JP2018134608A - 配管のフラッシング方法及びフィルターユニット - Google Patents

Abstract

【課題】配管の未設置区間を最小限に抑え、循環配管のフラッシングを行う。【解決手段】配管のフラッシング方法は、配管１の第１の端部１ａと第２の端部１ｂとの間に仮設のフィルターユニット７を設けて、配管１とフィルターユニット７とによって閉ループの経路を形成することと、配管１上に設けられた貯水槽３に貯蔵された水を配管１上に設けられたポンプ４で圧送し、上記経路に沿って循環させることと、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、配管のフラッシング方法及びフィルターユニットに関し、特に薬品の製造に用いられる純水供給配管のフラッシング方法に関する。

従来から、薬品などを製造するため純水の供給システムが使用されている。純水の供給システムは、複数のユースポイントを備えた循環配管と、循環配管上に設置された貯水槽と、純水を移送するためのポンプと、を有している。ユースポイントで消費された純水を補給するため、貯水槽には純水製造装置で製造された純水が供給される。

循環配管の内部に付着した金属粉、油分などの異物などを除去するため、循環配管の内部は使用前に洗浄される。循環配管の洗浄は以下のように行われる。循環配管は複数の配管要素を溶接等によって相互に接続することで設置される。そこで、一部の配管要素が設置されていない状態で、設置された配管の端部開口からフラッシング水を注入し、配管の内部を洗浄する。その後未設置の配管要素をつなぎこみ、循環配管が形成される。特許文献１には、フラッシング水を配管の端部開口からジェット流として配管に供給し、異物を含んだフラッシング水を端部開口から戻し、ろ過して清浄なフラッシング水として再利用することが記載されている。

特開２００４−２５５３４６号公報

特許文献１に記載された配管のフラッシング方法は、フラッシング水をジェット流で供給するため、ジェット流の到達する範囲の配管しか洗浄することができない。このため、配管の未設置区間ないしフラッシング水の注入及び回収を行う配管の端部開口を多数設置する必要がある。しかしこの場合、配管の端部開口ごとにフラッシング水の注入、回収及び浄化のための人員及び設備を設置する必要がある。この問題を回避するため、一つの端部開口での作業が終了した後、人員及び設備を別の端部開口に移して同様の作業を繰り返すことも考えられるが、工程の長期化につながる可能性がある。また、いずれの方法を採用する場合も、配管の端部開口ごとに設備を設置するためのスペースが必要となる。さらに、配管の未設置区間が増えると、配管の全長に対するフラッシングが行われない区間の割合が増える。このため、循環配管が完成した後にさらに純水を循環させるなどの方法で、配管全長に対する再フラッシングを実施する必要性も高まる。

本発明は、配管の未設置区間を最小限に抑えた循環配管のフラッシング方法を提供することを目的とする。

本発明の配管のフラッシング方法は、配管の第１の端部と第２の端部との間に仮設のフィルターユニットを設けて、配管とフィルターユニットとによって閉ループの経路を形成することと、上記配管上に設けられた貯水槽に貯蔵された水を上記配管上に設けられたポンプで圧送し、上記経路に沿って循環させることと、を有する。

本発明が適用される循環配管はポンプを備えている。このため、配管の第１の端部と第２の端部との間に仮設のフィルターユニットを設けて閉ループを形成し、ポンプで水を圧送することで配管をフラッシングすることができる。従って、本発明によれば、配管の未設置区間を最小限に抑えた循環配管のフラッシング方法を提供することが可能となる。

本発明が適用される純水の供給システムの概略構成図である。 配管のフラッシング方法の説明図である。 フィルターユニットの概略構成図である。

まず、図１を参照して本発明が適用される純水の供給システムの構成を説明する。本発明の純水の供給システムが適用される分野は特に限定されないが、本発明は純水ないし超純水をユースポイントに供給するための循環配管に好適に適用でき、特に製薬、食品などで用いられる循環配管に好適に適用できる。本発明はフラッシング水を注入するためのノズルなどを配管内部に挿入しにくい小口径の配管、配管長が長い配管、複雑に折れ曲がった配管にも好適に適用できる。

純水の供給システム１００は、複数のユースポイント２を備えた循環配管１と、循環配管１上に設置され純水を貯蔵する貯水槽３と、循環配管１上に設置され純水を移送するためのポンプ４と、を有している。循環配管１はステンレス鋼で形成されている。ユースポイント２で消費された純水を補給するため、貯水槽３には純水製造装置（図示せず）で製造された純水が供給される。ポンプ４は貯水槽３の下流に設けられている。ユースポイント２は循環配管１から分岐した分岐管５と、分岐管５の先端に設けられた弁６と、を有し、弁６を開放することで循環配管１を流れる純水を取り出すことができる。

薬品などの分野で用いられる純水の供給システムでは、多くのユースポイント２（分岐管５）は入域のための着替えなどが必要なクリーンルーム内に設けられている。一方、貯水槽３とポンプ４はクリーンルームの外部に設けられている。従って、循環配管１はクリーンルームの内外を循環している。循環配管１の水はポンプ４によって常時循環されている。これによって、循環配管１内の水のよどみを防止し、万が一循環配管１中に菌などが発生した場合も菌の増殖を防止することができる。循環配管１の口径は特に限定されないが、薬品の製造で使用される場合、２５ｍｍ〜５０ｍｍ程度が一般的である。本実施形態の循環配管１は上記の分岐管５を除いて分岐部をもたないが、例えば循環配管１の一部にバイパス配管を設け、バイパス配管上に一部のユースポイント２を設けることもできる。

次に、図２を参照して、以上説明した循環配管１のフラッシング方法について述べる。まず、図２（ａ）に示すように、貯水槽３とポンプ４を所定の位置に設置し、貯水槽３とポンプ４を通る循環配管１を設置する。循環配管１は多数の配管要素を互いに溶接、フランジ接続などでつなぎ合わせることによって設置される。循環配管１の一つの配管要素だけが未設置のとき、循環配管１は第１の端部１ａと第２の端部１ｂを有している。

次に、図２（ｂ）に示すように、第１の端部１ａと第２の端部１ｂとの間に仮設のフィルターユニット７を設ける。フィルターユニット７はクリーンルームの外部に設けられている。フィルターユニット７の入口は循環配管１の第１の端部１ａに接続され、フィルターユニット７の出口は配管の第２の端部１ｂに接続されている。この結果、循環配管１とフィルターユニット７とによって閉ループの経路が形成される。フィルターユニット７の設置位置は特に限定されないが、循環水の流れ方向に関してユースポイント２の下流側でかつ貯水槽３の上流側、好ましくは貯水槽３の近傍に設けることが望ましい。ユースポイント２の弁６は予め閉じておく。

図３にフィルターユニット７の構成を示す。フィルターユニット７は、それぞれが並列に接続された複数のフィルター８からなる複数のサブユニット９を、必要通水量に応じて必要個数並列に接続したものである。図では複数のサブユニット９は上下方向に配列されているが、実際は横方向に配列されている。フィルターユニット７全体をユニット化することで省スペース化が図られている。また、必要な数のサブユニット９をフィルターユニット７に組み込むことで、フィルターユニット７の現場での組み立て時間が短縮化でき、かつ様々な現場で容易に使用することができる。フィルター８の種類は特に限定されないが、精密ろ過フィルターを好適に用いることができる。精密ろ過フィルターの例として、オルガノ（株）製ミクロポアー（登録商標）１０ＥＵ−１ＴＥＧを挙げることができる。フィルター８で捕捉する異物の大きさや種類は限定されないが、配管に由来する切粉などの金属粉が典型的であることから、フィルター８の孔径は１０μｍ程度とすることが望ましい。循環配管１の表面を硝酸（ＨＮＯ_３）で浸漬することによって不動態化する場合、フィルター８は硝酸に対する耐薬品性を備えていることが望ましい。

サブユニット９は複数（実施形態では３つ）のフィルター８と、複数のフィルター８に共通に設けられた入口配管１０と、同じく複数のフィルター８に共通に設けられた出口配管１１と、を有している。各サブユニット９の入口配管１０はフィルターユニット７の入口母管１２から分岐しており、各サブユニット９の出口配管１１はフィルターユニット７の出口母管１３に合流している。従って、入口配管１０はフィルターユニット７の入口母管１２を介して、循環配管１の第１の端部１ａをフィルター８に接続し、出口配管１１は、フィルターユニット７の出口母管１３を介して、フィルター８を循環配管１の第２の端部１ｂに接続する。循環配管の第１の端部１ａと第２の端部１ｂとの間隔をできるだけ小さくするため、入口母管１２と出口母管１３をゴムホースなどの可撓性のある管で構成し、フィルターユニット７を循環配管１の側方に配置することが好ましい。

少なくとも一つのサブユニット９の入口配管１０の端部１４は弁１５が設けられ、後述するサンプリングのために開放可能となっている。弁１５は通常は閉じられている。サブユニット９の下部には弁１６を備えた水抜き部１７が設けられている。フィルターユニット７への通水量は、フィルター８の通水流速が概ね１．５ｍ／ｓ以上となるように設定される。

次に、貯水槽３に貯蔵された純水をポンプ４で圧送し、閉ループの経路に沿って循環させる。循環配管１の内面に付着した異物は水流で剥離され、循環配管１内を移送されてフィルターユニット７で除去される。一定時間の経過後、図２（ｃ）に示すようにフィルターユニット７の入口配管１０の端部１４の弁１５を開放し、フィルターユニット７に供給される水に含まれる異物の大きさ及び個数を測定することが望ましい。具体的には、弁１５を開放し、入口配管１０の端部１４にガーゼ、フィルターなどを押し付け、ガーゼやフィルターに捕捉された異物を目視で確認する。あるいは、入口配管１０の端部１４から流出する純水を容器などで収集し、分析してもよい。フィルターユニット７の直前で純水をサンプリングすることで、貯水槽３からフィルターユニット７までの循環配管１とポンプ４における異物が除去されたことをより確実に判断することができる。

上記のサンプリングによって異物が十分に除去されたと判断された後、図２（ｄ）に示すように、弁１５を閉じ、各ユースポイント２の弁６を開け、各ユースポイント２で最終的なサンプリングを行うことが望ましい。これによって、ユースポイント２から供給される純水から異物が十分に除去されたことを直接確認することができる。

その後、各ユースポイント２の弁６を閉じ、フィルターユニット７を循環配管１から取り外す。次に循環配管１の第１の端部１ａと第２の端部１ｂの間に最後の配管要素を取り付け、循環配管１を完成させる。最後に取り付けられる配管要素はフィルターユニット７によるフラッシングができないため、予め十分に洗浄することが望ましい。また、必要に応じて循環配管１全体に対し仕上げのフラッシングを行うことが望ましい。循環配管１のほとんどの区間はフラッシングされているため、仕上げのフラッシングは短時間の実施で十分である。

フィルターユニット７の入口配管１０でサンプリングを行うことで、作業員がサンプリングのためにクリーンルームに行く回数を低減することが可能となる。従来は、純水を一定時間循環させた後に、作業員がクリーンルーム内のユースポイント２に行って、ユースポイント２でサンプリングを行い、さらにフラッシングが必要と判断されたときは、ユースポイント２の弁６を閉じ、純水の循環を行っている。一人の作業員がフィルターユニット７の操作とユースポイント２でのサンプリングを行う場合、作業員はフィルターユニット７とクリーンルーム内のユースポイント２を何度も往復する必要がある。しかもその場合、その都度衣服の着替えが必要となり、作業効率の低下の一因となっている。本実施形態では、作業員は純水の循環を行いながら、フィルターユニット７でサンプリングを行うことができる。すなわち、ユースポイント２で行うべきサンプリングの少なくとも一部を、フィルターユニット７でのサンプリングで代替することができるため、作業効率の改善を図ることができる。なお、フィルターユニット７の入口配管１０のサンプリング部（入口配管１０の端部１４及び弁１５）は、ユースポイント２の構成を模擬するため、ユースポイント２と同一または同様の構成とすることが望ましい。

また、本実施形態ではフラッシング水の量を低減することができる。従来は配管を全て設置し、配管内の水をポンプ４で移送しながら、排水をユースポイント２から排出していた（いわゆるワンスルー方式）。この場合、大量の純水が必要となり、純水の製造コストが高くなるだけでなく、純水製造設備の容量によって使用できる純水量が制限される可能性もある。純水を製造するための原水の使用制限がある場合にも、１日あたりに供給できるフラッシング水の量が制限される。また、排水量の制限がある場合も同様の問題が生じる。これらの問題はフラッシング工程の長期化につながる。さらに、排水を行う際に、多数設置されるユースポイント２からの漏水の可能性もある。本実施形態は循環配管１中の純水を循環させているため、このような問題は生じない。さらに、従来はユースポイント２から排水する場合、漏水の監視のため各ユースポイント２に人員を配置する必要がある。本実施形態ではフラッシング中に各ユースポイント２を閉じているため、このような問題も生じない。

１ 循環配管
１ａ 第１の端部
１ｂ 第２の端部
２ ユースポイント
３ 貯水槽
４ ポンプ
５ 分岐管
７ フィルターユニット
８ フィルター
１００ 純水の供給システム

Claims (6)

1. 配管の第１の端部と第２の端部との間に仮設のフィルターユニットを設けて、前記配管と前記フィルターユニットとによって閉ループの経路を形成することと、
   前記配管上に設けられた貯水槽に貯蔵された水を前記配管上に設けられたポンプで圧送し、前記経路に沿って循環させることと、を有する、配管のフラッシング方法。
2. 前記フィルターユニットの入口配管に設けられた開放可能な端部を開放し、前記フィルターユニットに供給される水に含まれる異物を検出することを有する、請求項１に記載の配管のフラッシング方法。
3. 前記配管から分岐し前記配管の水を供給するための開放可能な分岐管を開放し、前記分岐管から供給される水に含まれる異物を検出することを有する、請求項２に記載の配管のフラッシング方法。
4. 前記フィルターユニットはクリーンエリアの外部に設けられ、前記分岐管はクリーンエリアに設けられる、請求項３に記載の配管のフラッシング方法。
5. 前記水は純水または超純水である、請求項１から４のいずれか１項に記載の配管のフラッシング方法。
6. 薬品の製造に用いられる純水または超純水をユースポイントに供給する配管と、前記配管上に設けられ、純水または超純水を貯蔵する貯水槽と、前記配管上に設けられ、前記貯水槽に貯蔵された前記純水または前記超純水を圧送するポンプと、を有する水供給システムのフラッシングに用いられる仮設のフィルターユニットであって、
   前記フィルターユニットは、前記配管の第１の端部と第２の端部との間につなぎこまれて閉ループの経路を形成し、前記貯水槽に貯蔵され前記ポンプで圧送され前記経路に沿って循環する純水または超純水をろ過して前記貯水槽に戻すように作動し、
   フィルターと、前記配管の前記第１の端部を前記フィルターに接続する入口配管と、前記フィルターを前記配管の前記第２の端部に接続する出口配管と、前記入口配管に設けられた開放可能な端部と、を有する、フィルターユニット。

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