Automatisation du contrôle des fluides dans les systèmes d’eau pharmaceutique : efficacité, traçabilité et sécurité

Débit volumique : un paramètre critique dans la pureté de l’eau pharmaceutique 

Dans les systèmes d’eau purifiée (EPU) et d’eau pour préparation injectable (EPPI), maintenir une température contrôlée n’est pas seulement une question d’efficacité : c’est une exigence de sécurité.
Les réglementations internationales (les BPFa et la pharmacopée correspondante) ainsi que les directives ASME BPE et ISPE indiquent que la température de l’eau doit être maintenue dans des plages précises de température et de débit volumique pour prévenir la croissance microbiologique et assurer l’intégrité du processus.

Dans les boucles EPPI chaudes, l’eau est maintenue à des températures autour de 80 °C pour garantir de manière fiable des valeurs microbiologiques. L’EPPI froide nécessite des systèmes de prévention, comme l’O₃. L’EPU et l’EPPI, quelle que soit leur température, nécessitent un protocole de désinfection défini et des conditions de stockage contrôlées.
Cependant, gérer ces processus manuellement peut entraîner des erreurs humaines, des inefficacités énergétiques ou des variations hors de spécifications, compromettant la qualité finale. 

Pourquoi l’automatisation est essentielle 

Le contrôle thermique automatisé permet une gestion en temps réel de tous les paramètres du système — température, débit, pression et état des vannes— avec précision, sécurité et traçabilité. 

Principaux avantages : 

Traçabilité complète : enregistrement numérique continu des valeurs critiques pour les audits et la conformité réglementaire. 

Efficacité énergétique : optimisation des cycles de chauffage et de refroidissement, réduisant les consommations inutiles. 

Réduction des erreurs humaines: élimination des interventions manuelles aux étapes critiques. 

Réaction immédiate aux écarts: systèmes qui ajustent automatiquement la température en réponse à toute variation. 

Facilité de validation : toutes les données sont documentées, simplifiant la vérification pour la conformité aux BPF. 

Grâce à l’automatisation, les systèmes d’eau pharmaceutique peuvent fonctionner de manière plus stable et durable, garantissant une qualité constante du fluide à chaque étape de la boucle. 

Comment l’automatisation améliore l’efficacité et la sécurité 

Le contrôle thermique automatisé ne prévient pas seulement les fluctuations, mais prolonge également la durée de vie des équipements et réduit les temps d’arrêt. 

Par exemple, dans les systèmes où l’eau circule en boucle, l’automatisation permet : 

De maintenir une recirculation continue à température et débit volumique contrôlés. 

D'activer le processus automatique de désinfection programmés. 

De prévenir les accidents dû à une mauvaise utilisation d'un point de consommation. 

D'ajuster la pression et le débit volumique  selon la demande de chauqe point d'utilisation. 

De surveiller des alarmes de déviation ou des conditions anormales. 

Des capteurs intégrés et des vannes intelligentes garantissent que le système reste dans des conditions hygiéniques optimales, sans dépendre des inspections manuelles continues. 

Solutions Bürkert pour le contrôle thermique automatisé 

Bürkert propose une gamme complète de solutions pour l’automatisation et la surveillance des procédés thermiques dans l’industrie pharmaceutique. 

1. Les vannes de pilotages  

Les vannes pneumatiques Bürkert, à membrane ou à siège, permettent un contrôle précis du débit volumique, étant conçues selon l’application et la résistance chimique et thermique pour chaque application.

- Utilités industrielles (vapeur industrielle ou échangeurs de chaleur, eau de refroidissement, etc.) : Vanne à siège Tout/Rien ou électrovannes pilotes.

- Utilités propres : (EPU – eau purifiée, EPPI – eau pour préparation injectable, vapeur pure) Vannes à membrane ou à séparation du fluide, tout ou rien ou de régulation. 

L’intégration de la vanne avec des systèmes d’automatisation décentralisés (sur la vanne) permet des temps de réponse plus courts, la détection de position et des systèmes de commande en boucle ouverte, le positionnement à course variable, des diagnostics prédictifs, et un câblage et un tubage pneumatique simplifiées qui sont idéaux dans les systèmes capteur/actionneur. 

En revanche, les systèmes d’automatisation distribuée (installation d’automatisation dans des armoires de commande) permettent l’intégration des signaux et des contrôles à différents points, ce qui facilite cette intégration capteur/actionneur dans les systèmes de contrôle supérieur. 

2. FLOWave capteurs de débit intelligents 

Basé sur la technologie SAW (onde acoustique de surface), les capteurs FLOWave permettent de mesurer le débit volumique, de la vitesse du fluide, de la température, et peuvent détecter si le tube est plein. Ils peuvent également différencier les fluides à l’aide d’un facteur acoustique. Ils garantissent également une conception hygiénique (sans capteurs ni joints en contact avec le fluide) avec la perte de charge la plus faible possible, ce qui élimine le risque de contamination, les coûts énergétiques supplémentaires de pompage et réduit au minimum le besoin d’étalonnage. 

3. Systèmes d’automatisation AirLINE, terminaux pneumatiques en périphérie distribuée. 

Les modules AirLINE Quick et AirLINE Field permettent l’automatisation distribuée dans des panneaux hygiéniques ou directement sur le terrain, intégrant commande et E/S pour capteurs et actionneurs sous un seul système de contrôle. Cela permet la création d’une architecture modulaire, évolutive et facilement vérifiable conformément aux BPFa. 

4. Systèmes d’automatisation ELEMENT, têtes de commande. 

Les détecteurs de position, systèmes pilotes compacts, positionneurs et contrôleurs Bürkert permettent une automatisation décentralisée adaptée à chaque vanne. Ils peuvent également combiner des accessoires mécaniques tels que des limiteurs de course sous un seul système de contrôle. Cela signifie que nous pouvons créer une automatisation capteur/actionneur avec toutes les options, modulaire, et facilement intégrable dans les systèmes de contrôle et de gestion des données. 

Impact sur la qualité et la durabilité du processus 

Un système automatisé d’eau pharmaceutique offre des avantages tangibles à plusieurs niveaux : 

• Qualité constante : Les variables sont maintenues en permanence dans des limites spécifiées.
• Consommation d’énergie réduite : L’automatisation optimise l’énergie utilisée en permanence at all times
• Sécurité microbiologique : Empêche les scénarios qui pourraient favoriser la prolifération bactérienne.

• Conformité réglementaire : Les données enregistrées permettent de démontrer la conformité lors des audits BPF/Pharmacopée. 

En fin de compte, l’automatisation transforme le contrôle des fluides en un processus précis, documenté et durable, où chaque variable est sous contrôle. 

Précision, garantie de pureté 

Dans la production pharmaceutique, la pureté de l’eau dépend à la fois d’un traitement physico-chimique et du contrôle thermique qui garantit son intégrité microbiologique.

 

L’automatisation, combinée aux solutions de mesure et de contrôle Bürkert, transforme les systèmes d’eau pharmaceutique en processus intelligents, efficaces et traçables, prêt pour les normes les plus exigeantes de l’industrie.

Contrôler le débit volumique, c’est contrôler la pureté.
Avec Bürkert, l’automatisation élève la sécurité pharmaceutique à un autre niveau.