Lo que dicen realmente las normas alimentarias
Ninguna de las normativas alimentarias clasifica la protección de un gabinete eléctrico contra el agua; esa es la función de los tipos NEMA y los códigos IP. Lo que establecen es la capacidad de limpieza, y se aplican a equipos que nunca entran en contacto con alimentos:
- FDA, 21 CFR 117.40 (instalaciones alimentarias): el equipo "debe instalarse de manera que facilite la limpieza y el mantenimiento del equipo y de los espacios adyacentes", y el equipo en áreas de alimentos "que no entra en contacto con alimentos debe estar construido de tal manera que pueda mantenerse en condiciones limpias y sanitarias."
- USDA FSIS, 9 CFR 416 (plantas de carne y aves): las superficies que no están en contacto con alimentos en instalaciones y equipos "deben limpiarse y desinfectarse con la frecuencia necesaria para evitar la creación de condiciones insalubres y la adulteración del producto". Asimismo, los equipos no deben construirse ni ubicarse de modo que impidan a los inspectores verificar que se encuentran en condiciones higiénicas.
- Código Alimentario de la FDA 2022 (un código modelo para la venta minorista de alimentos, adoptado por reguladores estatales y locales): las superficies que no entran en contacto con alimentos, expuestas a salpicaduras, derrames o suciedad alimentaria, o que requieren limpieza frecuente, deben ser resistentes a la corrosión, no absorbentes y lisas (4-101.19), y "deben estar libres de repisas, proyecciones y grietas innecesarias, y diseñadas y construidas para permitir una limpieza fácil y facilitar el mantenimiento" (4-202.16).
- Normas Sanitarias 3-A: criterios de diseño para equipos y sistemas de procesamiento. El símbolo 3-A identifica los equipos que los cumplen, y 3-A establece que la inspección de verificación independiente por terceros se aplica a todos los equipos fabricados conforme a sus normas.
- EHEDG: el European Hygienic Engineering & Design Group publica más de 50 directrices sobre diseño higiénico, incluida la Directriz 8, Principios de diseño higiénico, y la Directriz 13 para equipos en áreas de procesamiento abierto limpiadas con agua.
Las reglas aplicables dependen de su planta y su organismo regulador. Para un gabinete, la interpretación práctica es la misma: superficie lisa, resistente a la corrosión, sin elementos que atrapen suciedad o agua, e instalado de manera que permita la limpieza a su alrededor.
Clasificación: NEMA 4X, IP66 y dónde encaja IP69
NEMA Tipo 4X cubre el polvo arrastrado por el viento, la lluvia, las salpicaduras y el agua dirigida por manguera, y añade una prueba de corrosión, que es lo que requiere el lavado con productos químicos. La prueba de lavado con manguera de NEMA utiliza un chorro grande a baja presión: la tabla comparativa de NEMA indica una boquilla de 25.4 mm (1 pulg), 240 L/min (65 gal/min) y una presión en la boquilla de aproximadamente 31 kPa (4.5 psi), desde 3.0-3.7 m (10-12 ft). La comparación completa con IP66 se encuentra en NEMA 4 vs 4X vs IP66.
La limpieza con agua caliente a alta presión representa una carga diferente. La prueba IPX9 en la norma IEC 60529 rocía agua a 80 °C (±5 °C) desde 175 ± 25 mm, desde todas las direcciones posibles, durante 1 minuto por m² de superficie y al menos 3 minutos; la tabla de NEMA sitúa su chorro a 15 L/min y aproximadamente 2,494 kPa (362 psi) en la boquilla, aproximadamente 80 veces la presión de la manguera de tipo 4. IP69K es un código similar de la norma para vehículos de carretera ISO 20653. La edición 2020 de NEMA 250 también enumera en su contenido una boquilla de chorro en abanico y una configuración de prueba de chorro de agua a alta presión y alta temperatura, así que pregunte bajo qué condiciones se probó realmente un producto en lugar de hacer suposiciones. Si su equipo de saneamiento utiliza agua caliente a alta presión cerca del equipo, solicite esa clasificación o proteja el gabinete y mantenga la lanza alejada de él.
Diseño higiénico: sin repisas, sin grietas, sin zonas donde se acumulen líquidos
Los Diez Principios de Diseño Sanitario, desarrollados por el American Meat Institute y republicados por el ministerio de agricultura de Manitoba, convierten las normativas en reglas de diseño. Varias se aplican directamente a los gabinetes:
- Autodrenante: "El equipo debe ser autodrenante para asegurar que el líquido no se acumule ni se condense en el equipo". "Deben evitarse las superficies horizontales. Las superficies siempre deben inclinarse hacia un lado."
- Gabinetes: los gabinetes de mantenimiento e interfaces como botones pulsadores, interruptores y pantallas táctiles deben diseñarse de modo que el producto, el agua o el líquido del producto no penetren ni se acumulen en ellos o sobre ellos, y "el diseño físico de los gabinetes debe estar inclinado o pendiente para evitar su uso como área de almacenamiento".
- Soldaduras: los elementos adosados deben soldarse de forma continua en lugar de fijarse mediante orificios taladrados y roscados; los cordones de soldadura deben ser lisos, continuos y esmerilados, sin puntos de soldadura ni soldaduras por puntos.
- Sujetadores y nichos: evite roscas de tornillos, remaches y pernos, que atrapan alimentos; las piezas deben estar libres de picaduras, grietas, corrosión, costuras abiertas y espacios.
El folleto para la industria alimentaria de la asociación europea del acero inoxidable añade dos puntos. Las rendijas bajo las cabezas de los pernos, en las bridas o entre el equipo y la superficie sobre la que se apoya retienen suciedad y atrapan agentes de limpieza, lo que luego provoca corrosión. Y los rellenos no metálicos no son un sustituto satisfactorio de una soldadura continua, ya que pueden agrietarse o separarse y dejar una rendija. También señala que el diseño higiénico hace que el equipo no sea contaminante y se pueda limpiar, pero no puede garantizar la esterilidad.
Para un gabinete apto para lavado a presión de cualquier fabricante, esto significa solicitar: una parte superior inclinada o en pendiente cuando el estándar de la planta lo requiera, soldaduras de cordón continuo, sin roscas expuestas en el exterior, bisagras y cierres alrededor de los cuales se pueda limpiar, y un mínimo de etiquetas.
Montaje: separado de la pared o sellado contra ella
El espacio detrás de un gabinete de montaje en pared es donde se acumulan la suciedad y el agua. El Código de Alimentos de la FDA ofrece tres formas aceptables de instalar equipos fijos (4-402.11): espaciados para permitir el acceso para la limpieza a los lados, detrás y arriba; espaciados de equipos colindantes, paredes y techos por no más de 1 mm (1/32 pulg); o sellados a equipos o paredes colindantes si están expuestos a derrames o filtraciones. Los equipos montados en el piso que no se pueden mover fácilmente deben sellarse al piso o elevarse sobre patas que proporcionen al menos 15 cm (6 pulg) de espacio libre (4-402.12).
El montaje separado también se adapta a la clasificación del gabinete. NEMA señala que muchos gabinetes con clasificación de tipo necesitan un medio de montaje fuera de la cavidad eléctrica, como patas o un soporte, en lugar de agujeros perforados a través de la parte trasera. Monte sobre las patas externas con suficiente espacio detrás del gabinete para limpiar, e introduzca los cables por la parte inferior para que el agua escurra de las entradas. La guía de montaje abarca el montaje en pared, soporte y poste.
304 o 316L contra limpiadores y desinfectantes
Ambos grados son estándar en plantas de procesamiento de alimentos. Los cloruros determinan cuál elegir: la salmuera, los productos salados o ácidos, el agua clorada y los desinfectantes a base de cloro atacan la película pasiva localmente y causan corrosión por picaduras y grietas, y el molibdeno en 316L mejora la resistencia exactamente contra eso. Un boletín sobre productos químicos para plantas de alimentos advierte que los niveles altos de cloruros a pH bajo corroen el acero inoxidable, recomienda 316 para salmueras de queso y exige un enjuague con agua dulce antes del desinfectante ácido donde se utiliza salmuera. La comparación completa se encuentra en acero inoxidable 304 frente a 316L para gabinetes.
Los productos químicos de limpieza se dividen en varias familias, y las tablas de corrosión de laboratorio de un fabricante de acero inoxidable muestran cómo responden los dos grados a cada uno. Los ejemplos a continuación provienen de las tablas de Alleima (grado 3R12 = 304, 3R60 = 316L):
| Química | Ejemplo en las tablas | 304 | 316L |
|---|---|---|---|
| Desinfectante clorado | Hipoclorito de sodio 5 %, 20 °C | 1p | 1p |
| Limpiador alcalino (cáustico) | Hidróxido de sodio 10 %, 20 °C hasta ebullición | 0 | 0 |
| Limpiador ácido, nítrico | Ácido nítrico 10%, 20 °C hasta ebullición | 0 | 0 |
| Limpiador ácido, fosfórico | Ácido fosfórico 30%, 20–60 °C | 0 | 0 |
| Desinfectante oxidante | Peróxido de hidrógeno 5–30%, 20–80 °C | 0 | 0 |
| Ácidos de producto caliente | Ácido cítrico 25%, 85 °C; ácido láctico 25%, 75–90 °C | 1 | 0 |
Clave: 0 = menos de 0.1 mm/año, "a prueba de corrosión"; 1 = 0.1 a 1.0 mm/año, "no a prueba de corrosión, pero útil en ciertos casos"; p = riesgo de corrosión por picaduras y grietas. Estos son resultados de laboratorio con químicos puros sobre material limpio y recocido. El desinfectante clorado es el que amenaza a ambos grados, por lo que el enjuague después de la desinfección es tan importante como el grado. Los desinfectantes de ácido peracético y amonio cuaternario no están en estas tablas: consulte al fabricante del producto químico para obtener su guía sobre acero inoxidable.
El acabado superficial importa para las superficies en contacto con el producto. La guía EHEDG 8, citada por la asociación de acero inoxidable, recomienda que las grandes áreas de superficie en contacto con el producto tengan un acabado de 0.8 µm Ra o mejor. Un gabinete normalmente no es una superficie en contacto con el producto, pero la misma lógica se aplica a todo lo que recibe salpicaduras: las superficies más lisas retienen menos suciedad y se limpian más fácilmente.
Juntas, prensaestopas y la puerta
Rara vez el agua de lavado a presión entra por las paredes del gabinete. La junta de la puerta, los prensaestopas y cualquier elemento montado en la puerta son:
- Juntas: NEMA 250 incluye pruebas de envejecimiento, compresión e inmersión en aceite de las juntas. Recomendamos inspeccionar las juntas periódicamente, reemplazar las dañadas o endurecidas, y nunca rasparlas ni hacer palanca sobre ellas durante la limpieza.
- Aberturas: La regla de NEMA es que el conjunto instalado es tan bueno como su componente de menor clasificación, por lo que cada prensaestopas, tapón, respiradero y dispositivo de puerta debe estar clasificado al menos al nivel del tipo de gabinete. Consulte recortes, prensaestopas y ventanas para HMI.
- Pantallas: un HMI o panel PC en la puerta se sella con su propia junta frontal. Nuestros gabinetes HMI tienen un sello frontal IP65-type con la pantalla instalada, con clasificación del fabricante; no listados por UL. Mantenga los chorros de agua alejados de la cara de la pantalla; la guía de gabinetes HMI trata el sellado y el montaje. Cuando no se pueda mantener alejado al personal de limpieza, proteger un panel PC para lavado a presión de la limpieza a presión compara una pantalla IP69K con una cubierta abatible con bisagras y un ciclo de lavado de prueba.
- Refrigeración: los ventiladores y filtros intercambian el aire de la planta con el interior y no pertenecen a un área de lavado a presión a menos que la unidad mantenga la clasificación del gabinete. Los intercambiadores de calor de circuito cerrado y los acondicionadores de aire mantienen el aire de la planta afuera.
Práctica de limpieza que protege la clasificación
La mayoría de los fallos durante el lavado provienen de cómo se limpia el gabinete. Nuestras recomendaciones:
- Mantenga la puerta cerrada y asegurada durante el lavado, y verifique que esté cerrada antes de sacar la manguera.
- Utilice la presión y la distancia que abarca la clasificación. Un gabinete NEMA 4X-type se prueba con un chorro de manguera a una presión de boquilla de aproximadamente 4.5 psi desde 10-12 pies, no con una lanza sostenida en la junta.
- Enjuague los limpiadores y desinfectantes que contengan cloruros con agua limpia; no permita que se sequen en la superficie. Nunca use ácido clorhídrico (muriático) sobre o cerca del acero inoxidable.
- Evite el agua fría sobre un gabinete caliente siempre que pueda. La norma IEC 60529 requiere un equilibrio de presión cuando el agua de prueba está más de 5 K más fría que el gabinete, ya que el enfriamiento repentino succiona aire y agua hacia el interior. Un drenaje de ventilación con clasificación del fabricante para el tipo de gabinete alivia ese vacío; consulte la guía de condensación.
- Inspeccione en busca de picaduras, manchas de óxido y residuos debajo de las etiquetas y alrededor de los accesorios, y trátelos a tiempo.
Nuestras clasificaciones. Los gabinetes de montaje en pared NEMA4 Enclosure en acero inoxidable 304 y 316L tienen un acabado cepillado #4, una junta y bisagra continuas, y cuatro patas externas de montaje en pared, y están clasificados por el fabricante como NEMA 4X / IP66; no listado por UL. Los gabinetes para HMI tienen un sello frontal IP65-type con la pantalla instalada, clasificados por el fabricante; no listado por UL. Nuestros gabinetes no tienen clasificación IPX9 ni IP69K. Para gabinetes de lavado a presión personalizados, describa los requisitos de saneamiento de su planta (soportes, posiciones de prensaestopas y cualquier punto de diseño higiénico) en la solicitud de cotización, y confirmaremos lo que podemos construir según el plano cotizado; fabricamos a partir de una sola pieza y entregamos en 10 días hábiles a partir de la aprobación del plano.
Preguntas frecuentes
¿Qué clasificación NEMA necesito para el lavado a presión en una planta de alimentos?
NEMA Tipo 4X es el mínimo habitual, ya que cubre el agua dirigida por manguera y añade una prueba de corrosión. Para la limpieza con agua caliente a alta presión a corta distancia, busque también una clasificación IPX9 o IP69K, o proteja el gabinete.
¿Exige la FDA gabinetes de acero inoxidable?
Las reglas citadas en esta guía no nombran un material para los gabinetes eléctricos. Las reglas de la FDA exigen que los equipos que no están en contacto con los alimentos en áreas alimentarias se construyan de modo que puedan mantenerse limpios y sanitarios, y el Código de Alimentos solicita superficies resistentes a la corrosión, no absorbentes y lisas donde se produzcan salpicaduras o limpiezas frecuentes. El acero inoxidable es la forma habitual de cumplir con esto.
¿Es el acero inoxidable 304 lo suficientemente bueno para el procesamiento de alimentos?
Para un lavado a presión rutinario con agua y detergentes enjuagados, sí. Elija 316L para salmuera, productos salados o ácidos y desinfectantes a base de cloro, que causan corrosión por picaduras y por rendijas en 304.
¿Por qué los gabinetes para lavado a presión tienen techos inclinados?
De este modo, el agua y la suciedad escurren en lugar de acumularse, y nadie utiliza la parte superior como repisa. Los principios de diseño sanitario exigen evitar las superficies horizontales y optar por gabinetes inclinados o con pendiente.
¿Cuál es la diferencia entre NEMA 4X y IP69K?
NEMA 4X se prueba con un chorro de manguera grande a aproximadamente 4.5 psi de presión en la boquilla desde 10 a 12 ft e incluye una prueba de corrosión. IPX9 prueba agua a 80 °C a aproximadamente 362 psi desde corta distancia (150 a 200 mm en gabinetes grandes), y IP69K es una prueba similar. Cubren diferentes métodos de limpieza, por lo que un producto puede tener una, ambas o ninguna.
Fuentes
- 21 CFR 117.40, Equipos y utensilios (eCFR)
- 9 CFR Parte 416, Saneamiento (USDA FSIS; equipo 416.3, operaciones sanitarias 416.4) (eCFR)
- FDA de EE. UU., Código de Alimentos 2022 (4-101.19, 4-202.16, 4-402.11, 4-402.12)
- 3-A Sanitary Standards, Inc., Acerca de 3-A (estándares, símbolo 3-A, verificación de terceros)
- EHEDG, Guías (Doc 8 Principios de diseño higiénico, Doc 13 equipos abiertos lavados con humedad)
- Manitoba Agriculture, "Sanitary Design of Equipment" (los diez principios del diseño sanitario)
- Euro Inox, "Stainless Steel in the Food & Beverage Industry" (acabado superficial, Doc 8 de EHEDG, rendijas, soldaduras, diseño higiénico)
- Hydrite, "Chloride Pitting of Stainless Steel" (dic. 2022)
- Alleima, tablas de corrosión (hipoclorito de sodio, hidróxido de sodio, ácido nítrico, fosfórico, cítrico y láctico, peróxido de hidrógeno; 3R12 y 3R60)
- IMOA, "Which Stainless Steel Should Be Specified for Exterior Applications?" (limpiadores con cloruro, ácido clorhídrico)
- IEC 60529 Ed. 2.2 (condiciones de prueba IPX9; equilibrio entre temperatura y presión del agua)
- ANSI/NEMA 250-2020, contenido y alcance (pruebas de juntas, figuras de chorro de agua a alta presión)
- NEMA, "NEMA FAQs: Enclosures" (prueba de manguera Q13, eslabón más débil Q15, montaje externo Q16)
