Impianto CIP per l’industria farmaceutica

“Caso studio: l’importanza della sicurezza nell’industria farmaceutica”

Quali sistemi progettare e realizzare per un impianto CIP nell’industria farmaceutica

Granzotto progetta e realizza impianti CIP (clean-in-place) customizzati per garantire la sicurezza e l’efficienza delle operazioni di pulizia. I sistemi CIP realizzati da Granzotto, come avrete potuto leggere nel nostro primo articolo di G-LAB “G-Clean: Igiene di Processo”; prendono il nome di “G-CLEAN” e vengono sviluppati considerando le caratteristiche dell’impianto di destinazione e le proprietà del prodotto lavorato. L’impianto CIP in oggetto è stato progettato per un cliente operativo nell’industria farmaceutica ed integrato in impianti per la produzione di farmaci. L’obiettivo principale dell’intervento consiste nella centralizzazione dello stoccaggio dei detergenti utilizzati per le operazioni di pulizia e nella distribuzione di tali sostanze presso le macchine dell’impianto. L’obiettivo è stato raggiunto con successo attraverso la progettazione e l’implementazione dei seguenti sistemi:
  1. unità centrale per lo stoccaggio dei detergenti;
  2. impianto di distribuzione dei detergenti;
  3. serbatoi periferici con funzione di buffer;
  4. impianto ausiliario per la distribuzione dell’aria compressa;
  5. sistema di automazione e controllo centralizzato.
L’unità centrale per lo stoccaggio dei detergenti è costituita da tre moduli per l’alloggiamento delle cisterne IBC (Intermediate Bulk Container) dalle quali si dipartono le tubazioni per la distribuzione delle sostanze. All’unità centrale di stoccaggio sono connessi diversi serbatoi periferici con funzione di buffer dai quali il detergente raggiunge velocemente l’unità dell’impianto che richiede quel detergente. Le tubazioni per la distribuzione dei detergenti sono realizzate in materiale plastico idoneo al contatto con le sostanze chimicamente aggressive utilizzate per le operazioni di pulizia. Inoltre, per ragioni di sicurezza tutte le tubazioni in locali tecnici non presidiati sono state alloggiate all’interno di tubazioni di tenuta. L’intervento ha previsto anche l’installazione di un impianto di gestione e distribuzione dell’aria compressa, funzionale all’azionamento pneumatico delle valvole e utile per velocizzare le operazioni di drenaggio del liquido presente nelle tubazioni quando necessario. L’impianto realizzato comprende infine un gran numero di sensori e sistemi di controllo, i quali, interfacciandosi ad un sistema centralizzato di gestione della produzione, garantiscono un elevato grado di automazione e la sicurezza delle operazioni.

Sicurezza nei luoghi di lavoro: ulteriori accorgimenti

Significativi in termini di sicurezza sul luogo di lavoro anche gli accorgimenti adottati per il filtraggio dell’aria presso i serbatoi di stoccaggio dei detergenti, sia centrali che periferici. Il filtraggio viene operato sull’aria in ingresso durante lo svuotamento del serbatoio e sull’aria in uscita durante il riempimento del serbatoio stesso o altre operazioni di emergenza, le quali prevedono il ritorno del detergente al serbatoio di stoccaggio. Il sistema da un lato garantisce l’assenza di contaminazione dei detergenti all’interno dei serbatoi e dall’altro impedisce l’emissione di sostanze indesiderate e pericolose per la salute nell’ambiente circostante. Un altro importante fattore al quale Granzotto ha dedicato particolare attenzione è rappresentato dalla tenuta dell’impianto di distribuzione, in particolare il segmento installato nel locale tecnico dello stabilimento. Lo stabilimento oggetto dell’intervento consiste infatti di due piani produttivi, un piano terra e un piano primo, nei quali sono operative le macchine, e uno spazio tecnico collocato tra i due piani nel quale avviene la distribuzione delle sostanze. L’impianto di distribuzione alloggiato nello spazio tecnico dev’essere realizzato adottando soluzioni che garantiscano un livello di sicurezza superiore in quanto il locale non viene frequentemente presidiato. In particolare, una perdita di prodotto in quest’area potrebbe non essere individuata tempestivamente e dunque danneggiare gli altri servizi, nonché percolare al piano terra con evidenti conseguenze in termini di sicurezza per gli operatori presenti. Per ovviare a quest’eventualità, le tubazioni per la distribuzione dei detergenti nel locale tecnico sono state realizzate utilizzando tubi di servizio avvolti da controtubi (tubi camicia) e spie per l’individuazione delle perdite. In questo modo il rischio di fuoriuscita del prodotto impiegato nelle operazioni di pulizia viene ridotto al minimo. Anche la qualità delle saldature gioca chiaramente un ruolo decisivo sulla tenuta dei sistemi di distribuzione. Ogni saldatura nel locale tecnico è stata dunque accompagnata da un report contenente le caratteristiche tecniche principali della saldatura effettuata che consente di certificare la bontà della lavorazione. Inoltre, le saldature sono state effettuate di testa tramite una tecnica in grado di generare un labbro interno di spessore estremamente ridotto, caratteristica particolarmente importante in fase di drenaggio per ridurre i residui di prodotto che andrebbero altrimenti ad accumularsi in corrispondenza delle giunzioni. Infine, particolarmente importante per la sicurezza nell’ambiente di lavoro risulta la qualità delle componenti strutturali dello skid. Nel caso in oggetto, la struttura dell’unità centrale per lo stoccaggio dei detergenti è stata appositamente elettrolucidata per ottenere una rugosità superficiale ridotta e minimizzare il rischio di permanenza di eventuali impurità. Inoltre, ogni componente strutturale è stato rigorosamente saldato per evitare fenomeni di infiltrazione e conseguente ristagno di prodotti indesiderati.

Standard di sicurezza adottati: sensori e sistemi di controllo

Massimizzare la sicurezza per gli operatori e ridurre i rischi associati alla lavorazione e alla distribuzione dei prodotti sono state le richieste pervenute dal cliente e che sono divenute gli imperativi che il team Granzotto ha seguito nel corso del presente intervento. L’impianto CIP è stato dunque realizzato adottando soluzioni adeguate a garantire gli elevati standard di sicurezza richiesti nell’industria farmaceutica. Le operazioni di lavaggio effettuate in automatico con sostanze chimicamente aggressive comportano infatti un rischio per gli operatori coinvolti che deve essere assolutamente controllato e minimizzato.

Gli accorgimenti adottati per la riduzione dei rischi sono molteplici e sono legati innanzitutto alla ridondanza dei sensori e dei sistemi di controllo installati nei vari segmenti dell’impianto. Un esempio significativo viene fornito dalla sensoristica installata presso le cisterne di stoccaggio dei detergenti. In questa sede Granzotto ha previsto l’installazione di un sensore capacitivo di livello e di un sensore di livello minimo, entrambi in materiale plastico considerata la natura delle sostanze con cui si trovano a contatto.

Il primo ha lo scopo di controllare la quantità di detergente residuo nella cisterna, in modo da segnalare quando il prodotto è in esaurimento e gestire in automatico gli ordini di nuovo prodotto. Il secondo ha lo scopo di segnalare quando la quantità di detergente scende oltre un certo livello prestabilito in modo da bloccare in automatico il funzionamento della pompa per la distribuzione del prodotto. Il secondo sensore entra in funzione soltanto in caso di emergenza, ossia quando per svariati motivi non si è provveduto in tempo al riempimento della cisterna in seguito al segnale fornito dal sensore di livello, ma il ciclo di pulizia viene comunque avviato. La ridondanza generata dai due sensori riduce sensibilmente il rischio di danneggiamento della pompa legato all’esaurimento del prodotto nella cisterna di stoccaggio.

Un ulteriore esempio di ridondanza dei sistemi di sicurezza è quello legato ai sensori utilizzati per il controllo della pressione in mandata alla pompa volumetrica impiegata per la distribuzione dei detergenti. In questo caso sono stati definiti tre livelli di sicurezza crescenti: il primo affidato ai sensori per il controllo dello stato (aperto/chiuso) di tutte le valvole presenti, il secondo affidato ad un sensore di pressione in mandata alla pompa per segnalare un aumento eccessivo della pressione, il terzo affidato ad una valvola di sicurezza di tipo meccanico che interviene soltanto in caso di emergenza facendo defluire il prodotto nel serbatoio di stoccaggio dal quale proviene.

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