PRV et BPRV Guide de sélection

Une vanne de régulation de pression est une vanne qui régule la pression d'un liquide (liquide ou gazeux), généralement en limitant le débit. Une vanne de régulation de contre-pression, en revanche, maintient une pression constante dans un système en empêchant la pression de dépasser une valeur de consigne. Dans l'industrie pharmaceutique, ces vannes sont souvent utilisées dans des processus impliquant le contrôle et la distribution de liquides, de gaz et de vapeur. Ces vannes contribuent à garantir une qualité constante des produits et à éviter une surpression susceptible d'endommager les installations de production, voire d'entraîner des risques pour la sécurité. En maintenant une pression stable, ces vannes contribuent également à optimiser les processus de production, à augmenter l'efficacité et à réduire les déchets.

Le choix du modèle et de la configuration appropriés d'une PRV ou d'une BPRV est normalement la tâche des fournisseurs ou du producteur. Mais même s'ils sont experts, ils ont besoin d'un minimum d'informations de votre part. Nous sommes heureux de vous fournir, par la présente, un guide étape par étape sur les informations que vous devez fournir pour un choix et une configuration parfaits des modèles de PRVs et BPRVs.

Une brève description de l'application/du processus dans lequel la vanne sera utilisée est toujours la bienvenue. Elle peut aider le fournisseur à vous proposer des modèles et des options spécialement conçus pour cette application, et à vérifier les paramètres du processus en fonction de son expérience.

Les applications pharmaceutiques les plus courantes sont pour les Liquides, les Gaz et les Vapeurs

I.Boucles d'eau (PW, WFI)

1. BPRV montée à l'extrémité du tuyau principal de la boucle, pour maintenir la pression minimale de la ligne.
2. PRV montée dans un point d'utilisation pour réduire la pression en fonction de la pression maximale supportée par le consommateur.

II. Réduire la pression avant ou après une pompe.

Cette application est délicate, car les liquides sont incompressibles et, pour certains types de pompes comme les pompes volumétriques, la pression ne sera pas bien régulée. Nous vous recommandons vivement de discuter de cette application avec votre fournisseur de pompe et de lui fournir la fiche technique de la pompe.

III. Applications BPRV qui nécessitent une régulation précise de la pression ou un contrôle du débit :

1. Filtration tangentielle (TFF)

2. Machine de remplissage de produits

3. Colonnes de chromatographie

I. Lignes de distribution

1. PRV utilisé pour réduire la pression pour la ligne de distribution principale

2. PRV utilisé dans un point d'utilisation pour réduire la pression pour le consommateur.

II. Inertage, purge ou couverture de réservoir

1. PRV utilisée pour pressuriser un réservoir à des fins d\'inertage, de purge ou de couverture.

2. BPRV utilisée pour protéger le réservoir contre la surpression pendant l\'inertage, la purge ou la couverture.

III. Sacs à usage unique (SU)

1. PRV utilisé pour gonfler un sac à usage unique.

2. BPRV utilisé pour protéger le sac SU contre la surpression, pendant la procédure de gonflage.

I. Conduites de distribution

1. PRV utilisé pour réduire la pression pour la ligne de distribution principale

2. PRV utilisé dans un point d'utilisation pour réduire la pression pour le consommateur.

Il est très important de mentionner si la valve sera stérilisée. Il est important de connaître la température et la durée, car certains matériaux ont une résistance limitée aux expositions à haute température.

Les paramètres du processus sont les plus importants qui déterminent le régime de fonctionnement de la vanne et qui sont utilisés pour choisir le corps de vanne avec la valeur Cvs/Kvs la plus appropriée.

Les informations minimales à fournir sont les suivantes

• Fluide
• Pression d\'entrée (abrégée P1 ou Pin)
• Pression de sortie (abrégée P2 ou Pout)
• Débit
• Température du processus

Conseils très importants concernant les unités de mesure

• Évitez d'utiliser l'unité simple bar, en particulier pour les gaz (y compris la vapeur). Soyez plus précis et utilisez l'unité bara (si la pression est absolue) ou barg (si la pression est relative à la pression atmosphérique). La différence est très importante puisque P[bara]=P[barg]+1 et a un impact considérable dans les applications gazières. Si vous n'êtes pas sûr de savoir s'il s'agit de bara ou de barg, veuillez noter que la majorité des instruments de terrain donnent la valeur barg, indiquant 0 à la pression atmosphérique (lorsque le système n'est pas pressurisé).
• Pour les gaz (non valable pour la vapeur), il est très important d'indiquer le débit dans des conditions normales (t=0oC, P=1,01325 bara), de sorte que l'unité de mesure doit être Nm3/h ou NL/min (NLPM). Ne pas donner de m3/h ou de L/min (LPM), car les gaz changent de volume en fonction de la pression et de la température.
• Pour la vapeur, l'unité de mesure la plus courante pour le débit est le kg/h, et il s'agit d'un débit massique et non volumétrique. Cela s'explique par le fait que la vapeur se condense en eau, ce qui entraîne un énorme changement de volume, alors que la masse reste constante.
• Pour la vapeur, il est très important de tenir compte du fait que la consommation de vapeur pendant le démarrage de la stérilisation peut être 10 fois supérieure à la consommation pendant le chauffage du système, et 100 fois supérieure à la consommation pendant la stérilisation elle-même. La meilleure approche pour choisir le bon PRV est de considérer la consommation pendant le chauffage et la stérilisation, et non pas la consommation maximale atteinte pendant la phase de démarrage (lorsque le système peut être utilisé pour la stérilisation).

Pour l'entrée et la sortie, vous devez spécifier :

• La norme de raccordement (par exemple ASME BPE, DIN, ISO)
• Dimensions (par exemple ½", ¾", 1", etc. pour ASME BPE, ou DN15, DN20, DN25, etc. pour DIN et ISO).

En ce qui concerne les normes de raccordement, les plus courantes sont les normes ASME BPE, DIN et ISO. En fait, il s\'agit de noms hérités de l\'histoire, qui sont en quelque sorte obsolètes, mais qui sont toujours utilisés, même si les normes ont évolué et portent aujourd\'hui des noms plus sophistiqués. Nous avons essayé de résumer ci-dessous les normes les plus courantes utilisées en Europe :

Une autre norme utilisée par certaines entreprises est la norme DIN 11864, qui comporte trois types de raccords, chacun ayant des dimensions de tube ASME BPE, DIN et ISO.

Les informations suivantes sur les matériaux seront utiles pour choisir et configurer un PRV et un BPRV.

I. Le matériau du corps

Boucles d'eau (PW, WFI)

1. Acier inoxydable : •316L •1.4435BN •2 1.4435
2. Autres matériaux spéciaux

II. Finition de la surface du matériau du corps (rugosité)

Il est obligatoire de spécifier la rugosité pour les parties métalliques qui sont en contact avec le produit (parties en contact avec le produit). En option, vous pouvez la spécifier pour d\'autres pièces. La rugosité doit être choisie en fonction des recommandations des organisations pharmaceutiques ou de la politique de qualité de votre entreprise.

Voici quelques exemples de rugosité

• 0,8 µm (équivalent à 32 µin ou 32Ra) : c'est une rugosité acceptable pour les boucles d\'eau.
• 0,5 µm (équivalent à 20 µin ou 20Ra) : il s'agit d\'une rugosité acceptable pour différents systèmes tels que les skids de préparation/filtration.
• 0,2 µm (équivalent à 8 µin ou 8Ra) : il s'agit d'une rugosité optimale pour les systèmes haut de gamme tels que les machines de remplissage.

Il s'agit uniquement de la robustesse de la vanne. Le meilleur choix est le matériau Jorlon. D\'autres options possibles sont l'EPDM et l'acier inoxydable.

Ici, vous avez deux critères : la température du processus et l'exigence d'étanchéité. S'il s\'agit d\'une application à la vapeur, vous devez choisir le matériau PEEK. Sinon, le Jorlon, le Téflon ou l'acier inoxydable. Si vous ne voulez pas avoir de fuites lorsque la vanne est complètement fermée (vous avez besoin d'une étanchéité totale), ne choisissez pas l'acier inoxydable.