工业的差距1：CIP在位清洗

82cap          工业的差距1：CIP

最近沿着工业的方向，花了点时间，将我们大学的专业课程、市面的书籍、市场的培训资料和国外的一些工业知识体系进行了对比；同时，也再次深入的对比了国内外的一些工业产品的现状。惊呼我们和先进国家的巨大差距的同时，也在默默的反思。本着“有差距，就有空间；有差距，就有需求”的考量，对这些工业技术，从系统的科学理论出发，认真剖析工业实情，希望尽自己的绵薄之力，促使有志于此的企业，勇攀高峰！

本篇继续说说CIP在位清洗。为什么是继续说说呢，因为早前，我们有写过类似的文章，对CIP的定义、基本原理、一些清洗步骤和设备组成进行了基本的说明，阅读过的，应该有了一些基本的认识。如果没有看过的，可以通过快速链接阅读：在位清洗CIP系统（一）在位清洗CIP系统（二）。本篇主要从我们的认知差距、理论差距和工业制造差距，做一些点拨。

一、CIP的认识重要性

使用 CIP 的行业包括食品、乳品、饮料、啤酒厂和制药厂等等。CIP 工艺在这些行业中如此重要，因为它有助于防止细菌和其他污染物的增殖，从而避免产品损失、降解、不达标等现象。例如，在酒厂里，残存的啤酒、酵母和其他质不仅会导致病菌和细菌繁殖，还会影响啤酒的味道；对于药品而言，CIP 工艺通过去除先前批次中的任何残留物质，有助于提高所生产药品的质量和功效；而在合成生物企业，CIP有助于解决发酵罐潜在的杂菌和噬菌体污染，更多的，有助于避免提取纯化过程的生物降解和收率下降等的情况。

最近几天，又获悉有几个企业的产品出现降解的情况，恢复时间之长，损失之巨，可以想见。而他们的根源，就是没有设置CIP工艺。可见，认识到CIP的重要性，需要我们全体系人在理论和实践中反思。这点，不仅适用于甲方业主，也同样适用于CIP设计制造企业。

二、CIP设计的理论基础

CIP设计的理论基础，我们翻了很多国内的专业书籍，不仅单薄，甚至缺乏。所以，从这个层面来说，我们在CIP的工业差距，是找到了源头。所以，我们从这里着重提提，给大家些方向。下面是习惯提到的清洗4要素：

1、构思CIP清洗的计划

A、清洗的等级要求：

在形成一个CIP清洗计划之前，当然要知晓要清洗的设备和管道体系，但也要了解CIP清洗要达到的标准。可供考虑的清洗标准等级依次为：物理清洁、化学清洁和微生物清洁。

物理清洁可以说是解决了99%以上的污垢问题，看起来挺干净；化学清洁可以说是已经做到表面没有化学残留物；而微生物清洁可以说是达到无菌级别，而这一般需要我们前几篇文章我们提到的空消或者连消工艺的配合。

B、清洗污渍的特点：

了解清洗污渍的特点，有助于选择合适的清洗剂，也有助于设计合适的清洗流程和步骤。举个例子，乳制品行业的一些有机污渍，用碱液清洗效果比较好；而由一些无机物组成的矿物污渍，用酸液清洗效果较好。实际工业生产中，一些污渍可能更为复杂，需要综合评估清洗剂和清洗流程对清洗效果的影响。这里，可以开阔下思路，清洗剂除了酸碱，还有很多类型的可以参考选择，不要局限于自己的认知受限的范围。

C、清洗流程的设计：

综合考虑完整后，就需要设计一个完整的清洗流程。我们熟知的清洗流程包括：预冲洗--清洗剂循环--中间冲洗--灭菌--最后冲洗等的基本步骤。但是这些清洗流程，又不是完整的，它可能还缺少最前面的料液回收的步骤；这些清洗流程可能还需要扩展多一两种清洗的过程。当考虑完整，一条清洗方案就了然于胸了。

2、CIP的流体动力学

很多推广文章有提到CIP的一些流体动力学情况，包括流速的建议，常规清洗剂的特点，温度的控制和选取，但是，很多时候，还是缺乏理论的支撑和适当的灵活变通。以流速为例，大体都知道CIP推荐的流速在1.5m/s，殊不知在和一些设备相连的时候，为确保清洗效果，保证内部流速，这样，整体的流速会提高很多的。又以常见的罐内清洗为例，清洗液滴落在罐内，形成的液膜处于层流状态，并不断变化。通过认识这种情况，而选用合适的清洗球型式。

CIP清洗有2个基本方法，一个是低压大流量，另一个是高压小流量。这2个都有各自的优缺点，但根据目前的理论和实践特点，高压小流量更具有优势。但是，根据设备和本体的特性，低压大流量，或者高压大流量也是一个很不错的办法。这就回到我们前面有提到的：发酵工程关键技术（二）CIP和热水空消系统，这里就是根据实地情况，实现了CIP自动清洗和灭菌的功能。

3、CIP系统的卫生设计

CIP系统的卫生设计，指的不仅仅是CIP自身配置的卫生设计，还包括要清洗的设备和管道的卫生设计。国内最大的习惯性弊端就是，要清洗的设备和CIP系统设计分属2个不同的单位制造，界定有困难，协调也有困难，最终造成清洗效果达不到要求的情况。所以，无论是CIP设备本体还是要清洗的设备，一旦确定了要CIP清洗，就需要对整体的设备和管道进行洁净的卫生设计。下图为3A和欧洲的卫生标准图logo：

CIP系统的卫生设计，包括了罐体、罐体附属元件、管道、阀门以及连接件等等的要求，是一个相对复杂的体系。举些例子，像罐底排净设计和管道连接的一些正确和错误的做法，就是这些标准的要求。这种标准，国内是空白的，想通过三言两语说透，比较困难，要想有个基本的认识的，可以看看我们之前文章《卫生管和管件的标准和应用》和《发酵防污染策略》系列。

三、CIP工业落后的表现

国内CIP落后，首要原因当然是上面知识体系的不健全造成的，所以在工业实施过程中，也就没办法做到满分。国内CIP工业滞后的主要表现有：

1、设计单位的理论不扎实，设计出来的东西无法达到清洗目标的要求；

2、CIP相关制造企业没有从经验和理论上说服业主，CIP的市场没有打开；

3、CIP施工和制造的标准没有跟上来，即使进行了洁净设计，但是没有进行洁净施工。

下图是国外宣导的TIG：钨极惰性气体保护焊技术应用在卫生领域的情况。

CIP理论体系有提到，对CIP有积极作用的，大概需要控制好包括：水质、温度、流速、清洗剂、循环时间、罐体和阀门等7个要素。但是对CIP有消极作用的，仅机械部分就包括看清洗球作用差、排不净、死角、清除弱、低流量和压力等。所以，我们CIP工业要跟上，就要做好这些东西。

四、国内招标制度的制约

国内的非常多的企业采购，为了规避灰色操作，仿照国家层面的一些采购制度进行采购。用的最多的采购操作方式就是，拿几家的方案，来调整成一个固定的方案，对邀请招标的几家进行报价邀请（RFQ），基本原则是价低者得。这个方案的弊端，明显阉割了一些优秀的设计，这里可以参见我们的文章《先进技术引进到工厂项目的障碍》，这和国际通用的方案报价(RFP)有明显的差异。

CIP工业落后需要努力的方向有很多，我们觉得当然先是系统理论的提高，这样既可以提高大家对CIP重要性的认知，也可以做好设计和使用，最后，也希望市场形成良性的竞争制度，促进工业技术的发展。本次分享的是一篇比较详细的关于CIP设计的论文（英文+谷歌翻译），从标准到设计的要求和错误案例等等，都有点明，上面打勾的图片就取自那里的。

注：上面关于在位清洗CIP相关的工艺和设备等的知识，我们也只能简单说个一二，我们希望，大家可以系统的看看各个方面的经典书籍，也结合我们的实际经验和系统总结，为企业保驾护航。