Washdowngehäuse für Lebensmittel- und Getränkewerke

Was die Lebensmittelvorschriften tatsächlich sagen

Keine der Lebensmittelvorschriften bewertet den Schutz eines elektrischen Gehäuses vor Wasser; dies ist die Aufgabe der NEMA-Typen und IP-Codes. Was sie festlegen, ist die Reinigungsfähigkeit, und sie gelten für Ausrüstung, die niemals mit Lebensmitteln in Berührung kommt:

• FDA, 21 CFR 117.40 (Nahrungsmittelbetriebe): Ausrüstung "muss so installiert werden, dass die Reinigung und Wartung der Ausrüstung und der angrenzenden Bereiche erleichtert wird", und Ausrüstung in Nahrungsmittelbereichen "die nicht mit Nahrungsmitteln in Berührung kommt, muss so konstruiert sein, dass sie in einem sauberen und hygienischen Zustand gehalten werden kann."
• USDA FSIS, 9 CFR 416 (Fleisch- und Geflügelwerke): Nicht-Verzehr-Flächen von Einrichtungen und Ausrüstung "müssen so oft gereinigt und desinfiziert werden, wie notwendig, um die Entstehung unhygienischer Zustände und die Verunreinigung des Produkts zu verhindern." Die Ausrüstung darf auch nicht so gebaut oder platziert werden, dass sie Inspekteuren hindert, zu prüfen, ob sie hygienisch ist.
• FDA Food Code 2022 (ein Modellcode für Einzelhandelsnahrungsmittel, vom Bundes- und Landesregulierung übernommen): Oberflächen, die nicht mit Nahrungsmitteln in Berührung kommen, aber Schleudern, Auslaufen oder Verunreinigungen durch Nahrungsmittel ausgesetzt sind, oder häufig gereinigt werden müssen, müssen rostbeständig, nicht saugfähig und glatt (4-101.19) sein und "müssen frei von unnötigen Kanten, Vorsprüngen und Ritzen sein und so konstruiert und gebaut werden, dass sie eine einfache Reinigung und Wartung ermöglichen" (4-202.16).
• 3-A Hygienestandards: Gestaltungsmerkmale für Verarbeitungsausrüstung und Systeme. Das Symbol 3-A kennzeichnet Ausrüstung, die diese erfüllt, und 3-A besagt, dass eine unabhängige Drittparteien-Prüfung auf alle Ausrüstung anwendbar ist, die nach diesen Standards gebaut wird.
• EHEDG: der Europäische Hygienik-Engineering- und Design-Verband veröffentlicht mehr als 50 Leitlinien zur hygienischen Gestaltung, einschließlich Leitlinie 8, Hygienische Gestaltungsprinzipien, und Leitlinie 13 für Ausrüstung in feucht gereinigten offenen Verarbeitungsbereichen.

Welche Vorschriften gelten, hängt von Ihrer Anlage und deren Aufsichtsbehörde ab. Für ein Gehäuse lautet die praktische Empfehlung dieselbe: glatt, rostfrei, nichts, das Schmutz oder Wasser festhält, und so montiert, dass Sie es umschalten können.

Schutzklasse: NEMA 4X, IP66 und wo IP69 passt

NEMA Typ 4X schützt vor windgetragenen Staub, Regen, Spritzwasser und Wasserstrahlen aus der Schlauchleitung und fügt einen Korrosionstest hinzu, was bei der chemischen Washdown-Reinigung erforderlich ist. Der NEMA-Schlauchtest verwendet einen großen Strahl bei niedrigem Druck: In der NEMA-Vergleichstabelle wird ein 25.4 mm (1 in) Düsenmund, 240 L/min (65 gal/min) und ein Düsendruck von etwa 31 kPa (4.5 psi) von 3.0-3.7 m (10-12 ft) angegeben. Die vollständige Vergleichstabelle mit IP66 ist in NEMA 4 vs 4X vs IP66.

Bei der Hot-Washdown-Behandlung mit hohem Druck handelt es sich um eine andere Belastung. Der IPX9-Test in IEC 60529 sprüht Wasser bei 80 °C (±5 °C) aus 175 ± 25 mm aus allen praktisch möglichen Richtungen, für 1 Minute pro m² Oberfläche und mindestens 3 Minuten; die NEMA-Tabelle legt den Strahl auf 15 L/min und etwa 2,494 kPa (362 psi) am Düsenmund fest, was ungefähr 80-fachen Druck des Schlauches vom Typ 4 entspricht. IP69K ist ein ähnlicher Code aus dem Straßengüterverkehrstandard ISO 20653. Die 2020-Auflage von NEMA 250 listet auch einen Lüfterstrahl-Düsenmund und eine Testanordnung für Hochdruck- und Hochtemperatur-Wasserstrahl auf, also fragen Sie, nach welchen Kriterien ein Produkt tatsächlich getestet wurde, anstatt zu vermuten. Wenn Ihre Reinigungskraft Hochdruck-Wasser in der Nähe der Anlage verwendet, fragen Sie nach dieser Einstufung oder schützen Sie das Gehäuse und halten Sie den Schlauch fern davon.

Hygienisches Design: keine Kanten, keine Nischen, nichts, was sich stauen könnte

Die Zehn Prinzipien des hygienischen Entwurfs, entwickelt vom American Meat Institute und erneut veröffentlicht vom Landwirtschaftsministerium von Manitoba, wandeln die Vorschriften in Entwurfregeln um. Mehrere davon gelten direkt für Gehäuse:

• Selbstabfluss: "Ausrüstung muss selbstabflussfähig sein, um sicherzustellen, dass Flüssigkeit sich nicht auf der Ausrüstung sammelt oder kondensiert." "Waagerechte Flächen müssen vermieden werden. Flächen sollten immer zu einer Seite geneigt sein."
• Gehäuse: Wartungsgestelle und Schnittstellen wie Schalter, Taster und Touchscreens müssen so gestaltet werden, dass Produkt, Wasser oder Produktflüssigkeit nicht in oder auf sie eindringen oder sich ansammeln, und "die physische Gestaltung der Gehäuse sollte geneigt oder geneigt sein, um als Lagerfläche genutzt zu werden."
• Schweißnähte: befestigte Komponenten sollten kontinuierlich geschweißt werden, anstatt durch gebohrte und gefräste Löcher fixiert zu werden; Schweißnähte sollten glatt, kontinuierlich und abgeschliffen sein, ohne Tack- oder Punktschweißungen.
• Schrauben und Nischen: Vermeiden Sie Gewinde, Niete und Schrauben, die Nahrungsmittel festhalten; Teile sollten frei von Vertiefungen, Rissen, Rost, offenen Nähten und Spalten sein.

Der Broschüre zur Lebensmittelindustrie der europäischen Edelstahlvereinigung fügen zwei Punkte hinzu. Spalten unter Schraubenköpfen, an Flanschen oder zwischen Ausrüstung und der Oberfläche, auf der sie steht, halten Schmutz und fangen Reinigungsmittel ein, was dann Korrosion verursacht. Und nichtmetallische Füllstoffe sind kein zufriedenstellender Ersatz für eine kontinuierliche Schweißnaht, da sie sich abreissen oder trennen können und eine Spalte hinterlassen. Sie weist auch darauf hin, dass hygienisches Design Ausrüstung nicht kontaminierend und reinigbar macht, aber keine Sterilität garantieren kann.

Für ein Washdown-Gehäuse, von jedem Hersteller, bedeutet das: eine geneigte oder geneigte Decke, wo die Pflanzenstandard es verlangt, kontinuierliche Schweißnähte, keine sichtbaren Gewinde auf der Außenseite, Schwenkscharniere und Verschlüsse, die umgehend gereinigt werden können, und Etiketten auf ein Minimum beschränken.

Montage: von der Wand oder dicht an der Wand befestigt

Der Spalt hinter einem wandmontierten Gehäuse ist der Ort, an dem Schmutz und Wasser sich ansammeln. Der FDA Food Code gibt drei akzeptable Weisen an, fest installierte Geräte (4-402.11) zu montieren: so, dass Zugang für die Reinigung entlang der Seiten, hinter und über dem Gerät möglich ist; so, dass sie von benachbarten Geräten, Wänden und Decken nicht mehr als 1 mm (1/32 in) entfernt sind; oder so, dass sie an benachbarte Geräte oder Wände abgedichtet sind, wenn sie Schäden oder Auslaufen ausgesetzt sind. Geräte, die auf dem Boden montiert sind und nicht leicht beweglich sind, müssen entweder mit dem Boden abgedichtet werden oder auf Beinen montiert werden, die mindestens 15 cm (6 in) Freiraum (4-402.12) liefern.

Der Abstandshalter ist auch für die Gehäusebewertung geeignet. NEMA weist darauf hin, dass viele typenbewertete Gehäuse einen Montagemittel außerhalb der elektrischen Kammer benötigen, wie z. B. Füße oder ein Träger, anstatt Löcher in der Rückseite zu bohren. Montieren Sie auf die externen Füße mit genügend Platz hinter dem Gehäuse zur Reinigung und führen Sie Kabel von unten ein, damit das Wasser von den Eingängen abläuft. Der Montageleitfaden behandelt Wand-, Stand- und Stabmontage.

304 oder 316L gegenüber Reinigern und Desinfektionsmitteln

Beide Werkstoffe sind in Lebensmittelwerken Standard. Chloride entscheiden zwischen ihnen: Salzwasser, salzhaltige oder saure Produkte, chloriertes Wasser und chlorbasierte Desinfektionsmittel greifen die passive Schicht lokal an und verursachen Punkt- und Schlitzkorrosion, und das Molybdän in 316L verbessert die Widerstandsfähigkeit genau gegen diese. Ein vollständiges Lebensmittelwerkschemikalienbulletin warnt, dass hohe Chloride bei niedrigem pH-Wert Edelstahl poren, empfiehlt 316 für Käsebrühe und fordert eine Spülung mit frischem Wasser vor der Säuredesinfektion, wenn Brühe verwendet wird. Der vollständige Vergleich ist in 304 vs 316L Edelstahl für Gehäuse.

Die Reinigungskemie lässt sich in einige Familien einteilen, und die Korrosionstabellen eines Edelstahlherstellers zeigen, wie die beiden Sorten darauf reagieren. Die unten genannten Beispiele stammen aus den Tabellen von Alleima (Sorte 3R12 = 304, 3R60 = 316L):

Schlüssel: 0 = unter 0.1 mm/Jahr, "rostgeschützt"; 1 = 0.1 bis 1.0 mm/Jahr, "nicht rostgeschützt, aber in bestimmten Fällen nützlich"; p = Risiko von Punkt- und Kriechrostkorrosion. Dies sind Laborergebnisse mit reinen Chemikalien auf saubarem, geölteten Material. Der chlorierte Desinfektionsmittel ist es, der beide Werkstoffe bedroht, weshalb die Spülung nach der Desinfektion genauso wichtig ist wie der Werkstoff. Peressigsäure und quartäre Ammonium-Desinfektionsmittel sind nicht in diesen Tabellen enthalten: fragen Sie den Chemikalienhersteller nach ihrer Empfehlung für Edelstahl.

Die Oberflächenbehandlung ist für Produktberührflächen wichtig. EHEDG-Richtlinie 8, wie von der Edelstahlvereinigung zitiert, empfiehlt, dass große Flächen von Produktberührflächen eine Bearbeitung von 0.8 µm Ra oder besser haben sollten. Ein Gehäuse ist normalerweise keine Produktberührfläche, aber dieselbe Logik gilt für alles, was gespritzt wird: glattere Oberflächen halten weniger Schmutz und reinigen sich leichter.

Dichtungen, Kabelverschraubungen und Tür

Die Gehäusewände sind selten der Ort, an dem Washdown-Wasser eindringt. Die Türdichtung, die Kabelverschraubungen und alles, was in der Tür montiert ist:

• Dichtungen: NEMA 250 umfasst Tests zur Alterung, Kompression und Öltauchung der Dichtungen. Wir empfehlen, Dichtungen nach einem Zeitplan zu überprüfen, beschädigte oder verhärtete Dichtungen zu ersetzen und sie während der Reinigung niemals abzukratzen oder zu zerren.
• Öffnungen: Nach NEMA-Richtlinien ist die installierte Anlage nur so gut wie ihr schlechtest bewertetes Komponente, daher muss jedes Kabelverschraubung, Stecker, Atemluftventil und Türgerät mindestens der Einstufung des Gehäuses entsprechen. Siehe Ausschnitte, Kabelverschraubungen und HMI-Fenster.
• Displays: ein HMI oder Panel-PC in der Tür ist durch seine eigene Frontdichtung versiegelt. Unsere HMI-Gehäuse haben eine IP65-type Frontdichtung mit installiertem Display, vom Hersteller eingestuft; nicht UL-gelistet. Halten Sie Strahlwasser von der Display-Oberfläche fern; der HMI-Gehäuse-Leitfaden behandelt Versiegelung und Montage. Wo die Reinigungskraft nicht davon abgehalten werden kann, ein Washdown-Panel-PC vor Druckwasser zu schützen, wiegt ein IP69K-Display gegen ein schwenkbares Abdeckblech und einen Test-Waschzyklus.
• Kühlung: Lüfter und Filter tauschen Fabrikluft mit dem Innenraum aus und gehören nicht in eine Washdown-Fläche, es sei denn, das Gerät trägt die Einstufung des Gehäuses. Geschlossene Wärmetauscher und Klimaanlagen halten die Fabrikluft draußen.

Reinigungsverfahren, das die Schutzklasse schützt

Die meisten Washdown-Versagen resultieren aus der Art und Weise, wie das Gehäuse gereinigt wird. Unsere Empfehlungen:

• Halten Sie die Tür während der Reinigung geschlossen und gesichert und prüfen Sie, ob sie geschlossen ist, bevor der Schlauch in Betrieb genommen wird.
• Verwenden Sie den Druck und den Abstand, den die Bewertung abdeckt. Ein NEMA 4X-type-Gehäuse wird mit einem Schlauchstrahl bei etwa 4.5 psi Düsendruck von 10-12 ft getestet, nicht mit einer Lanze, die an der Dichtung gehalten wird.
• Reinigen Sie Reiniger und Desinfektionsmittel, die Chlorid enthalten, mit sauberem Wasser ab; lassen Sie sie nicht auf der Oberfläche trocknen. Verwenden Sie niemals Salzsäure (Muriatsäure) auf oder in der Nähe von Edelstahl.
• Vermeiden Sie nach Möglichkeit kaltes Wasser auf einem heißen Gehäuse. IEC 60529 erfordert einen Druckausgleich, wenn das Testwasser mehr als 5 K kälter als das Gehäuse ist, da die plötzliche Abkühlung Luft und Wasser in das Innere zieht. Ein für den Gehäusetyp ausgelegtes Entlüftungsventil baut dieses Vakuum ab; siehe Leitfaden zur Kondensation.
• Prüfen Sie auf Roststellen, Ablagerungen unter Etiketten und um Schraubverbindungen und behandeln Sie diese frühzeitig.

Häufig gestellte Fragen

Quellen

1. 21 CFR 117.40, Ausrüstung und Werkzeuge (eCFR)
2. 9 CFR Teil 416, Hygiene (USDA FSIS; 416.3 Ausrüstung, 416.4 hygienische Betriebsweisen) (eCFR)
3. US FDA, Food Code 2022 (4-101.19, 4-202.16, 4-402.11, 4-402.12)
4. 3-A Sanitary Standards, Inc., Über 3-A (Standards, 3-A Symbol, Überprüfung durch Dritte)
5. EHEDG, Richtlinien (Dokument 8 Hygienisches Entwurfprinzipien, Dokument 13 feucht gereinigte offene Geräte)
6. Manitoba Agriculture, "Sanitary Design of Equipment" (die zehn Prinzipien der hygienischen Gestaltung)
7. Euro Inox, "Edelstahl in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie" (Oberflächenbehandlung, EHEDG Dokument 8, Spalten, Schweißnähte, hygienischer Entwurf)
8. Hydrite, "Chlorid-Rostung von Edelstahl" (Dezember 2022)
9. Alleima, Korrosions-Tabelle (Natriumhypochlorit, Natriumhydroxid, Salpetersäure, Phosphorsäure, Zitronensäure und Milchsäure, Wasserstoffperoxid; 3R12 und 3R60)
10. IMOA, "Welcher Edelstahl sollte für Außenanwendungen spezifiziert werden?" (Chloridreiniger, Salzsäure)
11. IEC 60529 Ed. 2.2 (IPX9 Testbedingungen; Temperatur und Druck des Wassers)
12. ANSI/NEMA 250-2020, Inhalt und Geltungsbereich (Dichtungstests, Hochdruck-Wasserstrahl-Diagramme)
13. NEMA, "NEMA FAQs: Enclosures" (Q13 Schlauchtest, Q15 schwächste Stelle, Q16 externe Montage)