Temperatur- und Drucküberwachung in einer Pharma-Produktionsanlage

Um die laufenden Prozesse bestmöglich kontrollieren zu können, setzt das Unternehmen in seiner Produktionsanlage im hessischen Niederdorfelden für die Temperatur- und Drucküberwachung Messtechnik von Labom Mess- und Regeltechnik ein. Die Zusammenarbeit der beiden Unternehmen begann 2004, als der heutige Manufacturing Process Innovation Manager des Pharmaherstellers, Rüdiger John, mit einer Produktionserweiterung der Fertigungsanlage betraut wurde.

Er entschied sich damals für die Messtechnik von Labom – und schätzt dort bis heute die Beratung und Offenheit für individuelle Lösungen. Seit 2004 ist die Produktionsanlage mehrfach erweitert und erneuert worden, jeweils mit Messgeräten desselben Herstellers.

Einblick in den Prozess

Bei Engelhard werden mehr als 60 Druck- und Temperaturmessgeräte mit passenden Prozessanschlüssen sowie Inline-Gehäuse und Schutzrohre in fast allen Bereichen der Anlage für Flüssigprodukte eingesetzt – von der Lagerung bis zur Wärmerückgewinnung. Individuelle Lösungen sind dabei allgegenwärtig: Als John an einer bestimmten Stelle auch visuell die Reinigung der Rohrleitungen überwachen wollte, wurde kurzerhand ein Schauglas in das totraumfreie und durch seine geringe Oberflächenrauigkeit besonders leicht reinigbare Inline-Gehäuse Aseptconnect eingesetzt. Dieses ist eigentlich für den Einbau von Temperatur- und Druckmessgeräten in Rohrleitungen vorgesehen, ermöglicht es John aber nun, direkt in den Prozess zu sehen. Das Inline-Gehäuse lässt sich über Rohrenden direkt in fest verrohrten Anlagen einschweißen oder über einen Clamp-Anschluss in den Prozess integrieren. Produktseitig hat es eine spaltfreie O-Ringabdichtung und es sind verschiedene Rohrnennweiten lieferbar. Das Inline-Gehäuse ist SIP- und CIP-fähig, die Rohrenden sind zudem geeignet für Orbitalschweißen.

Eine weitere individuelle Lösung findet sich im Gaslager für Argon, in dem im Zuge eines Umbaus Hochdruck-Sensoren bis 400 bar benötigt wurden, die bisher verbauten Druckmessgeräte jedoch nur für maximal 200 bar ausgelegt waren: Statt neue Geräte anschaffen zu müssen wurde der Messbereich der bereits im Einsatz befindlichen Geräte neu programmiert.

Druckmessung im Lagertank

Solche speziell für die jeweilige Anwendung entwickelten Lösungen finden sich in mehreren Bereichen der Anlage. Etwa bei drei miteinander verbundenen 30.000-Liter-Lagertanks mit Sorbitol, einem Süßungsmittel, an deren Tankoberseite der Druckmessumformer Pascal CV4 mit EHEDG-zertifiziertem Prozessanschluss zum Einsatz kommt. Das elektronische Druckmessgerät mit kompaktem Edelstahlgehäuse ist geeignet für die Relativ- und Absolutdruckmessung von Gasen, Dämpfen und Flüssigkeiten – alle messstoffberührten Teile sind aus Edelstahl. Es verfügt über ein hochauflösendes Grafikdisplay mit intuitiver Bedienerführung sowie Hintergrundbeleuchtung, das stufenlos drehbar und unter Spannung abnehmbar ist. Die Genauigkeit liegt bei ≤ 0,15 %. Der Druckmessumformer hat zudem umfangreiche Parametrier-, Simulations- und Diagnosefunktionen und ist geeignet für die Nennbereiche 0,25 bar bis 40 bar. Er erfüllt die strengen Hygiene-Auflagen in der Arzneimittelproduktion und kann mit diversen hygienischen, gut zu reinigenden Druckmittlern in verschiedenen Größen und Ausführungen kombiniert werden. Da die Sorbitol-Tanks im Außenbereich der Anlage stehen, wurden die Druckmessumformer zusätzlich mit einer aufklapp- und abschließbaren Schutzhaube versehen, so dass sie vor Witterungseinflüssen und Fremdzugriff geschützt sind.

Ein Beispiel für die Temperaturüberwachung in der Engelhard-Anlage ist der Bereich, in dem Naturstoffe vor der Weiterverarbeitung pasteurisiert werden. Hier kommt das Widerstandsthermometer Minitherm der Typenreihe GA2730 samt passenden separaten Schutzrohren zum Einsatz. Das Widerstandsthermometer hat einen Mess-einsatz mit Federvorspannung, ist schnellansprechend und lieferbar mit 1 x Pt100 oder 2 x Pt100 Messwiderstand. Sowohl wegen seiner hygienischen Eigenschaften als auch wegen der besonders kompakten und kleinen Bauform wird es häufig in der Pharmazie, in der Lebensmittelindustrie und in der Biotechnologie eingesetzt.

Die bei Engelhard mit dem Minitherm verbauten Schutzrohrsysteme HP11 und HP12 zeichnen sich durch eine besonders geringe Oberflächenrauigkeit aus und sind so für die anspruchsvollen Hygieneauflagen in der Pharmaindustrie bestens geeignet. Das Schutzrohrsystem HIT (Hygienisch invasive Temperaturmessung) der Typenreihe HP11 ist ein hygienisches, invasives Schutzrohrsystem; Montage und Demontage des Temperaturaufnehmers können ohne Prozessunterbrechung erfolgen. Alle messstoffberührten Teile sind aus Edelstahl, die Oberflächenrauigkeit liegt elektropoliert bei ≤ 0,4 µm. Das gerade oder abgewinkelte Rohrsystem kann zudem orbital in das Rohrleitungssystem eingeschweißt werden, so dass eine dichtungsfreie und sterile Temperaturmessung möglich ist. Das Schutzrohr der Typenreihe HP12 ist ein robuster hygienischer Tauchfühler, geeignet für einen statischen Prozessdruck von maximal 60 bar bei einer Höchsttemperatur von 200 °C.

Hygienisch auch bei der Wärmerückgewinnung

Auch bei der Wärmerückgewinnung werden die genannten Widerstandsthermometer und Druckmessumformer eingesetzt, und zwar gleich an mehreren Stellen – an der Pumpe, in zwei Wärmetauschern und im Ansatzbehälter. Und auch im Bereich der CIP-Reinigung setzt Rüdiger John auf eine möglichst lückenlose und mehrfach abgesicherte Überwachung, die ihm jederzeit ein präzises Bild von Anlage und Prozessen liefert. Bei den diversen Spülvorgängen mit Wasser, alkalischen Reinigern und Sektionsreinigern mit einprozentiger Essigsäure werden wiederum das Widerstandsthermometer und der Druckmessumformer eingesetzt. Da die Anforderungen in puncto Hygiene in der Pharmabranche bekanntermaßen besonders hoch sind, punkten diese Geräte auch hier mit ihrer leichten Reinigbarkeit und dem Material, das den verschiedenen Reinigungsmitteln problemlos standhält.

Rüdiger John schätzt als Verantwortlicher für die neue Produktionsanlage die Zusammenarbeit im Bereich Messtechnik. Die mehrfache Absicherung mit den bekannten Komponenten ermögliche ihm eine umfassende Überwachung der Anlage. „Und für alle Ideen, die ich habe, wurde bisher gemeinsam eine Lösung gefunden.“