Lecksuche bei Ultratiefkühlschränken

Ultratiefkühlschränke oder ULT (Ultra Low Temperature)-Tiefkühlschränke werden häufig in molekularbiologischen und biowissenschaftlichen Laboratorien zur Aufbewahrung biologischer Proben wie DNA, RNA, Proteine und Impfstoffe eingesetzt. Angesichts der aktuellen COVID-19-Pandemie und der Vielzahl von z. B. RNA-basierten Impfstoffen ist die Nachfrage nach Lagerung und Transport bei extrem niedrigen Temperaturen deutlich gestiegen. Es müssen Lagertemperaturen um -80°C (-112°F) eingehalten werden, um eine Beschädigung der Probenbestandteile zu vermeiden. Zum Erreichen der geforderten Temperaturen werden in Ultratiefkühlern üblicherweise Kaskadenkühlsysteme eingesetzt. Bei diesen Systemen handelt es sich in der Regel um kompressorbasierte Systeme, die aus zwei separaten Kreisläufen mit thermischer Verbindung durch einen Kaskadenkondensator bestehen. Typische Kältemittel, die in dieser Anwendung zum Einsatz kommen, sind u. a. R-23 oder R-508b, R-22, Ammoniak, R-507 und R-404a.

BESCHREIBUNG DER TECHNISCHEN HERAUSFORDERUNG

Lecks im Kältemittelkreislauf können zu kostspieligen Ausfall des Tiefkühlgeräts während der Lagerung wichtiger und teurer Impfstoffe und Medikamente führen. Eine zuverlässige und professionelle Lecksuche in der Produktion ermöglicht die Erkennung und das Auffinden von Lecks und hilft so, das Risiko von Ausfällen des Ultratiefkühlgeräts zu reduzieren.

Zugegeben, Druckabfall, Besprühen mit Seifenlauge und die Verwendung von günstigen Handlecksuchgeräten sind einfache Methoden die häufig bei der Lecksuche eingesetzt werden, aber sie erreichen nicht die notwendige Genauigkeit, um die Dichtheitsanforderung von bis zu 0,5 g/a Kältemitteläquivalent prozesssicher zu detektieren.

DIE INFICON LÖSUNGEN

INFICON bietet sowohl Lösungen für die Vorprüfung, vor der Befüllung mit Kältemittel, als auch für die Endprüfung des Kühlkreislaufs nach der Befüllung mit Kältemittel.

Die Vorprüfung mit Prüfgasen stellt sicher, dass nur dichte Kühlkreisläufe mit Kältemittel befüllt werden. Somit wird der Verbrauch und Austritt von Umwelt- und gesundheitsschädlichen Kältemitteln in der Montage minimiert. Dies kann mit Lecksuchgeräten unterschiedlicher Art erfolgen. Das INFICON Portfolio umfasst das Sentrac^® Strix™ Edition Wasserstoff-Lecksuchgerät als Einstiegsgerät, das Protec^® P3000 Helium Dichtheitsprüfgerät als Standard-Lecksucher und das XL3000flex Helium- und Wasserstoff-Schnüffel-Lecksuchgerät für den flexiblen Einsatz. Das Sentrac Strix Edition ermöglicht die Lecksuche mit verdünntem Wasserstoff als Prüfgas, bis zu den geforderten Leckraten. Mit den Lecksuchgeräten Protec P3000 und XL3000flex ist eine Lecksuche bis zu 1E-7 mbar l/s erreichbar (entspricht 0,05 g/a bei R134a). Während das Protec P3000 Helium aufspürt, ist das XL3000flex in der Lage, sowohl Helium als auch Wasserstoff zu erkennen. Dies ermöglicht den Einsatz von kostengünstigem und konventionellem Formiergas, bestehend aus 5 % Wasserstoff in Stickstoff, das auch für Anwendungen mit dem Sentrac Strix Edition verwendet wird. Alle drei Geräte sind mit einer Handsonde zur einfachen Lecksuche mit sofortiger Rückmeldung der gefundenen Lecks ausgestattet.

Das Sensistor^® ILS500 F HP ist eine Prüfgasfüllanlage. Dieses Gerät kann sowohl mit Helium- als auch mit Wasserstoff-Lecksuchgeräten von INFICON kombiniert werden. Das ILS500 F HP bietet eine vollständige Werkzeug- und Gasfüllfunktion, die das zeitaufwändige manuelle Befüllen mit Prüfgas überflüssig macht und so die Qualitätssicherung der Tests verbessert. Es verfügt über eine Reihe von zusätzlichen Funktionen, wie Grobleckerkennung und Blockadeprüfung. In der Hochdruckversion ermöglicht es die Prüfgasbefüllung mit Drücken bis zu 30 bar.

Die Endprüfung des mit Kältemittel gefüllten Kühlkreislaufs kann mit dem INFICON HLD6000 Leckprüfgerät für Kältemittel mit einer kleinsten nachweisbaren Leckrate bis 0,5 g/a oder mit dem INFICON Ecotec^® E3000, einem Multi-Gas-Schnüffelleckprüfgerät mit einer kleinsten nachweisbaren Leckrate von bis zu 0,05 g/a durchgeführt werden. Beide Lecksuchgeräte sind ebenfalls mit Handsonden, zur lokalisierung von Leckagen, ausgestattet. Der Bediener erhält sofortige Rückmeldung wenn ein Leck detektiert wurde.

VORTEILE DER DICHTHEITSPRÜFUNG MIT INFICON LECKSUCHGERÄTEN

• Schnelle Lokalisierung von Lecks, minimiert Ausfallzeiten und Kosten
• Hohe Empfindlichkeit zum Auffinden kleinster Lecks
• Sichere, trockene und saubere Methode

Für weitere Informationen zur effektiven Dichtheitsprüfung von Ultratiefkühlgeräten kontaktieren Sie uns unter reach.germany@inficon.com.