Система перекачки или учёта совместима с безразборной мойкой (CIP) и стерилизацией на месте (SIP), если на три вопроса можно ответить утвердительно. Выдерживают ли все материалы, уплотнения и приборы моющие растворы, горячую воду и, если она предусмотрена, обработку паром? Проходит ли моющий раствор через каждый участок системы с достаточной скоростью и в турбулентном режиме? Опорожняется ли система полностью после цикла и можно ли подтвердить проведённую мойку записями? Ниже показано, как эти вопросы отражаются на насосах, арматуре, расходомерах и датчиках, установленных на раме.
Речь идёт не о самой станции CIP, которая готовит и подаёт моющие растворы, а об оборудовании перекачки и учёта, которое к ней подключается и ею промывается. Если станция на предприятии уже есть, блок проектируется под её параметры; если нет, объём поставки станции определяется отдельно.
Какие нагрузки создаёт цикл CIP
CIP — это автоматическая мойка оборудования пищевых производств без разборки по валидированным процедурам. Цикл подбирается под конкретный вид загрязнения и оборудование; типичная последовательность включает предварительное ополаскивание, щелочную мойку, промежуточное ополаскивание, кислотную мойку, дезинфекцию и финальное ополаскивание. Температура, расход, давление, концентрация и продолжительность действуют совместно, и их рекомендуется регистрировать, чтобы мойку можно было подтвердить. Для оборудования это означает многократный контакт с растворами разного pH, перепады температуры и повторяющиеся циклы нагрева и охлаждения.
Гидравлика мойки: расход, скорость, турбулентность
Значительная часть очистки внутри трубопроводов обеспечивается турбулентным потоком, который механически смывает отложения со стенок. В информационном листке университетской службы распространения знаний приведено общее правило: скорость не менее 1,5 м/с в трубопроводе поддерживает турбулентный режим. Для блока это означает, что при увеличении диаметра для сохранения той же скорости требуется больший расход. Если на раме есть трубы разных диаметров, расход мойки рассчитывают по самому крупному сечению, иначе на этом участке турбулентность может не возникнуть.
Параллельные ветви требуют отдельного внимания. В блоке с двумя измерительными линиями, байпасом или пробоотборной петлёй раствор пойдёт по пути наименьшего сопротивления, а остальные ветви могут промываться недостаточно. Поэтому ветви открывают поочерёдно или распределяют расход так, чтобы каждая получала достаточный поток; сёдла клапанов и камеры утечки включают в программу мойки отдельными шагами. Если расход мойки выше рабочего расхода продукта, стоит проверить потери давления на расходомере и его диапазон при этом расходе.
Стойкость к химикатам и температуре
Моющие средства выбирают с учётом вида загрязнения и материалов поверхностей; в контакте с пищей обычно находятся нержавеющие стали, пластмассы и эластомеры. От состава уплотнений и пластмассовых деталей зависит и продолжительность цикла. При сертификации гигиенического дизайна каждый эластомер, указанный в сертификате, должен пройти испытание мойкой по определённой методике. Отсюда следует, что материал уплотнения выбирается не только по продукту, но и по режиму мойки.
Нержавеющая сталь тоже уязвима. Тот же источник советует избегать длительного контакта с жидкостями с высоким содержанием хлоридов или серы, тщательно смывать моющие и дезинфицирующие средства, не превышать рекомендуемые максимальные концентрации и не допускать резких перепадов температуры, которые вызывают усталость металла и трещины. Для расходомеров с колеблющимися измерительными трубками и тонкостенных деталей датчиков эти предостережения особенно важны; выбор материалов смачиваемых частей подробнее рассмотрен на странице о нержавеющей стали.
Что добавляет стерилизация паром
Стерилизация на месте выполняется после мойки, как правило паром или горячей водой, и создаёт для оборудования более высокую тепловую нагрузку, чем сама мойка. В классификации EHEDG закрытое оборудование, которое моется без разборки, стерилизуется паром и непроницаемо для бактерий, выделено в отдельный асептический класс. Уже это показывает: пригодность прибора к CIP ещё не означает пригодности к SIP. Если SIP запланирована, отдельно оценивают температурные пределы смачиваемых частей и электроники, тепловое расширение, отвод конденсата и время, за которое показания стабилизируются после стерилизации.
Приборы как средство контроля мойки
Приборы на раме продолжают работать и во время мойки. Расход CIP обычно измеряют и регистрируют расходомером с защищённым регистратором данных, концентрацию раствора можно отслеживать кондуктометрическим датчиком, а температуру записывают на критичных шагах, например при щелочной мойке. Если расходомеры и датчики, выбранные для учёта продукта, будут контролировать и мойку, их диапазоны и сигнальные подключения нужно планировать с учётом этой задачи, а записи связывать в системе управления с данными партии и цикла мойки.
Подтверждение результата и пусконаладка
Критерии приемлемой чистоты устанавливает предприятие-пользователь. Для оборудования одного продукта может хватить визуального осмотра, а для многопродуктового могут потребоваться аналитические критерии по целевым остаткам; распространены смывы с поверхности и анализ промывной воды. Для резервуаров с моющими головками рекомендуется проверка покрытия водорастворимым красителем на площадке изготовителя, сразу после монтажа и после любых изменений системы. Записи расхода, температуры и концентрации первых циклов при пусконаладке служат базой для последующих проверок.
Контрольные вопросы при проектировании
Совместимость оборудования с CIP / SIP
Что проверить | Почему важно при проектировании | Влияние на выбор |
Расход мойки и диаметры труб | Турбулентность нужна и в самом крупном сечении | Насос подачи CIP, диаметры, диапазон расходомера |
Параллельные ветви и байпас | Раствор идёт по пути наименьшего сопротивления | Последовательность переключения клапанов, автоматическая смена ветвей |
Материал уплотнений | Циклическое химическое и тепловое воздействие; сертификат охватывает только испытанные эластомеры | Тип эластомера, периодичность замены, границы сертификата |
Резкие перепады температуры | Риск усталости и растрескивания нержавеющей стали | Плавный нагрев и охлаждение, порядок шагов |
Необходимость SIP | Более высокая температура, конденсат, тепловое расширение | Оборудование асептического класса, пределы электроники, дренаж конденсата |
Контроль и записи | Подтверждение мойки опирается на записи | Измерение расхода, температуры и проводимости, регистрация данных |
Роль TLY Enerji
В зависимости от проекта TLY Enerji оказывает инженерную поддержку при выборе технологии измерения и управления, поставке приборов, системной интеграции, монтаже, испытаниях и пусконаладке, а также при мониторинге и формировании отчётов на базе PLC и SCADA. Контроль и регистрация циклов CIP/SIP через систему управления естественно вписываются в эти услуги. Опыт в пищевой отрасли здесь не заявляется; входят ли станция CIP или узел дозирования химикатов в объём поставки, согласуется в каждом проекте отдельно.
Исходные данные для оценки совместимости
· Шаги действующего цикла CIP, применяемые химикаты и их концентрации
· Температура и продолжительность каждого шага; при наличии SIP — среда и условия стерилизации
· Расход и давление, которые обеспечивает станция CIP
· Наибольший и наименьший диаметры труб на раме, число параллельных ветвей и байпасов
· Куда и с какой детализацией должны передаваться записи о мойке
· Принятые на предприятии критерии чистоты и метод подтверждения
Связанные страницы
· Гигиенические системы перекачки: Насосы, арматура, уклоны и устранение тупиковых участков.
· Блочные узлы учёта в санитарном исполнении: Выбор расходомера, присоединений и ориентации монтажа.
· Измерительные системы из нержавеющей стали: Хлориды, цвета побежалости сварных швов и выбор марки стали.
· Объекты перекачки пищевых жидкостей в санитарном исполнении: Общие требования отрасли.
Вопросы о мойке и стерилизации
Подходит ли для SIP расходомер, совместимый с CIP?
Не обязательно. Стерилизация паром даёт более высокую температуру, тепловое расширение и конденсат по сравнению с мойкой. В классификации EHEDG оборудование, стерилизуемое паром и непроницаемое для бактерий, тоже выделено в отдельный асептический класс. Если SIP предусмотрена, у изготовителя запрашивают данные о допустимых условиях стерилизации для смачиваемых частей, уплотнений и электроники.
Как определить расход мойки?
Цель — турбулентный режим во всей системе. Согласно общему правилу, скорость не менее 1,5 м/с в трубопроводе поддерживает турбулентность, поэтому необходимый расход рассчитывают по этой скорости и самому крупному сечению. Каждой параллельной ветви нужен собственный достаточный поток. Итоговое значение сверяют с процедурой мойки предприятия и производительностью станции CIP.
Как доказать, что мойка проведена?
В течение цикла регистрируют расход, температуру, концентрацию и время, что показывает выполнение мойки в заданных условиях. Затем результат сверяют с критериями предприятия: визуальным осмотром, смывами с поверхности или анализом промывной воды. Записи, полученные при пусконаладке, сохраняют как эталон для последующих проверок.
Входит ли станция CIP в состав блока?
Подход, описанный на этой странице, касается оборудования перекачки и учёта, которое промывается. Станция CIP с баками химикатов, нагревателем и насосом подачи — отдельная система. Если она на предприятии есть, блок проектируется под её расход и давление; если нет, объём поставки станции и распределение ответственности определяются в проекте.
Как циклы мойки влияют на прокладки?
В каждом цикле прокладки подвергаются действию химикатов и перепадов температуры и со временем теряют эластичность. Изношенная или перетянутая прокладка может выдавиться в проточную часть и образовать трудноочищаемый карман. Поэтому материал прокладок выбирают под применяемые химикаты, сроки замены включают в план обслуживания и проверяют, какие эластомеры охвачены сертификатом гигиенического дизайна.