الأنظمة المتوافقة مع التنظيف والتعقيم في الموقع (CIP / SIP)

يتوقف توافق نظام النقل أو القياس مع دورات التنظيف في الموقع (CIP) والتعقيم في الموقع (SIP) على الإجابة بنعم عن ثلاثة أسئلة. هل تتحمل كل مادة وحشية وجهاز في النظام مواد التنظيف الكيميائية والماء الساخن والبخار إن استُخدم؟ هل يستطيع محلول التنظيف الدوران في كل جزء من النظام بسرعة كافية ليبقى التدفق مضطربًا؟ وفي نهاية الدورة، هل يفرغ النظام تمامًا وتتوافر سجلات تثبت أن التنظيف قد تم فعلًا؟ تتناول هذه الصفحة أثر هذه الأسئلة في تصميم المضخات والصمامات والعدّادات والحساسات داخل الوحدة.

الموضوع هنا ليس محطة CIP التي تُحضّر محلول التنظيف وتوزعه، بل معدات النقل والقياس التي تتصل بها وتُنظَّف بمحلولها. فإذا كانت المنشأة تملك محطة قائمة صُممت الوحدة حول واجهتها، وإلا حُدِّد نطاق المحطة بشكل منفصل.

ماذا تتطلب دورة CIP من المعدات؟

التنظيف في الموقع هو تنظيف آلي لمعدات تصنيع الأغذية دون تفكيكها وفق إجراءات مُتحقَّق منها. وتُصمَّم كل دورة بحسب نوع البقايا والمعدات؛ ومن أمثلة التسلسل: شطف أولي، ثم غسل قلوي، ثم شطف وسيط، ثم غسل حمضي، ثم تطهير، ثم شطف نهائي. وتعمل الحرارة والتدفق والضغط وتركيز المواد الكيميائية والزمن معًا كمتغيرات تشغيل، ويُوصى بتسجيلها لإثبات التنظيف. ويعني ذلك للمعدات تعرضًا متكررًا لمحاليل مختلفة الحموضة وحرارة متغيرة ودورات تسخين وتبريد.

التوافق الهيدروليكي: التدفق والسرعة والاضطراب

يتحقق جزء كبير من التنظيف داخل الأنابيب بفعل التدفق المضطرب الذي يفرك الجدران هيدروليكيًا. وتذكر نشرة إرشادية جامعية كقاعدة عامة أن سرعة لا تقل عن 1.5 m/s في خطوط الأنابيب تحافظ على ظروف الاضطراب. وأثر ذلك في تصميم الوحدة مباشر: الحفاظ على السرعة نفسها في أنبوب أكبر يتطلب تدفقًا أكبر. وفي وحدة تضم أقطارًا متعددة يجب ضبط تدفق التنظيف وفق السرعة المطلوبة في أكبر قطر، وإلا فقد لا يبلغ هذا الجزء حالة الاضطراب أبدًا.

ينطبق المنطق نفسه على المسارات المتوازية. ففي وحدة تضم خطَّي قياس أو خط تجاوز أو حلقة أخذ عينات، يسلك محلول التنظيف المسار الأقل مقاومة وقد لا تُنظَّف المسارات الأخرى كما ينبغي. لذلك تُفتح المسارات بالتتابع أثناء التنظيف أو يُوجَّه إلى كل منها تدفق كافٍ، وتُخصَّص لمقاعد الصمامات وحجرات التسريب خطوات مستقلة في برنامج التنظيف. وإذا تجاوز تدفق التنظيف تدفق المنتج وجب التحقق أيضًا من فقد الضغط ومدى القياس للعدّاد المركّب في الخط عند هذا التدفق.

المقاومة الكيميائية والحرارية

تُختار مواد التنظيف بحسب نوع البقايا والأسطح المراد تنظيفها، وتتكون أسطح التلامس مع الغذاء عادةً من أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ والبلاستيك والمطاط. كما يؤثر تركيب الحشيات والأجزاء البلاستيكية في زمن الدورة. وتشترط شهادات التصميم الصحي اجتياز كل مادة مطاطية مدرجة في الشهادة اختبار CIP بطريقة محددة، ما يعني أن مادة الحشية معيار اختيار مرتبط بدورة التنظيف لا بالمنتج وحده.

والفولاذ المقاوم للصدأ ليس محصنًا تمامًا. إذ ينصح المصدر الإرشادي نفسه بتجنب التلامس المستمر مع السوائل الغنية بالكلوريدات أو الكبريت، وبشطف مواد التنظيف والتطهير عن أسطح الفولاذ، وبعدم تجاوز التراكيز القصوى الموصى بها، ويحذر من التغيرات المفاجئة في الحرارة التي قد تسبب إجهاد الفولاذ وتشققه. وتزداد أهمية هذه التحذيرات في العدّادات ذات أنابيب القياس المهتزة ومكونات الحساسات رقيقة الجدران، ويُرجع في اختيار المواد الملامسة للسائل إلى صفحة الفولاذ المقاوم للصدأ.

التعقيم بالبخار: ما الذي يضيفه SIP؟

التعقيم في الموقع معالجة لنظام نُظّف مسبقًا، غالبًا بالبخار أو الماء الساخن، لتحقيق السيطرة الميكروبيولوجية، ويفرض على المعدات حملًا حراريًا أعلى من التنظيف. وفي فئات شهادات EHEDG تُعرَّف المعدات المغلقة القابلة للتنظيف الرطب في الموقع والقابلة للتعقيم بالبخار والمحكمة ضد البكتيريا كفئة معقمة (Aseptic) مستقلة. وهذا التمييز وحده يبيّن أن ملاءمة الجهاز لـ CIP لا تعني ملاءمته لـ SIP. وحين يُخطَّط لـ SIP تُقيَّم بشكل منفصل حدود الحرارة للأجزاء الملامسة وللإلكترونيات، والتمدد الحراري، وتصريف المتكثفات، والزمن اللازم لاستقرار القياس بعد التعقيم.

أجهزة القياس ومهمتها الثانية أثناء التنظيف

تواصل أجهزة القياس في الوحدة عملها أثناء التنظيف. فتدفق CIP يُقاس ويُسجَّل عادةً بمقياس تدفق ومسجّل بيانات آمن، ويمكن متابعة تركيز المواد الكيميائية آليًا بمجس للموصلية، وتُسجَّل الحرارة خلال الخطوات الحساسة للحرارة مثل الغسل. لذلك إذا كانت العدّادات والحساسات المختارة لقياس المنتج ستراقب التنظيف أيضًا، فيجب التخطيط لمداها ووصلات إشاراتها على هذا الأساس، وربط سجلاتها في نظام التحكم ببيانات الدفعة والتنظيف.

التحقق والتشغيل

يحدد المستخدم النهائي معايير قبول النظافة. قد يكفي الفحص البصري للمعدات أحادية الغرض، بينما تحتاج المعدات متعددة الأغراض إلى معايير تحليلية للبقايا المستهدفة، ومن الطرق الشائعة أخذ مسحات من الأسطح وعينات من ماء الشطف. وفي الخزانات والأوعية المزودة بأجهزة رش يُوصى باختبارات تغطية بصبغة ذائبة في الماء لدى ورشة المصنّع، وبعد التركيب مباشرة، وبعد أي تعديل في النظام. كما أن تسجيل التدفق والحرارة والتركيز في دورات التنظيف الأولى عند التشغيل يوفر مرجعًا للتحقق اللاحق.

قائمة تحقق تصميمية لتوافق CIP / SIP

النطاق مع TLY Enerji

بحسب المشروع، تقدم TLY Enerji دعمًا هندسيًا في اختيار تقنيات القياس والتحكم وتوريد الأجهزة وتكامل الأنظمة والتركيب والاختبار والتشغيل، إلى جانب المراقبة وإعداد التقارير عبر PLC وSCADA. وتندرج مراقبة دورات CIP/SIP وتسجيلها عبر نظام التحكم ضمن هذا النطاق بصورة طبيعية. ولا تدّعي هذه الصفحة خبرة في قطاع الأغذية، ويُتفق في كل مشروع على حدة على دخول محطة CIP أو نظام تحضير المواد الكيميائية في نطاق التوريد.

معلومات لازمة لتقييم التوافق

·         خطوات دورة CIP الحالية والمواد الكيميائية المستخدمة وتراكيزها

·         حرارة كل خطوة ومدتها، ووسط التعقيم وظروفه إن طُبق SIP

·         التدفق والضغط اللذان تستطيع محطة CIP توفيرهما

·         أكبر وأصغر قطر أنبوب في الوحدة وعدد المسارات المتوازية وخطوط التجاوز

·         الجهة التي تُرسل إليها سجلات التنظيف ومستوى التفصيل المطلوب

·         توقعات المنشأة بشأن معايير القبول وطريقة التحقق

صفحات ذات صلة

·         أنظمة النقل الصحية: تصميم المضخات والصمامات والميل وتجنب الساق الميتة.

·         وحدات القياس الصحية: نوع العدّاد والوصلة واتجاه التركيب.

·         أنظمة القياس المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ: الكلوريدات وتلوّن اللحام واختيار المواد.

·         منشآت نقل السوائل الغذائية والصحية: متطلبات القطاع العامة.

أسئلة حول CIP وSIP

هل العدّاد المتوافق مع CIP مناسب لـ SIP أيضًا؟

ليس بالضرورة. فالتعقيم بالبخار يجلب حرارة أعلى وتمددًا حراريًا وتكثفًا مقارنة بدورة التنظيف. كما تعامل فئات شهادات EHEDG المعدات القابلة للتعقيم بالبخار والمحكمة ضد البكتيريا كفئة معقمة مستقلة. وإذا خُطط لـ SIP فيجب طلب بيانات المصنّع الخاصة بظروف التعقيم للأجزاء الملامسة والحشيات والإلكترونيات.

كيف يُحدَّد تدفق التنظيف؟

الهدف هو تدفق مضطرب في كل أجزاء النظام. وكقاعدة عامة تحافظ سرعة لا تقل عن 1.5 m/s في الأنابيب على الاضطراب، فيُحسب التدفق المطلوب من هذه السرعة ومن مقطع أكبر أنبوب. وإذا وُجدت مسارات متوازية فكل منها يحتاج إلى تدفق كافٍ خاص به. وتُؤكَّد القيمة النهائية وفق إجراء التنظيف في المنشأة وسعة محطة CIP.

كيف يُثبت أن التنظيف قد تم؟

يُسجَّل التدفق والحرارة والتركيز والزمن طوال الدورة، فيتبين أن التنظيف جرى في ظروف محددة. ثم تُتحقق النتيجة وفق معايير القبول في المنشأة بالفحص البصري أو مسحات الأسطح أو تحليل ماء الشطف. ويجب حفظ السجلات المأخوذة عند التشغيل مرجعًا للفحوص اللاحقة.

هل تشمل الوحدة محطة CIP؟

يغطي نهج التوافق في هذه الصفحة معدات النقل والقياس التي تُنظَّف. أما محطة CIP بخزانات المواد الكيميائية والسخّان ومضخة التغذية فنظام مستقل. فإذا كانت لدى المنشأة محطة صُممت الوحدة وفق سعتها من التدفق والضغط، وإلا وجب تحديد نطاق المحطة ومسؤوليتها في المشروع.

كيف تؤثر دورات CIP في الحشيات؟

تتعرض الحشيات في كل دورة للمواد الكيميائية وتقلبات الحرارة وقد تفقد مرونتها مع الوقت. والحشية البالية أو المشدودة بإفراط قد تبرز في مسار التدفق وتكوّن جيبًا يصعب تنظيفه. لذلك تُختار مادة الحشية وفق المواد الكيميائية المستخدمة، وتُدرج فترات الاستبدال في خطة الصيانة، ويُتحقق من مواد الحشيات التي تغطيها شهادة التصميم الصحي.