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第一部分、导读 清洗是通过物理或化学作用去除被清洗表面上可见与不可见的杂质。对设备进行定期的清洗是很多生产过程的必须环节，对保证设备的正常运转和效率具有重要的意义。在一些特定的行业，譬如食品加工和发酵行业，设备的清洗是保证生产正常进行的必要措施。在线清洗（clean in place）也称为原位清洗，是指不需要拆卸设备并且在密闭的条件下就能完成设备的清洗，它与传统的手工清洗的优势在于，在清洗时间、均匀度、重复性、可参数化等方面具有优势，清洗的参数可以固定下来，不会导致因人员操作引起的清洗不合格的现象发生，设置好程序后，有CIP清洗系统自动开始清洗，通过气动阀门、循环泵、在线仪表等进行检测和控制，清洗终点自动判断。 第二部分、设备清洗的目的 （1）提高换热效率，节约能源。换热器、锅炉传热设备结垢后，设备传热效率降低，造成大量的能量浪费。垢层的热导率与碳钢相比很小，水垢引起相当大的传热损失，在维持正常生产过程中，水垢越厚，能耗越大，所以，清洗除垢能提高设备换热效率，节约能源。 （2）延长设备使用寿命。对于换热设备，由于结垢使导热性能下降，管壁温度升高局部过热可能产生爆裂等事故。所以，对换热设备的清洗可降低管壁温度，有效避免爆管事故，延长设备使用寿命。 （3）提高生产效率和产品质量。积垢不仅给设备工作效率和安全带来严重影响，而且给生产系统造成很大的不利。积垢可使产品质量下降，纯度降低。所以，清洗对提高生产效率和产品质量具有重要意义。 （4）减少经济损失。积垢造成的经济损失是巨大的，对设备进行及时清洗可以减少经济损失，从而取得更大的经济效益。 第三部分、CIP清洗原理 向被清洗物的表面污物施加热能、机械能、化学能通过溶解作用、热作用、机械作用、界面活性作用和化学作用等机制的相互作用，在一定时间内实现被清洗物的有效清洗。
化学品浓度，温度，机械力和作用时间（有效清洗时间）是CIP清洗的四个要素。 1）化学品浓度 提高清洗液的浓度，可增加清洗液中有效成分与污垢反应的化学作用，增强清洗效果； 每种清洗剂根据其成分和污垢特性都有最佳的使用浓度范围，过高或过低都会降低清洗效果； 浓度过高不仅造成资源浪费，还会增加设备腐蚀、化学品残留风险。 2）温度 提高温度，分子运动速度加快，提高污垢的分散性和溶解性 温度每升高10 ℃，大多数化学反应速度几乎提高 1 倍 温度过高，易造成污垢变性增加去除难度，同时增加设备及密封件损耗及腐蚀的风险 除清洗液温度外，还需关注被清洗对象热表面的温度。 3）机械力-主要通过压力、流量、流速来体现 提高清洗液对清洗目标表面污垢的机械作用力，可有效提高污垢的去除效果 机械力过大，会造成设备成本的大幅增加，过大的管路供应压力易造成设备泄漏甚至损坏，及清洗球喷液形成击溅或雾化等问题。
流动模式部分取决于管道性质、直径及流速，经验证明(假设管道为光滑的不锈钢管道，直径1-6，水溶性清洗溶液)，产生湍流的最低流速为1.5-2 米/秒。 4）时间 有效清洗时间（清洗液浓度、温度、机械力均达到要求）越长，清洗液中的有效成分与污垢反应的越充分，清洗效果越好 在得到充分反应后，清洗效果趋于稳定 过长的清洗时间不仅造成水、电、蒸汽及人工成本的增加，还易导致分散在清洗液中的部分污垢再次沉积在设备表面。 最可靠的清洗过程：浓度、温度、时间、机械力所有要素条件都达到最佳，如果其中1个条件不能满足，如温度：需要提高其它三个要素（清洗液的浓度，机械力，时间）进行弥补，如果其中2个条件不能满足，如温度和机械力：那么清洗的效果将很难保证。 第四部分、CIP清洗设备及工艺 CIP清洗系统主要由酸罐、碱罐、水罐、浓酸浓碱桶、加热系统、隔膜泵、高低液位、在线酸碱浓度检测仪及PLC触摸屏控制系统组成。其中酸罐、碱罐、水罐为保温罐，此外酸碱罐还设有搅拌系统。CIP 清洗系统可以对所有产品接触的表面进行自动清洗，清洗对象包括罐体内壁、管道内壁、液缸内壁及其他液体通道。 碱洗常采用1.0~2.5%NAOH溶液，在不存在交叉污染的前提下碱洗回收液可循环利用。 酸洗常采用1.0~2.0%硝酸
第五部分、CIP清洗效果的验证 气味：清新、无异杂味，对于特殊的处理过程或特殊阶段容许有轻微的气味但不影响到最终产品的安全和自身品质。 视觉：清洗表面光亮，无积水，无膜，无污垢或其他；当水从表面流过时，水的痕迹有无太多断痕。 卫生：用手指触摸表面时，有无油腻及粗糙的感觉；表面用全新的白色纸巾反复擦拭，有无污点和变色 生产动力：经过CIP处理后，设备的生产处理能力明显改变。 微生物：卫生指标微生物指标达到相关要求；不能造成产品其他卫生指标的提高。 第六部分、化学清洗药剂的选择 洗涤剂的七个基本选择原则 （1）高效清洗，具有广谱性； （2）不提倡使用家用洗涤剂，因其成分、质量、微生物等不明确； （3）选择组分简单、成分含量确定的洗涤剂； （4）容易检查； （5）稳定性好、毒性低，使用安全； （6）与设备或环境材料的相容性； （7）费用较低。 酸性洗涤会采用温和的、低浓度的酸溶液，如HNO3、H3PO4和柠檬酸，不采用HCl（对不锈钢腐蚀严重）；碱液，一般采用NaOH、Na2CO3、NaHCO3等。酸的浓度一般定为1.0~2.0%，碱的浓度一般定为1.0~2.5%。 第七部分、小结 CIP 系统的运行成本低，清洗效果理想、稳定；安全可靠，毋须挪动和拆卸就能有效地对缸罐容器及管道等生产设备进行就地清洗，其整个清洗过程均在密闭的生产设备、缸罐容器和管道中运行，从而大大减少二次污染机会，可以节省劳动力、保证操作安全；按照规定程序运行，有效减少人为失误。 (来源：WS) |
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