje pouze kompresor
I vysoce kvalitní bezolejový kompresor musí být doplněn odpovídající technologií úpravy stlačeného vzduchu. Její konfigurace závisí na požadované čistotě, tlakovém rosném bodu a provozních podmínkách.
- Sušení stlačeného vzduchu
Vlhkost je jedním z hlavních rizik pro kvalitu stlačeného vzduchu i životnost pneumatických zařízení. Při kondenzaci může způsobovat korozi rozvodů, poškození komponentů a problémy ve výrobním procesu. Ve farmaceutických aplikacích se proto často používají adsorpční sušičky, které umožňují dosahovat nízkého tlakového rosného bodu, například −20 °C nebo −40 °C. Pro méně náročné aplikace, kde postačuje tlakový rosný bod přibližně +3 °C, mohou být vhodné kondenzační sušičky. - Filtrace vzduchu
Filtrační systém pomáhá odstraňovat pevné částice, aerosoly a další nežádoucí látky. Výběr filtračních stupňů musí odpovídat požadované kvalitě vzduchu a charakteru výrobního procesu. U citlivých farmaceutických aplikací může být nezbytná také další úprava vzduchu v místě spotřeby. - Odvod a zpracování kondenzátu
Součástí správně navržené kompresorové stanice je rovněž účinný odvod kondenzátu. Ten zabraňuje hromadění vody v systému a omezuje riziko jejího pronikání do rozvodů. Pokud kondenzát obsahuje olej nebo jiné znečišťující látky, je nutné zajistit také jeho odpovídající zpracování a likvidaci.
Spolehlivost výroby začíná správným návrhem kompresorové stanice
Ve farmaceutickém průmyslu nejsou důležité pouze parametry čistoty vzduchu. Stejně zásadní je stabilita jeho dodávky. Kolísání tlaku, nedostatečný průtok nebo porucha kompresoru mohou narušit technologický proces a v krajním případě zastavit výrobu. Při návrhu kompresorové stanice je proto nutné zohlednit nejen požadovaný tlak a množství vzduchu, ale také proměnlivost spotřeby, provozní režim, požadavky na zálohování a případné budoucí rozšíření výroby. Významnou roli hraje také energetická efektivita. Nevhodně dimenzovaný kompresor, zbytečně vysoký provozní tlak nebo neefektivní řízení více kompresorů mohou dlouhodobě zvyšovat spotřebu elektrické energie.
Kolik stlačeného vzduchu uniká bez užitku?
Častým zdrojem zbytečných nákladů jsou netěsnosti v rozvodech stlačeného vzduchu. Podle údajů uváděných v materiálu Ingersoll Rand mohou v některých systémech představovat ztráty únikem až 20–30 % vyrobeného vzduchu. Tyto ztráty se přitom nemusí výrazně projevit na samotném výrobním procesu. Kompresory pouze pracují déle nebo s vyšším zatížením, aby chybějící vzduch průběžně doplňovaly. Energetický audit systému stlačeného vzduchu a cílené měření úniků umožňují identifikovat místa, kde vznikají zbytečné náklady. Současně pomáhají ověřit, zda parametry kompresorové stanice odpovídají skutečným potřebám výroby.
Monitoring a preventivní údržba pomáhají předcházet odstávkám
Farmaceutická výroba vyžaduje vysokou provozní spolehlivost a předvídatelnost. Proto roste význam průběžného monitorování kompresorových stanic a preventivní údržby. Moderní řídicí a monitorovací systémy umožňují sledovat provozní parametry kompresorů, vyhodnocovat jejich zatížení a včas identifikovat odchylky, které mohou signalizovat vznikající problém. Díky vzdálenému monitoringu a analýze provozních dat lze lépe plánovat servisní zásahy, optimalizovat provoz a omezovat riziko nečekaných výpadků. Pro výrobní podnik to znamená nejen vyšší spolehlivost dodávky stlačeného vzduchu, ale také lepší kontrolu nad provozními náklady.
Bezolejové kompresory Ingersoll Rand pro náročné výrobní aplikace
Pro provozy s vysokými požadavky na čistotu stlačeného vzduchu nabízí Ingersoll Rand bezolejové šroubové kompresory řad E a ES, které splňují požadavky třídy 0 podle ISO 8573-1. Tyto technologie jsou určeny pro aplikace, kde je nutné minimalizovat riziko kontaminace olejem a současně zajistit spolehlivou, energeticky efektivní dodávku stlačeného vzduchu. Výběr vhodného řešení však vždy závisí na konkrétních podmínkách provozu. Vedle kompresoru je nutné správně navrhnout také sušení, filtraci, rozvody, řízení a servisní zabezpečení celé stanice.
Řešíte kvalitu stlačeného vzduchu ve svém provozu nebo plánujete modernizaci kompresorové stanice? Obraťte se na nás. Pomůžeme vám navrhnout řešení odpovídající požadavkům vaší výroby.