risparmio di acqua autoclave a vapore

Scritto da: Scott Mechler

l’Acqua è la linfa vitale di un autoclave da laboratorio. La qualità dell’acqua utilizzata influirà drasticamente sulla durata della camera dell’autoclave e del generatore di vapore, nonché sui tipi di carichi che è possibile sterilizzare. Per capire perché, affrontiamo sette domande comuni sulla qualità dell’acqua e su come migliorarla.

Posso usare l’acqua del rubinetto nella mia autoclave?

La risposta a questa domanda dipende dalla qualità della vostra acqua. Ci sono un certo numero di cose che possono influenzare la qualità dell’acqua: la sua durezza, la sua mineralità, se contiene cloruri e così via. Mentre molti laboratori utilizzano l’acqua del rubinetto con le loro autoclavi a vapore, questa pratica può portare a costosi tempi di inattività e costose riparazioni nel tempo, se la qualità dell’acqua è inadeguata. L’acqua del rubinetto è certamente una fonte pratica per la creazione di vapore, ma può anche essere distruttiva per l’autoclave.

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Come può l’acqua del rubinetto danneggiare la mia autoclave?

L’acqua del rubinetto contiene una varietà di minerali e sali disciolti. A seconda della posizione geografica e della fonte d’acqua (ad es.) la quantità di contenuto disciolto può essere molto alta. Più minerali contiene l’acqua, più è “difficile”. Quando l’acqua dura viene bollita in vapore pressurizzato, lascia depositi di sale e minerali all’interno del generatore di vapore, dei tubi e delle valvole. Questi depositi si accumulano nel tempo come strati di vernice. Man mano che si accumulano, diminuiscono l’efficienza e la funzionalità del generatore di vapore, oltre a intasare tubi e valvole.

Per un esempio di come la scarsa qualità dell’acqua può danneggiare la tua autoclave, dai un’occhiata alle immagini qui sotto che mostrano l’interno di una caldaia a vapore.

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Queste immagini mostrano l’accumulo di minerali che possono verificarsi in un generatore di vapore elettrico. Le immagini 3a e 4a mostrano elementi riscaldanti corrosi che sporgono dalla flangia della caldaia. La “scala” bianca mostrata qui è stata causata da una grave durezza dell’acqua e dalla silice presente nell’acqua e che rimane dopo che l’acqua è stata continuamente bollita.

La scala può devastare un generatore. La scala è causata da sostanze chimiche che si depositano su una superficie e creano uno strato duro. La scala può formarsi all’interno dei tubi del sensore del livello dell’acqua, il che può causare il malfunzionamento degli elementi del sensore. Questo può potenzialmente portare i riscaldatori a sciogliersi e fallire.

In alternativa, la scala potrebbe sfaldarsi e cadere nel guscio del generatore, o rimanere attaccata alla superficie, dove può formare depositi di calcio. Questi depositi di calcio sono elettricamente conduttivi e possono creare ponti tra riscaldatori, che possono, ancora una volta, causare loro di cortocircuito e surriscaldamento.

Date le conseguenze potenzialmente pericolose, è imperativo essere consapevoli della qualità dell’acqua che alimenta l’autoclave. Consolidated richiede che venga trattata qualsiasi acqua più dura dei grani 5 (85 mg/L), i cui potenziali metodi verranno esplorati di seguito.

Posso utilizzare il mio rapporto sulla qualità dell’acqua comunale per valutare la qualità dell’acqua del rubinetto?

Sì, puoi iniziare con questo rapporto per avere un’idea della qualità dell’acqua. Tuttavia, i requisiti di qualità dell’acqua per l’acqua potabile sicura sono spesso diversi dai requisiti di qualità dell’acqua dei macchinari industriali. Se il rapporto sulla qualità dell’acqua comunale non indica la durezza dell’acqua del rubinetto, si consiglia di eseguire un test di qualità dell’acqua indipendente. Idealmente, se si dispone del rapporto sulla qualità dell’acqua comunale o ora, è ideale testare l’acqua prima che entri nella caldaia a vapore poiché i tubi dell’edificio possono contribuire alla durezza dell’acqua.

Una volta testato, verificare che la qualità dell’acqua rientri nelle specifiche raccomandate da Consolidated per la qualità dell’acqua. Vedi sotto.

 Tipi di scala dell'acqua

Posso alimentare l’acqua deionizzata nel generatore di vapore in acciaio al carbonio della mia autoclave?

N. L’acqua deionizzata e distillata è stata spogliata di tutti i minerali, il che significa che non ha conduttività elettrica. Le caldaie a vapore standard (acciaio al carbonio) di Consolidated utilizzano sensori di livello dell’acqua basati sulla conduzione, il che significa che le caldaie alimentate con acqua deionizzata possono causare guasti intermittenti. Più pericolosamente, l’acqua deionizzata lisciverà i minerali da tutti i metalli non inossidabili con cui sono in contatto nel tempo. Nel corso di diversi mesi, una caldaia standard alimentata con acqua deionizzata svilupperà pozzi, perdite e altri indebolimenti.

Per ulteriori informazioni sui requisiti di alimentazione dell’acqua per i generatori di vapore in acciaio al carbonio, fare riferimento alla tabella seguente:

Acqua Requisiti Di Alimentazione, Del Acciaio Al Carbonio Di Generatori Di Vapore

Condizione

Condizione

Acciaio Al Carbonio Generatori Di Vapore General Vacuum Device & Placare
Caratteristiche Massima Condizione Massimo Della Condizione
Temperatura Come Fornito 140 (60) 40-60 (4-16) 70 (21)
la Durezza Totale (mg/L) 17 85 10-85 171
Alkalinity (mg/L) 50-180 350 50-180 350
Total Dissolved Solids (mg/L) 50-150 250 50-200 500
pH 7.5-8.5 7.5-9.0 6.8-7.5 6.5-9.0
Total Silica (mg/L) 0.1-1.0 2.5 0.1-1.0 2.5
Resistività (Ω * cm) 2,000-6,000 26,000 2,000-26,000 500,000

Come posso purificare la mia acqua?

Per un generatore di vapore in acciaio al carbonio, spesso la soluzione di trattamento delle acque più semplice e meno costosa è installare un sistema di filtraggio RO sulla linea di galleggiamento e installare una funzione di blow-down del generatore automatico sul generatore di vapore elettrico. Il sistema RO consisterebbe di tre filtri, ciascuno dei quali dovrebbe essere sostituito a intervalli diversi:

  1. Il prefiltro, che dovrebbe essere sostituito ogni due o tre mesi.
  2. filtro a carbone, che dovrebbe essere sostituito sempre da quattro a sei mesi
  3. RO filtro, che dovrebbe essere sostituito ogni anno

RO filtro di trattenere la maggior parte dei contaminanti, mentre il blow-down funzione eliminare qualsiasi minerali che non la faranno, così notevolmente prolungare la vita del riscaldamento del generatore di vapore.

In sintesi, ci sono in realtà 4 modi per rimuovere le impurità wate, a seconda della qualità dell’acqua di partenza dell’acqua di alimentazione e del materiale della caldaia.

Caldaie a carbone:

  • Osmosi inversa (RO) – I sistemi RO filtrano l’acqua forzandola attraverso una sottile membrana permeabile che rimuove la maggior parte dei contaminanti solidi e dei minerali disciolti ma non rimuove le particelle biologiche, come batteri o virus. Un sistema del RO è la soluzione raccomandata #1 per le caldaie standard del acciaio al carbonio.
  • Un’altra opzione per le caldaie in acciaio al carbonio è l’uso di un sistema di addolcimento dell’acqua. Questi sistemi sono un trattamento chimico che riduce la durezza, ma può lasciare altre impurità disciolte nell’acqua, quindi è applicabile solo ai clienti che soddisfano tutti i requisiti di qualità dell’acqua ad eccezione della durezza.

Caldaie in acciaio inossidabile:

  • I sistemi di deionizzazione (DI) – DI rimuovono gli ioni dall’acqua e producono un livello di purezza molto elevato. Non influenza molecole non caricate, virus o batteri. L’acqua deionizzata deve essere utilizzata solo per alimentare le caldaie in acciaio inossidabile.
  • Distillazione-La distillazione rimuove praticamente tutte le impurità dall’acqua facendola bollire e quindi condensando il vapore in un contenitore pulito. Questo processo rimuove praticamente tutti i materiali disciolti. L’acqua distillata deve essere utilizzata solo per alimentare le caldaie in acciaio inossidabile.

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Quanto deve essere pura la mia acqua?

L’acqua compresa tra 2.000 e 26.000 ohm*cm (purezza ottenuta con un filtro RO di tipo IV) sarebbe appropriata per la maggior parte dei carichi di sterilizzatori di laboratorio di ricerca, come rifiuti bio-pericolosi, indumenti, gabbie, vetreria, supporti o attrezzature di laboratorio generali.

D’altra parte, gli elementi sensibili alla contaminazione minerale, come campioni di tessuto o elementi utilizzati nei processi cGMP, dovrebbero essere sterilizzati solo con vapore generato da acqua superiore a 1 megaohm·cm. L’acqua di questa purezza è generalmente ottenuta solo da DI e purificazione distillata. Tenete a mente, quando l’acqua ad alta purezza-superiore a 1 megaohm * cm·viene utilizzata come fonte per la generazione di vapore, tutte le tubazioni bagnate a vapore sull’autoclave devono essere costruite in acciaio inossidabile, in particolare la camera, il rivestimento, il generatore di vapore e le tubazioni di processo. (L’acqua ad alta purezza manca di ioni o minerali disciolti e cercherà di lisciviare le impurità da tutto ciò che tocca, incluso acciaio al carbonio e rame e causerà un continuo indebolimento e un guasto prematuro dei componenti idraulici fabbricati con questi materiali.)

Cosa devo fare se la mia autoclave è danneggiata a causa della scarsa qualità dell’acqua?

Ci sono alcuni livelli di risposta in base alla gravità del danno. Per il primo livello, ovvero danni minimi, si consiglia di utilizzare la funzione di abbattimento automatico del generatore Consolidated per drenare la scala, in particolare per qualsiasi caldaia a vapore al carbonio che non viene alimentata con acqua purificata.

Il secondo livello di risposta consiste nell’implementare un sistema di filtrazione dell’acqua, come il filtro RO di tipo IV menzionato sopra. Questo sistema idrico, che è un passo avanti nella complessità dal tipo che troveresti sotto il lavello della cucina, rimuoverà i minerali dal tuo generatore e alimenterà più acqua purificata. Questa è una risposta accettabile a tutti tranne i casi più gravi.

Il terzo livello di risposta più severo consiste nell’acquistare una nuova caldaia a vapore o un’autoclave completamente nuova. Questo livello di danno è più comune nelle aree di scarsa qualità dell’acqua dove scala probabilmente costruito nel corso di pochi anni.
La scala nella caldaia a vapore nella foto sopra si qualifica come un caso grave e giustificherebbe questa risposta.

Per ulteriori informazioni sulla qualità dell’acqua e sulla protezione dell’autoclave a vapore, visita la nostra pagina Smart Options.

Scott Mechler

Scott è responsabile della creazione di prodotti che siano sia buoni per i clienti Consolidated che buoni per il mondo. Un laureato della Northeastern University con un B. S. in Ingegneria meccanica, ha diversi anni di esperienza generale nel settore biomedico dove ha contribuito a progettare pompe compatte per insulina sportive per diabetici di tipo 1, bende gel per il recupero post-oculare e stent esofagei per il trattamento di pazienti oncologici. Negli ultimi cinque anni in Consolidated, Scott ha contribuito a sviluppare soluzioni di risparmio idrico ed energetico, a semplificare il processo di produzione e a rendere gli sterilizzatori Consolidated più facili da mantenere e riparare.

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