CIP ve SIP Nedir? Farkı, Aşamaları ve Saf Su Sistemlerinde Uygulama
Yerinde temizlik ve yerinde buharlamanın amacı, tasarım gereksinimleri, RO membran temizliğiyle ilişkisi ve ölçüm.
CIP Temizler, SIP Sanitize Eder
- CIP (Clean-in-Place): iç yüzeylerin sökülmeden temizlenmesi. Akış hızı, sıcaklık, kimya ve temas süresiyle çalışır.
- SIP (Steam-in-Place): hatların sökülmeden buharla sanitize veya sterilize edilmesi. Eğim, yoğuşma tahliyesi ve ölü bacaksız tasarıma bağlıdır.
- Sıra: önce CIP, sonra SIP. Yetersiz CIP sonrası SIP, korozyon ve rouge sorununu artırabilir.
- Saf su sistemlerinde üç anlamı vardır: WFI ve PW ile ekipmanın CIP son durulaması; dağıtım hattının ve tankın buharla sanitizasyonu; RO membranının kimyasal temizliği.
Sistem kalifikasyonu ve doğrulama için sistem validasyon ve kalifikasyon, tasarım için mühendislik hizmetleri sayfalarına bakın.
CIP ve SIP Yan Yana
| CIP | SIP | |
|---|---|---|
| Amaç | Kalıntıyı uzaklaştırmak | Mikrobiyal kontrol: sanitizasyon veya sterilizasyon |
| Ortam | Deterjan çözeltisi, sıcak su, durulama suyu | Buhar. Farmasötik mühendislik literatürü, buhar veya yoğuşmanın kritik yüzeyle temas ettiği her yerde saf (clean) buhar ister |
| Etkiyi belirleyenler | Ajanın cinsi ve derişimi, sıcaklık, temas süresi, akış hızı | Sıcaklık (ISPE sunumunda 121 °C), buharın tüm yüzeylere ulaşması, yoğuşmanın atılması |
| Tasarım şartı | Tüm iç yüzeyler ıslanmalı, temizleyici sürekli akıp gitmeli, alçak noktalarda birikmemeli | Hat yoğuşmayı boşaltacak eğimde; alt noktada drenaj; SIP sınırı içinde ölü bacak yok |
| Doğrulama | Akış, derişim, sıcaklık, süre kaydı; durulama suyu iletkenliği, berraklığı | Isı dağılımı, yoğuşmanın tahliyesi; saf buhar kalitesi testleri |
| Sensör gereksinimi | CIP kimyasının ve sıcaklığının sensörün ıslak parçalarıyla uyumu | Buhar sıcaklığına ve basıncına dayanım |
CIP Aşamaları ve Tasarım Kuralları
Tipik aşamalar
- Ön durulama: temiz su, santrifüj pompayla hatta dolaştırılıp drene gönderilir.
- Deterjanla sirkülasyon: çözelti, devre sıcaklığına ısıtılıp prosedürün gerektirdiği süre boyunca dolaştırılır.
- Drenaj: temizlik bitince çözelti atığa boşaltılır.
- Son durulama: kalıntı kalmayana kadar belirlenen sürede su geçirilir.
- Dezenfeksiyon (gerekirse): dozaj pompasıyla sanitant eklenir ve bir sonraki üretime kadar hatlarda bırakılabilir.
Tasarım ilkeleri
- Boru devrelerinde yüksek türbülanslı, yüksek debili çözelti; hafif kirli tanklarda düşük enerjili sprey ile tam ıslatma; ağır kirli veya büyük çaplı tanklarda yüksek enerjili dinamik sprey cihazı.
- Çözelti besleme birimi, besleme pompası, sprey cihazı, dönüş devresi ve dönüş pompası ana bileşenlerdir.
- Isıtma ve kimyasal deterjan etkiyi artırır; akış hızı çözülen parçacıkları yüzeyden taşıyacak kadar yüksek kalmalıdır.
- Tam otomatik CIP'te PLC, dengeleme tankları, sensörler, vanalar, eşanjörler ve veri toplama bulunur; akış, deterjan derişimi, sıcaklık ve yıkama süresi sürekli izlenir.
- İyi tasarlanmış CIP, tesisin bir bölümünü temizlerken diğerinin üretmesine izin verir ve su ile kimyasal tüketimini azaltır.
WFI, bu zincirde son durulama suyudur: Mikron'un WFI anlatımında liyofilizatör, dolum hattı ve otoklavların (steril buhar üretimi) son durulamasında biyoyük kalıntısını önlemek için kullanılır. Ayrıntı için enjeksiyonluk su sistemleri ve PW, WFI, DI hangi su sınıfı rehberine bakın.
SIP: Buhar, Eğim ve Yoğuşma
Tasarım gereksinimi
- ASME BPE: SIP ile sterilize edilen hatlar yoğuşmanın yerçekimiyle boşalacağı biçimde eğimli olmalı; boşaltma noktaları işaretlenmelidir. Önerilen asgari eğim %1,0'dır (GSD2).
- ASME BPE: SIP sınırı içinde ölü bacak bulunmamalıdır.
- USP ⟨1231⟩: sistem buharla sanitize edilecekse dikkatli eğim ve alt nokta drenajı, yoğuşmanın giderilmesi ve sanitizasyon başarısı için kritiktir.
- Esnek elemanlar (hortum vb.) temizlik ve SIP koşullarıyla uyumlu seçilir.
Buhar kalitesi ve rouge
- Saf buhar (clean steam) USP monografında tanımlıdır: saf sudan, damlacık sürüklenmeyecek şekilde buharlaştırılarak elde edilir; buhar veya yoğuşmanın kritik yüzeyle temas ettiği her yerde kullanılır. Kalite kontrolü yoğuşma üzerinden yapılır.
- Mikron'un validasyon anlatımında saf buhar için EN 285'e göre yoğuşmayan gazlar, kuruluk fraksiyonu ve aşırı ısınma testleri anılır.
- ASME BPE: kötü tahliye edilen saf buhar başlıkları, basınç gradyanları ve yetersiz CIP sonrası SIP korozyon ve rouge oluşumunu artırabilir; yoğuşma kötü sıralanmış vanalarla birikebilir. Ayrıntı: rouging ve derouging.
Hijyenik tasarımın eğim, drenaj ve ölü bacak sayıları hijyenik tasarım ve ölü hacim sayfasında; sıcak su, ozon ve kimyasal sanitizasyon karşılaştırması PW ve WFI sanitizasyon sayfasındadır.
RO Membranının CIP'i: Ne Zaman, Nasıl
Saf su hattında RO'nun CIP'i, hijyenik hattın CIP'inden farklıdır: membranı kirlenmeden (fouling, scaling) arındırır. Değerler RO membran üreticisinin teknik kılavuzundandır; membran modeline göre değişir.
Temizlik zamanı ve adımlar
- Tetikleyici: normalize permeat akışında %10 düşüş; normalize tuz geçişinde %5 – %10 artış; normalize basınç düşüşünde %10 – %15 artış.
- Altı adım: çözelti hazırlama, düşük debili pompalama, sirkülasyon, bekletme (yaklaşık 1 saat; zor kirlenmede 10 – 15 saat), yüksek debili pompalama (30 – 60 dakika), durulama.
- Durulama: RO permeat veya deiyonize su ile; ön filtreli ham veya besleme suyu kullanılmaz.
- Aşamalar ayrı temizlenir: birinci kademeden sökülen kirlilik ikinci kademeye itilmesin diye kademeler ayrı temizlenir.
- Sıra: genellikle önce alkali temizlik; yalnız kalsiyum karbonat veya demir oksit varsa asitle başlanır.
Ekipman ve sanitizasyon
- Temizlik çözeltilerinin pH aralığı 1 ile 13 arasındadır; paslanmaz çelik (316) veya metal olmayan kompozit pompa, polipropilen veya fiberglas takviyeli plastik tank, 5 – 10 mikron polipropilen kartuş filtre ve korozyona dayanıklı malzemeler kullanılır. Hat hızı 3 m/s veya altında tutulur.
- Temizlik sıcaklığı 15 °C'nin altına düşmemelidir; kinetik çok yavaşlar. Tank hacmi için boş basınç kaplarının hacmi artı bağlantı borularının hacmi esas alınır.
- Sanitizasyon: hidrojen peroksit ve perasetik asit karışımı RO permeatıyla %0,2 (ağırlıkça) peroksite seyreltilir, 25 °C altında, 20 dakika dolaştırılır; pH 3 – 4 aralığında biyosit etkisi ve membran ömrü daha uygundur. Serbest klor, klor dioksit ve birleşik klor önerilmez.
- Isıl sanitizasyon yapılabilen RO elementlerinde sıcak su yaklaşık 80 °C'ye çıkarılır ve 60 – 90 dakika tutulur; transmembran basıncı 1,7 bar altında kalmalıdır. Farmasötik ve gıdada tercih edilen yöntemdir; doğrulaması kolaydır, durulama ve kimyasal depolama gerektirmez.
- Biyolojik olarak aktif sularda kimyasal sanitizasyon yazın 3 – 5 günde bir, kışın yaklaşık 7 günde bir yapılır; sıklık sahaya özgüdür.
RO ön arıtma ve membran seçimi için RO membran seçimi; antiskalant dozajı için antiskalant dozaj hesabı; EDI için EDI nedir sayfalarına bakın.
CIP ve SIP Hatlarında Sensör Seçimi: Hamilton
Aşağıdaki değerler Hamilton'ın Mikron ürün sayfalarından alınmıştır. Uyumluluk modele göre değişir.
| Ölçüm | Sensör | Sıcaklık ve basınç | CIP / SIP |
|---|---|---|---|
| İletkenlik (ultra saf su, WFI) | Conducell UPW | 0 – 130 °C, 10 bar | Otoklav, CIP, SIP uyumlu; USP 645 uyumlu |
| İletkenlik (proses, CIP çözeltisi) | Conducell 4US-T150 | -20 – 135 °C, 6 bar | CIP/SIP uyumlu |
| İletkenlik (yüksek basınç) | Conducell 4USF-VV | 20 bar'a kadar | Otoklav, CIP, SIP uyumlu |
| pH | EasyFerm Plus | Otoklav 130 °C, SIP 140 °C, 6 bar | CIP, SIP, otoklav |
| pH, ORP | Polilyte Plus | 0 – 130 °C; 10 bar (H, HB, PHI camları) | CIP/SIP ve otoklav |
| pH (agresif ortam) | ChemoTrode | 0 – 130 °C, 6 bar | CIP/SIP |
| Çözünmüş oksijen | OxyFerm FDA | 0 – 130 °C, 4 bar | Otoklav, CIP, SIP |
| Çözünmüş oksijen | OxyGold G | 0 – 130 °C, 12 bar | Otoklav, CIP, SIP; OxyGold B yalnız CIP (0 – 100 °C) |
| Montaj (akış) | FlexiFit armatür | -10 – 140 °C, 0 – 16 bar(g) | Otoklavlanabilir, CIP/SIP uyumlu |
- CIP yıkama sonu doğrulaması: iletkenlik sensörü durulama suyunun hedef iletkenliğe indiğini gösterir (Hamilton Conducell uygulamalarında listelenir).
- Sensör seçimi CIP mi SIP mi olduğuna ve sıklığa bağlıdır: EasyFerm Plus'ın PHI camı sık SIP/otoklav, HB camı sık CIP için önerilir.
- Retractex muhafaza ailesinde patentli HyCIP temizleme prensipli bağlantı seçeneği bulunur: Retractex muhafaza.
Ultra saf su ve WFI döngüsündeki iletkenlik ve sıcaklık ölçümü için iletkenlik ölçümü; Hamilton ürünlerinin genel görünümü için Hamilton sayfasına bakın.
Kaynaklar: CIP ders notu (farmasötik validasyon); ASME BPE-2019 (SD-2.4.3, SD-3.1.2.2, tablo D-2-2); USP 37 ⟨1231⟩; Boeke ve Le Brun, Practical Pharmaceutics; RO membran üreticisi teknik kılavuzu; Hamilton ürün sayfaları.
CIP ve SIP Hakkında Sıkça Sorulan Sorular
CIP, SIP, farkları, RO membran temizliği ve CIP/SIP uyumlu sensörler.
CIP nedir?
CIP (Clean-in-Place, yerinde temizlik), boru, tank, proses ekipmanı ve bağlantı parçalarının iç yüzeylerinin sökülmeden temizlenmesidir. Eskiden kapalı sistemler sökülüp elle temizlenirdi; CIP temizliği daha hızlı, daha az iş gücü isteyen ve daha tekrarlanabilir kılar. Amaç, proses sistemlerinden kalıntıyı uzaklaştırmaktır.
SIP nedir?
SIP (Steam-in-Place, yerinde buharlama), aynı hatların sökülmeden buharla sanitize veya sterilize edilmesidir. ASME BPE, SIP ile sterilize edilen hatların yoğuşmanın yerçekimiyle boşalacağı biçimde eğimli olmasını ve SIP sınırı içinde ölü bacak bulunmamasını ister. Buhar, ISPE ozon kılavuzu sunumunda 121 °C'de sterilizasyon olarak anılır.
CIP ile SIP arasındaki fark nedir?
CIP temizliktir: kalıntıyı, deterjan ve sıcak suyla akış hızı, sıcaklık, kimya ve temas süresi aracılığıyla uzaklaştırır. SIP ise mikrobiyal kontroldür: buharla sterilizasyon veya sanitizasyon yapar. Pratikte önce CIP, sonra SIP uygulanır; ASME BPE yetersiz CIP sonrası uygulanan SIP'in korozyon mekanizmaları yaratabileceğini ve giderme yöntemlerini zorlaştırabileceğini belirtir.
RO membranı ne zaman CIP gerektirir?
RO membran üreticisinin teknik kılavuzu, elementlerin normalize permeat akışı %10 düştüğünde, normalize tuz geçişi %5 ile %10 arttığında veya normalize basınç düşüşü %10 ile %15 arttığında temizlenmesini önerir. Çok beklenirse temizlik performansı geri getirmeyebilir ve temizlikler arası süre kısalır. Kılavuz, önce ön arıtma veya geri kazanım gibi nedenlerin kontrol edilmesini de ister.
CIP sonrası durulama nasıl doğrulanır?
Durulama suyunun iletkenliği ve kalıntı kimyası izlenir. Hamilton Conducell iletkenlik sensörleri CIP yıkama sonu doğrulaması (rinse-out validation) uygulamalarında listelenir ve CIP/SIP uyumludur. İleri CIP sistemlerinde dönüş noktasına yakın kızılötesi absorpsiyon veya saçılan ışık sensörü ile durulama suyunun berraklığı, hat içi fotometreyle ise sanitant derişimi izlenebilir.
Hamilton sensörleri CIP ve SIP'e dayanır mı?
Hamilton'un ürün sayfalarında Conducell UPW (0 – 130 °C, 10 bar), EasyFerm Plus pH (SIP 140 °C, otoklav 130 °C, 6 bar), ChemoTrode pH, Polilyte Plus pH, OxyFerm ve OxyGold G çözünmüş oksijen sensörleri CIP/SIP uyumlu olarak belirtilir. OxyGold B ise CIP uyumludur. Uyumluluk modele göre değişir; sıcaklık ve basınç sınırları ürün sayfalarındaki değerlerdir.
İlgili Rehberler
- RehberPW ve WFI SanitizasyonuSıcak su, ozon ve kimyasal sanitizasyon karşılaştırması; sıcaklık, ppb derişim, kalıntı giderme ve validasyon.
- RehberHijyenik Tasarım ve Ölü HacimÖlü bacak (L/d) kuralı, eğim ve drenaj, Ra yüzey pürüzlülüğü sınıfları, vana ve bağlantı seçimi.
- RehberRouging ve DerougingASME BPE rouge Sınıf I, II, III; derouging yöntemleri ve ne zaman gerektiği; pasivasyonla ilişkisi.
- RehberRO Membran SeçimiAcı su, deniz suyu ve NF membranları; tuz tutma oranı ve ön arıtma kriterleri.
- RehberPW, WFI, DI: Hangi Su Sınıfı?Saf su, enjeksiyonluk su, deiyonize ve ultra saf su arasındaki farklar ve doğru sınıfın seçimi.
CIP ve SIP Hattınız İçin Ölçüm Seçelim
Kullandığınız cihazın marka ve model numarasını [email protected] adresine yazın; aynı bağlantı ve ölçüm aralığındaki karşılığını mühendislerimiz önersin.