Гигиена на пищевом или биотехнологическом предприятии является системным свойством. Она определяется конструкцией всей производственной линии, применяемой на ней процедурой очистки и проверкой, подтверждающей эффективность этой процедуры. Ни один клапан в отдельности не может обеспечить гигиену, а отполированный корпус с соединением Tri-Clamp сам по себе ни о чём не свидетельствует.
Это важно, поскольку термин “санитарный” охватывает широкий спектр обязанностей. Пивоваренный завод, на котором осуществляется изоляция промывочной воды, молокозавод, где ежедневно проводится автоматическая очистка, и биотехнологический завод, документирующий стерильный процесс, предъявляют разные требования к очищаемости, возможности слива, отслеживаемости материалов и оформлению документации. Клапан, который идеально подходит для одного предприятия, может оказаться неприемлемым для другого. Данное руководство предназначено для того, чтобы помочь различать такие ситуации, а также определить, что необходимо проверить и какие документы запросить перед размещением заказа.
Начните с требований к очистке
Прежде чем сравнивать клапаны, определитесь с тем, как именно будет производиться очистка трубопровода. На большинстве предприятий используются три режима работы, и каждый из них предъявляет к клапану совершенно разные требования.
COP (очистка вне рабочего места). Клапан извлекается из трубопровода или демонтируется, очищается, проверяется и собирается заново. Здесь важны простота демонтажа, удобство доступа и наличие запасных уплотнений. Именно в этом заключаются настоящие преимущества клапанов с зажимными соединениями: а санитарный ручной шаровой кран с соединениями Tri-Clamp выходит с конвейера за считанные минуты, и каждую внутреннюю поверхность можно осмотреть непосредственно. Таким образом удается эффективно выполнять значительную часть задач, связанных с производством продуктов питания и напитков.
CIP (очистка на месте). Раствор для очистки циркулирует по смонтированной линии. То, насколько эффективно очищается тот или иной клапан, зависит не только от его собственных характеристик. Это зависит от внутренней геометрии клапана, его ориентации и положения в линии, состава моющего раствора, скорости потока, температуры и времени контакта — и подтверждается результатами валидации очистки, проводимой на самом предприятии (например, с помощью мазковых проб или промывочных испытаний), а не словами в каталоге. В частности, у шаровых клапанов вокруг шара имеется полость корпуса. Конструкции с герметичным седлом ограничивают доступ продукта к этой полости; они не делают клапан независимым от полости и не устраняют необходимость проверки очистки в вашей конкретной конфигурации. Рассматривайте пригодность к CIP как инженерный вопрос, который необходимо решать с поставщиком для каждой модели и каждой установки.
SIP (стерилизация на месте с использованием пара). В процессе стерилизации создаются условия постоянной температуры и давления, которым должны выдерживать седла, уплотнения и любой привод, а также необходимо учитывать вопросы, связанные с конденсатом и возможностью его слива по всей системе. На страницах, посвящённых нашей санитарной продукции, не указываются температурные характеристики, поэтому, если SIP является частью вашего технологического процесса, укажите температуру, давление и продолжительность стерилизации на этапе запроса и попросите предоставить письменное подтверждение для конкретной модели.
Все это не означает, что санитарные шаровые краны не могут использоваться в системах CIP. Это означает, что соответствие требованиям должно подтверждаться для каждой конкретной установки, а не предполагаться на основании каталога.
Что определяет пригодность клапана для использования в гигиенических условиях
Рассмотрите эти пункты по порядку и обратите внимание на глаголы: «подтвердить», «запросить», «проверить». Технические требования к гигиене формируются на основе документов, а не прилагательных.
- Материалы, контактирующие с жидкостью. Уточните в письменной форме все материалы, контактирующие с продуктом: корпус, шарик, седла, уплотнение штока и прокладка зажима. Если какая-либо деталь соприкасается с продуктом, но отсутствует в списке, спросите, почему.
- Отделка поверхности. Если в вашей технологической инструкции указана необходимость нанесения отделки, укажите её в виде числового значения (значения Ra) и запросите отчёт о фактической отделке данной модели. Термины “полированная” и “санитарная отделка” являются описательными, а не измерительными.
- Дизайн сидений. Уточните, как сиденье решает проблему полости корпуса. Сиденья с герметичной конструкцией (с заполненной полостью) уменьшают открытую полость вокруг шарика; уточните у поставщика, как это повлияет на вашу схему очистки, а не воспринимайте эту фразу как гарантию.
- Сливные свойства и ориентация. То, будет ли клапан сливаться, зависит не только от самого клапана, но и от способа его установки. Убедитесь, что клапан установлен в соответствии с предусмотренным направлением монтажа, а также уточните, что останется в клапане после опорожнения трубопровода.
- Стандарт соединения. Стандарты на втулки и трубы различаются в зависимости от региона и завода-изготовителя. Перед размещением заказа, а не после него, необходимо уточнить размер зажима и стандарт наружного диаметра трубы с учетом ваших существующих линий. Наше руководство по концевые соединения клапанов охватывает основные типы.
- Прокладка. Прокладка зажима является деталью, контактирующей с продуктом, и изнашиваемой деталью. Для неё требуется такая же документация по материалам, как и для клапана, а также график замены.
- Доступ для уборки. При обслуживании COP убедитесь, что имеется достаточно места для разжатия зажимов и снятия клапана без повреждения соседнего оборудования.
Примечание по поводу самого соединения Tri-Clamp: зажимное соединение обеспечивает быстрый и повторяемый демонтаж, что является реальным гигиеническим преимуществом при эксплуатации в системах COP. Само по себе оно не подтверждает качество внутренней конструкции клапана, качество обработки его поверхности или возможность его очистки на месте. Эти аспекты следует оценивать отдельно.
Выбор материала и уплотнения
Корпус и шарик. Наш сайт санитарные шаровые краны изготовлены из нержавеющей стали марки 316. Обычно в сфере общественного питания предпочтение отдается стали марки 316, а не 304, из-за воздействия хлоридов: хлориды вызывают точечную коррозию, а содержание молибдена в стали марки 316 повышает устойчивость к ней. Достаточность такой защиты по-прежнему зависит от концентрации хлоридов, температуры и времени воздействия в вашем технологическом процессе и цикле очистки. Если ваши технические требования предусматривают использование другого сорта стали, низкоуглеродистой разновидности или конкретных литых аналогов, обсудите это на этапе запроса и сверьтесь с сертификатом на материал модели, а не полагайтесь на догадки.
Чистящие химикаты относятся к технологическим средам. Щелочные, кислотные и хлорсодержащие дезинфицирующие средства могут оказывать более агрессивное воздействие на клапан, чем сам продукт, особенно при повышенной температуре. Совместимость необходимо оценивать с учетом конкретного химического вещества, его концентрации, температуры, времени контакта и метода промывки как для стали, так и для полимеров. Материал, который подходит для использования в продукте, всё равно может подвергаться разрушению в процессе цикла очистки.
Сиденья и прокладки. Сиденья наших санитарных моделей изготовлены из ПТФЭ; в санитарных поворотных клапанах используются уплотнения из ЭПДМ или силикона. Ни одно из этих названий материалов само по себе не является подтверждением соответствия требованиям к контакту с пищевыми продуктами. Полимеры представляют собой смеси, и соответствие требованиям относится именно к конкретной смеси, что подтверждается декларацией о соответствии нормативным требованиям, действующим на вашем рынке — например, FDA 21 CFR 177 в США или Регламент (ЕС) 1935/2004 в ЕС. Запросите этот документ для конкретных составов седла и прокладки в приобретаемом вами клапане и храните его в документации предприятия.
Выбор между ручными, пневматическими и трёхходовыми клапанами
Ручные клапаны подходят для изоляции низкочастотных помех в легкодоступных местах: на выходах из резервуаров, на шланговых станциях, в точках переключения, куда оператор и так заходит. При обслуживании COP их простота является преимуществом: меньше деталей, которые нужно демонтировать, осматривать и документировать.
Пневматические клапаны оправдывают себя там, где циклы происходят часто, где к клапану трудно добраться или где системе управления необходимо обеспечить надежную последовательность работы клапанов. Чётко определите, что именно меняет автоматизация: а санитарный пневматический шаровой кран имеет тот же контур, контактирующий с рабочей средой, что и его ручной аналог. Привод повышает повторяемость и точность регулирования, но не улучшает гигиенические характеристики. Выберите положение в случае сбоя (возврат под действием пружины в заданное состояние или двойного действия) с учетом технологических рисков: определите, как клапан должен вести себя при потере подачи воздуха или сигнала, и укажите это в техническом задании.
3-ходовые клапаны перенаправить или объединить поток с помощью одного корпуса вместо двух клапанов и тройника, используя шаровой клапан с L-образным или T-образным патрубком. При эксплуатации в гигиенических условиях такие клапаны требуют особого внимания, поскольку один из патрубков всегда находится вне основного пути потока: в зависимости от расположения и положения патрубков в этой ветви во время очистки циркуляция может быть незначительной или отсутствовать вовсе. Используйте санитарный 3-ходовой шаровой кран при этом конфигурация потока, конструкция седла и результаты проверки очистки должны соответствовать требованиям для каждого положения, в котором может находиться клапан. Не следует считать, что любой 3-ходовой шаровой клапан по своей конструкции исключает наличие мертвых зон или может заменить изоляцию с защитой от смешивания. Изоляция с защитой от смешивания — это специальная технология с двойным уплотнением, имеющая собственные правила проектирования; трехходовой клапан с одним шариком не является таким устройством.
Для задач перекачки жидкостей, чувствительных к сдвигу, или при низком давлении, зажимного типа санитарные клапаны «бабочка» также широко распространены на пищевых предприятиях; к ним применимы те же вопросы, касающиеся материалов и документации.
Документы, которые необходимо запросить перед оформлением заказа
В рамках санитарного обслуживания документация является неотъемлемой частью услуги. В зависимости от уровня требовательности вашей услуги, запросите:
- Модель и размер, как указано в техническом паспорте
- Материалы корпуса, шарика, седла и прокладки, с подробным перечнем
- Отчет о фактическом качестве поверхности, если в ваших технических требованиях предусмотрено соответствующее качество поверхности
- Стандарт на втулки или трубки для торцевых соединений
- Предельные значения давления и температуры для смонтированного клапана, включая привод, если он установлен
- Доказательства, подтверждающие необходимость использования CIP или SIP, если это требуется для вашего технологического процесса, — а также пределы, на которые фактически распространяются эти доказательства
- Сертификат на материал и отслеживаемость металлических деталей, находящихся в контакте с рабочей средой
- Декларация о соответствии для фактически используемых материалов сидений и прокладок
- Любая сертификация от третьей стороны, действительно имеющаяся у данной модели — попросите предъявить сертификат, а не логотип
К стандартам, на которые могут ссылаться в санитарных спецификациях, относятся: Санитарные нормы 3-А, EHEDG рекомендации и ASME BPE. Если в вашей технической спецификации упоминается одно из них, это требование должно быть включено в ваш запрос предложений, чтобы поставщики могли ответить на него напрямую.
Когда шаровой кран — не лучший выбор
Для некоторых видов обслуживания требуется нечто большее, чем просто качественный санитарный шаровой кран. Если ваш технологический процесс предполагает валидированную систему CIP со строгими ограничениями по объёму мёртвых зон, разделение несовместимых продуктов с защитой от смешивания, асептическую или стерильную обработку, пакет фармацевтической документации или технические условия, предусматривающие наличие маркировки независимой организации, необходимо уточнить эти требования до выбора оборудования. Другие типы клапанов, такие как мембранные клапаны и двухседельные клапаны с защитой от смешивания, существуют именно потому, что шаровые клапаны имеют ограничения при выполнении этих задач.
Что касается сертификации, наша позиция ясна: наш завод работает в соответствии со стандартом ISO 9001, а наша продукция имеет маркировку CE. Наши стандартные санитарные модели не имеют символа 3-A или сертификата EHEDG. Если ваши технические требования предписывают наличие одного из них, клапан без соответствующего сертификата не может заменить клапан, имеющий такой сертификат, какими бы похожими они ни казались — и мы предпочитаем указать это на этапе подготовки коммерческого предложения, чтобы избежать выявления этого факта при входном контроле.
Контрольный список для запроса предложений
Скопируйте этот текст в свой запрос и заполните его известными вам данными. Чем больше информации будет достоверной, тем быстрее вы получите ответ:
- Производственные и технологические среды, включая концентрацию
- Метод очистки (COP, CIP, SIP) и используемые чистящие химикаты с указанием температур
- Нормальное и максимальное рабочее давление и температура
- Требования к гигиене или сертификации, указанные в вашей спецификации и прямо упомянутые в ней
- Необходимые документы: сертификаты на материалы, акты о завершении работ, декларации о соответствии
- Размер и стандарт зажимного кольца или трубки
- Функция клапана: отсечка, переключение или смешивание
- Частота эксплуатации (циклов в день или в неделю)
- Привод: ручной или пневматический, а также требуемое положение в случае отказа
Часто задаваемые вопросы
Все ли санитарные шаровые краны подходят для CIP?
Нет. Пригодность клапана для CIP зависит от его внутренней геометрии, положения и ориентации в трубопроводе, состава моющих растворов, скорости потока, температуры и времени контакта, и подтверждается в ходе валидации системы очистки, проводимой на самом предприятии. К этому вопросу следует подходить как к параметру, который необходимо проверять для каждой конкретной модели и каждой конкретной установки, а не как к характеристике, которую можно просто посмотреть в каталоге.
Обеспечивает ли соединение Tri-Clamp гигиеничность клапана?
Нет. Соединение Tri-Clamp обеспечивает быстрый демонтаж, что особенно важно при обслуживании методом очистки на месте (CIP). Внутренняя конструкция клапана, используемые материалы, качество поверхности и возможность очистки — это отдельные вопросы, которые требуют отдельной документации.
Является ли ПТФЭ автоматически пищевым материалом?
Ни один полимер не считается пригодным для использования с пищевыми продуктами лишь на основании своего названия. Соответствие требованиям зависит от конкретного состава материала и подтверждается декларацией о соответствии применимым нормативным актам, таким как FDA 21 CFR 177 или Регламент (ЕС) № 1935/2004. Запросите этот документ в отношении конкретных материалов, из которых изготовлены седло и прокладка вашего клапана.
Имеют ли эти клапаны сертификаты 3-A или EHEDG?
Наша компания имеет сертификаты ISO 9001 и CE. Наши стандартные модели санитарного исполнения не имеют знака 3-A и сертификата EHEDG. Если это требуется в соответствии с вашими техническими требованиями, укажите это в запросе, и мы четко сообщим вам, что мы можем и чего не можем предоставить в соответствии с ними.
В каких случаях следует использовать нержавеющую сталь марки 316 вместо марки 304?
Обычным фактором, вызывающим коррозию, является воздействие хлоридов — как из самого продукта, так и из хлорированных чистящих средств, — поскольку хлориды способствуют возникновению точечной коррозии, а молибден, входящий в состав стали 316, обеспечивает более высокую стойкость к ней. Однако то, будет ли стали 316 достаточно, по-прежнему зависит от концентрации, температуры и времени контакта в условиях вашего конкретного технологического процесса.
Сообщите нам, что вам нужно, и мы расскажем, что можем предложить
Отправьте приведенный выше контрольный список для запроса предложений через нашу страница контактов. После определения рабочих параметров наша команда инженеров сможет подобрать подходящие для вашей системы санитарные модели — от ручных двухходовых клапанов до пневматические 3-ходовые узлы, а также какие именно документы мы можем предоставить вместе с ними. Этот ответ зависит от ваших конкретных условий, и именно такой ответ и является единственно значимым.