某制药厂发酵罐：联测防爆雷达液位计满足SIP/CIP清洗要求

一、开篇引入

在生物制药的发酵工艺中，液位测量从来不是一件简单的仪表选型任务。发酵罐内部搅拌剧烈、泡沫涌动、介质黏稠且带有生物活性，罐体还需要频繁执行SIP在线灭菌和CIP在线清洗，高温蒸汽与酸碱清洗液交替冲刷，对接触介质的仪表材质和结构提出了苛刻要求。传统液位测量方案在这一场景下往往暴露出挂料、腐蚀、高温失效、清洗后偏移等问题，直接影响发酵批次的一致性和无菌保障水平。联测针对制药发酵罐的复杂工况，推出了以80G防爆雷达液位计为核心的非接触式测量方案，在本案例中成功满足了某制药厂发酵罐的SIP/CIP清洗要求，为同类项目提供了可落地的应用参考。

二、项目背景与工况需求

该项目服务于制药行业发酵工艺环节，发酵罐作为生物反应的核心容器，其液位监测直接关系到培养基投加、补料控制、出料判断以及灭菌清洗流程的自动化联锁。项目方在设备选型阶段重点关注仪表在高温灭菌、酸碱清洗和复杂介质环境下的长期稳定性。

• 项目/应用场景：制药厂发酵罐液位监测，涵盖发酵培养阶段及SIP/CIP在线清洗灭菌阶段
• 被测对象/监测目标：发酵罐内液体介质液位，包括发酵液、清洗水、酸碱清洗液及灭菌冷凝液
• 工况条件：罐体带搅拌装置，介质存在泡沫和轻微挂料；SIP灭菌以湿热蒸汽进行，温度可达121℃及以上；CIP清洗涉及热水、碱液和酸液交替循环；罐区环境存在一定易燃易爆风险
• 核心需求/痛点：传统液位计在CIP碱液冲洗后易出现天线腐蚀或结垢；高温蒸汽灭菌时仪表易超温漂移；机械式或接触式仪表挂料后测量失准；发酵罐区防爆要求不容妥协
• 解决方案目标：选用防爆等级满足要求、耐温覆盖SIP工况、天线材质耐受CIP酸碱清洗的非接触式雷达液位计，实现发酵全流程液位稳定监测，避免因清洗灭菌导致测量失效

三、联测产品解决方案与配置

3.1 解决方案概述

联测针对发酵罐SIP/CIP工况提供的解决方案，核心采用80G防爆型雷达物位计，通过非接触式测量原理避免介质挂料和清洗液冲刷对检测元件的直接侵蚀。联测该方案的关键在于天线材质与过程连接耐腐蚀设计，配合耐高温选型，使其在一次安装后即可覆盖发酵、清洗、灭菌多阶段工况。安装方式上，该雷达液位计通过法兰连接于罐顶，天线伸入罐内但不接触介质，在搅拌和蒸汽环境中保持信号稳定，输出信号接入现场控制系统实现液位联锁。

3.2 核心产品参数与选型配置

针对发酵罐的防爆要求及SIP/CIP耐温耐腐蚀要求，联测选用80G防爆型雷达物位计进行配置。

• 使用型号：联测80G防爆型雷达物位计
• 防爆标志：Ex db IIC T6 Gb，Ex tb IIIC T85℃ Db
• 测量介质：液体
• 输出及供电电源：二线制4-20mA+HART
• 过程连接：HG/T20592 PN16 DN80法兰
• 天线及过程连接材质：聚四氟乙烯PTFE，316L不锈钢
• 耐热温度：-40-150℃
• 电气接口、外壳材质及防护等级：M20×1.5缆塞，铝合金外壳，IP67

选型适配说明：该配置中，PTFE材质天线的耐酸碱特性使其在CIP碱液和酸液交替清洗环境中保持表面不被腐蚀，316L不锈钢过程连接材质兼顾了结构强度和卫生级应用的适配性。耐热温度覆盖至150℃，从容应对SIP蒸汽灭菌阶段的121℃以上高温冲击。防爆等级Ex db IIC T6 Gb满足制药罐区的防爆安全要求，二线制4-20mA+HART输出便于接入发酵车间现有控制系统，减少布线改造成本。

四、应用效果与价值分析

4.1 应用效果分析

• 效果点一：解决SIP高温灭菌阶段液位仪表超温失效问题 实现方式：联测防爆雷达液位计选用耐热-40-150℃的配置，通过非接触式测量结构避开蒸汽对传感器元件的直接热冲击 实际成效：在SIP灭菌周期内仪表保持稳定工作，无需停机隔离或拆装仪表，发酵罐灭菌流程的连续性和自动化程度得到保障
• 效果点二：降低CIP清洗酸碱交替环境对仪表的腐蚀损害 实现方式：联测采用PTFE天线和316L不锈钢过程连接材质，利用PTFE的化学惰性耐受碱液、酸液及清洗剂的反复冲刷 实际成效：长期运行中天线和接液部件未出现明显腐蚀或结垢现象，仪表维护频次和替换成本得到控制，测量精度在清洗后保持一致
• 效果点三：避免发酵液泡沫和挂料对液位信号的干扰 实现方式：联测80G高频雷达波束集中，配合非接触式安装方式，天线不接触发酵液面，搅拌起泡和黏稠挂料不附着于检测部件 实际成效：发酵培养全过程中液位信号未出现因挂料导致的漂移或跳变，为补料和出料判断提供了可靠的数据基础

4.2 客户价值总结

通过联测防爆雷达液位计在发酵罐上的应用，该项目在满足防爆安全规范的前提下，解决了制约发酵车间自动化运行的液位测量稳定性问题。仪表在高温蒸汽灭菌和酸碱清洗的交替工况下保持长期可靠，减少了因测量失效引起的批次中断和人工干预。对于制药企业而言，联测方案的意义不仅在于单点液位数据的准确，更在于其支撑了发酵工艺从培养到清洗灭菌的全流程连续运行，为无菌保障和批次追溯提供了稳定可靠的过程参数。

五、案例经验与借鉴意义

• 重视SIP/CIP工况下的接液材质选择：制药发酵场景中，雷达液位计天线的化学耐受性直接决定仪表寿命和清洗后测量表现，选用PTFE类耐酸碱材质是应对CIP清洗的基础条件
• 耐温等级需覆盖灭菌峰值：选型时应以SIP灭菌最高温度作为耐温判断依据，而非仅参考发酵培养温度，避免仪表在灭菌阶段出现隐性损伤
• 防爆与卫生要求需同步评估：发酵车间往往同时存在防爆分区和清洁生产要求，取防爆认证与耐腐蚀、易清洁特性于一体的配置，可减少多表并用带来的管理负担和安装复杂性

六、案例总结与获取支持

本案例展示了联测80G防爆雷达液位计在制药发酵罐SIP/CIP工况下的适配价值。

• 核心工况：发酵罐液位监测，面临高温灭菌、酸碱清洗、搅拌泡沫等多重挑战
• 核心配置：联测防爆雷达液位计，PTFE+316L材质，耐温-40-150℃，法兰连接，4-20mA+HART输出
• 核心价值：全流程覆盖发酵与清洗灭菌阶段，减少仪表维护频次，提升自动化运行的连续性

如需获取该类型工况下更详细的选型配置建议或了解联测雷达液位计在制药行业的相关应用资料，可与联测技术团队联系，结合具体罐体参数和工艺条件做进一步方案确认。