探讨洁净室的阀

食品饮料、化妆品、生物技术、医药和半导体工业用的阀分为卫生、无菌和超纯净三个级别。 这些行业用的阀有塑料的也有金属的，但大多数采用316L不锈钢。用于生物制药的阀，表面光洁度为高度一致的精细表面，大多数达到20RA，有时达到8RA。半导体工业用的阀，内表面光洁度为5RA。这类阀有很多是在ISO3级洁净室内制造。阀可以焊到管上，特别是纯净度十分重要的地方，也可压到管上。不锈钢的抗腐蚀性主要是由于表面上有一层防护钝化膜。该工艺的目的是在浸润部分上加一层氧化铬。这样处理可清除在加工和抛光操作中留在表面上的铁粒灰尘的和焊接操作造成的氧化残留物。 无菌加工和洁净室用阀必须符合规定（压力、温度或腐蚀性），适用于实现原地清洗（CIP）或原地消毒要求（SIP）。阀门应是自排水，在浸润表面上无螺纹或任何裂缝。这样可防止“阻留”水分、冷凝物或工艺液体，消除细菌可以增长的地方。 
食品饮料业：
在食品饮料业中，阀采用316 L不锈钢制造。许多阀采用升杆控制或“通-断”阀。这些阀安装在生产线中、包装区或无菌填充作业中。该行业用的阀80%到90%采用气动操作。为了封闭生产流水线，阀上增加了聚四氟乙烯环。如果垂直安装，这种阀为自排水。增加备选项，则在水平安装时也可自排水。该行业还使用背压阀和节流阀，蝶阀极为普通，薄膜阀专门用于装填作业中。隔膜阀选择的关键因素包括介质兼容性、抗压强度、符合法规、灵活性和闭合性能。 
生物技术和制药业：
在生物技术和医药业中，阀大部分采用316 L不锈钢。在生物制药业中，阀主要用于加工高纯度注射用水和公用（空气、气体和蒸汽）管线中。典型的阀有膈膜阀、球阀。这些阀用在低压管线中。阀先是机械抛光，然后再进行电抛光。这类阀是抗腐蚀的。在生物制药业中，水要净化，这表明食品药品管理局在生物学方面对水质有严格的要求。高纯度注射用水中不可以含有发热物质。净化水并不是像半导体加工工艺中的脱矿质的超纯水，净化水仍有腐蚀性。阀在水路中采用手控或气动控制“通-断”。这些水路中通常还采用调节阀控制背压。阀大约半数为手动操作，半数为气动操作。Gem Valves公司项目Roger McCormack说，“新型制造厂采用现场总线网络控制系统，其优点包括*的过程控制、质量管理和更低的运营费用。” 
生物制药通常是分批生产的。因此，在每批生产之后的清洗极其重要。许多阀专门用在清洗步骤中。一般控制或调节工艺液体、清洁蒸汽或公用气体或液体的阀，数量不超过阀总数的10%。例如，控制阀用来调节某工艺过程的输入，控制阀或调节阀用来控制和调节净化蒸汽（工艺加热和SIP）、腐蚀性气体（CIP）、高纯度注射用水和净化气体的流量和压力。上述应用中一般采用升杆控制阀和调节阀，因为它们对于自动化控制应用比球阀或薄膜阀更。 
绝大多数阀为“通-断”薄膜阀，其次是球阀。“通-断”阀通常用于控制高纯度注射用水、CIP工艺、SIP工艺液体（几乎全部采用水和蛋白质），以及其他用途，例如控制酸或碱的Ph值、清洗气体如二氧化碳和氧气，以及排气。正如前面讲的，升杆控制阀和调节阀通常用来调节各种气流的压力和流速，这些气体的管路中采用隔膜阀进行“通-断”控制。在生产线上，阀通常用于生长基质（growth media）原料中，有时用于完工产品中。 比起食品和饮料业用的阀，对生物制药用的阀的规管通常更加严格，因为一直在制定新的规定，由美国机械工程师协会PBE批准。 
生物制药公司非常关心红锈，它是管路或阀中316 L的一种变色变质，会导致污染。红锈主要是由于钝化层的破坏或外部原因引起形成氧化铁、氢氧化物或碳酸盐所造成的结果。颜色变化范围可从橙色到红色再变到黑色。在高热高纯度蒸汽中，这些物质会从光滑的黑色变到粉状黑色，从而使液体或者蒸汽污染。即使具有平均表面粗糙度低于10微英寸的电抛光系统也会出现红锈。 
半导体业：
半导体业在生产工艺过程中使用超纯水。所用的阀采用聚偏氯乙烯（PVDF）材料。这类阀为“通-断”阀和减压阀，尺寸从1/2英寸到12英寸。更多的阀采用人工操作，不用传动控制。超纯水应用的阀为膈膜阀或蝶阀。这种阀先在洁净室内制造，然后再两层包装。这种阀在使用中用化学品或在高于200°F CIP过程中消毒。半导体厂的气体管道采用不锈钢材料。 
市场分析：
半导体、食品和医药工业中的阀不仅用于洁净应用，还用于传送和处理供水以及废水。阀还用来传送工厂中非洁净区中的工艺液体。总之，只有投资的50%用于洁净应用的泵。 
洁净室阀市场将从二零零七年的29.64亿美元提高到二零一零年的大约36.35亿美元。生物制药业将是zui大的买主，其次是食品业，再次为半导体业。其他应用包括航空航天、医疗设备、纳米技术和各种各样的需要洁净环境的涂装和工业应用。 上述情况包括阀和零件，但于阀制造厂家销售的部分，不包括第三方出售的部分。行业的发展变化和对洁净环境的需求将导致阀和阀的计算机控制发生变化，通过更好的技术增加利润。