Coffrets de lavage à haute pression pour usines agroalimentaires

Ce que disent réellement les réglementations alimentaires

Aucune réglementation alimentaire n'évalue la protection d'un coffret électrique contre l'eau ; c'est le rôle des types NEMA et des codes IP. Elles définissent la nettoyabilité et s'appliquent aux équipements qui n'entrent jamais en contact avec les aliments :

• FDA, 21 CFR 117.40 (installations alimentaires) : l'équipement « doit être installé de manière à faciliter le nettoyage et la maintenance de l'équipement et des espaces adjacents », et l'équipement dans les zones alimentaires « qui n'entre pas en contact avec les aliments doit être construit de manière à pouvoir être maintenu dans un état propre et sanitaire. »
• USDA FSIS, 9 CFR 416 (usines de viandes et volailles) : les surfaces des installations et des équipements n'entrant pas en contact avec les aliments « doivent être nettoyées et désinfectées aussi souvent que nécessaire pour prévenir la création de conditions insalubres et la contamination du produit. » L'équipement ne doit pas non plus être conçu ou positionné de manière à empêcher les inspecteurs de vérifier son état d'hygiène.
• FDA Food Code 2022 (un code modèle pour le commerce de détail alimentaire, adopté par les régulateurs étatiques et locaux) : les surfaces non en contact avec les aliments exposées aux éclaboussures, aux déversements ou à l'encrassement alimentaire, ou qui nécessitent un nettoyage fréquent, doivent être résistantes à la corrosion, non absorbantes et lisses (4-101.19), et « doivent être exemptes de rebords, de projections et de crevasses inutiles, et être conçues et construites de manière à permettre un nettoyage facile et à faciliter la maintenance » (4-202.16).
• Normes sanitaires 3-A : critères de conception pour les équipements et systèmes de transformation. Le symbole 3-A identifie l'équipement qui y répond, et 3-A stipule qu'une inspection de vérification indépendante par un tiers s'applique à tous les équipements construits selon ses normes.
• EHEDG : l'European Hygienic Engineering & Design Group publie plus de 50 directives sur la conception hygiénique, notamment la directive 8, Principes de conception hygiénique, et la directive 13 pour les équipements dans les zones de transformation ouvertes nettoyées à l'eau.

Les règles applicables dépendent de votre usine et de son organisme de réglementation. Pour un coffret, l'interprétation pratique est la même : surface lisse, résistante à la corrosion, sans zones de rétention de saleté ou d'eau, et installé de manière à permettre le nettoyage tout autour.

Indice : NEMA 4X, IP66 et selon l'adéquation de IP69

Le type NEMA 4X protège contre la poussière transportée par le vent, la pluie, les éclaboussures et l'eau dirigée par un tuyau et ajoute un test de corrosion, ce qui est nécessaire pour le lavage avec des produits chimiques. Le test de lavage NEMA utilise un jet important à basse pression : le tableau de comparaison de NEMA indique un robinet de 25.4 mm (1 po), 240 L/min (65 gal/min) et une pression du robinet d'environ 31 kPa (4.5 psi), depuis 3.0-3.7 m (10-12 ft). La comparaison complète avec IP66 est dans NEMA 4 vs 4X vs IP66.

Le nettoyage à chaud et à haute pression est une contrainte différente. L'essai IPX9 de la norme IEC 60529 projette de l'eau à 80 °C (±5 °C) à une distance de 175 ± 25 mm, de toutes les directions pratiques, pendant 1 minute par m² de surface et au moins 3 minutes ; le tableau de la NEMA indique son jet à 15 L/min et environ 2,494 kPa (362 psi) à la buse, soit environ 80 fois la pression du tuyau de type 4. IP69K est un code similaire provenant de la norme de véhicules routiers ISO 20653. L'édition 2020 de la NEMA 250 répertorie également une buse à jet de ventilateur et un montage d'essai par jet d'eau à haute pression et haute température dans sa table des matières, demandez donc selon quel essai un produit a été réellement testé plutôt que de le supposer. Si votre équipe d'assainissement utilise de l'eau chaude à haute pression à proximité de l'équipement, demandez cette évaluation, ou protégez le coffret et maintenez la lance à distance.

Conception hygiénique : pas de rebords, pas d'interstices, rien où l'eau pourrait stagner

Les dix principes de conception sanitaire, développés par l'American Meat Institute et republiés par le ministère de l'Agriculture du Manitoba, transforment les réglementations en règles de conception. Plusieurs s'appliquent directement aux coffrets :

• Autovidange : « L'équipement doit être autovidangeable afin de garantir qu'aucun liquide ne s'accumule ou ne se condense sur l'équipement. » « Les surfaces horizontales doivent être évitées. Les surfaces doivent toujours être inclinées d'un côté. »
• Coffrets : les coffrets de maintenance et les interfaces telles que les boutons-poussoirs, les interrupteurs et les écrans tactiles doivent être conçus de manière à ce que les produits, l'eau ou les liquides de produits ne pénètrent pas et ne s'accumulent pas en eux ou sur eux, et « la conception physique des coffrets doit être inclinée ou pentue pour éviter toute utilisation comme zone de stockage. »
• Soudure : les éléments rapportés doivent être soudés en continu plutôt que fixés par des trous percés et taraudés ; les soudures doivent être lisses, continues et meulées, sans points de soudure par points.
• Fixations et niches : évitez les filetages de vis, les rivets et les boulons qui piègent les aliments ; les pièces doivent être exemptes de piqûres, de fissures, de corrosion, de joints ouverts et d'interstices.

La brochure de l'association européenne de l'acier inoxydable pour l'industrie alimentaire ajoute deux points. Les interstices sous les têtes de boulons, au niveau des brides ou entre l'équipement et la surface sur laquelle il repose retiennent la saleté et piègent les agents de nettoyage, ce qui provoque ensuite de la corrosion. De plus, les produits de remplissage non métalliques ne constituent pas un substitut satisfaisant à une soudure continue, car ils peuvent se fissurer ou se séparer et laisser un interstice. Elle note également que la conception hygiénique rend l'équipement non contaminant et nettoyable, mais ne peut garantir la stérilité.

Pour un coffret destiné au lavage à haute pression, quel que soit le fabricant, cela signifie demander : un dessus incliné ou en pente lorsque la norme de l'usine l'exige, des soudures continues sur les joints, aucune tige filetée apparente à l'extérieur, des charnières et des fermetures faciles à nettoyer, et un minimum d'étiquettes.

Fixation : à l'écart du mur ou scellé à celui-ci

L'espace derrière un coffret mural est l'endroit où la saleté et l'eau s'accumulent. Le Food Code de la FDA propose trois méthodes acceptables pour installer un équipement fixe (4-402.11) : espacé pour permettre l'accès au nettoyage sur les côtés, derrière et au-dessus ; espacé de l'équipement adjacent, des murs et des plafonds de pas plus de 1 mm (1/32 po) ; ou scellé à l'équipement ou aux murs adjacents s'il est exposé à des déversements ou des infiltrations. L'équipement monté au sol qui n'est pas facilement déplaçable doit être scellé au sol ou surélevé sur des pieds offrant au moins 15 cm (6 po) de dégagement (4-402.12).

Le montage sur entretoises est également adapté à l'indice déclaré par le fabricant du coffret. NEMA note que de nombreux coffrets classés nécessitent un moyen de fixation à l'extérieur de la cavité électrique, comme des pattes ou un support, plutôt que des trous percés à travers la paroi arrière. Montez le coffret sur les pattes externes en laissant suffisamment d'espace derrière pour le nettoyage, et faites entrer les câbles par le bas afin que l'eau s'écoule loin des entrées. Le guide de montage couvre le montage mural, sur pied et sur poteau.

304 ou 316L contre les nettoyants et les désinfectants

Les deux nuances sont standard dans les usines agroalimentaires. Les chlorures permettent de les départager : la saumure, les produits salés ou acides, l'eau chlorée et les désinfectants à base de chlore attaquent localement le film passif et provoquent une corrosion par piqûres et caverneuse. Le molybdène présent dans la nuance 316L améliore précisément cette résistance. Un bulletin chimique de l'industrie agroalimentaire avertit que des teneurs élevées en chlorures à faible pH piquent l'acier inoxydable, recommande la nuance 316 pour les saumures de fromage et préconise un rinçage à l'eau douce avant l'application d'un désinfectant acide lorsque de la saumure est utilisée. La comparaison complète se trouve dans 304 vs 316L acier inoxydable pour coffrets.

La chimie de désinfection se divise en plusieurs familles, et les tableaux de corrosion en laboratoire d'un producteur d'acier inoxydable indiquent comment les deux nuances réagissent à chacune d'elles. Les exemples ci-dessous sont tirés des tableaux d'Alleima (nuance 3R12 = 304, 3R60 = 316L) :

Légende : 0 = moins de 0.1 mm/an, « résistant à la corrosion » ; 1 = de 0.1 à 1.0 mm/an, « non résistant à la corrosion, mais utile dans certains cas » ; p = risque de piqûres et de corrosion caverneuse. Il s'agit de résultats de laboratoire obtenus avec des produits chimiques purs sur un matériau propre et recuit. Le désinfectant chloré est celui qui menace les deux nuances, c'est pourquoi le rinçage après désinfection est aussi important que la nuance d'acier. L'acide peracétique et les désinfectants à base d'ammonium quaternaire ne figurent pas dans ces tableaux : demandez au fabricant de produits chimiques ses recommandations pour l'acier inoxydable.

L'état de surface est important pour les surfaces en contact avec le produit. La directive EHEDG 8, telle que citée par l'association de l'acier inoxydable, recommande que les grandes surfaces en contact avec le produit aient une finition de 0.8 µm Ra ou supérieure. Un coffret n'est normalement pas une surface en contact avec le produit, mais la même logique s'applique à tout ce qui est exposé aux éclaboussures : les surfaces plus lisses retiennent moins de saletés et se nettoient plus facilement.

Joints, presse-étoupes et porte

Les parois du coffret sont rarement l'endroit par lequel l'eau de lavage pénètre. Le joint de porte, les presse-étoupes et tout élément monté dans la porte sont :

• Joints : la norme NEMA 250 inclut des tests de vieillissement, de compression et d'immersion dans l'huile des joints. Nous recommandons d'inspecter les joints selon un calendrier établi, de remplacer les joints endommagés ou durcis, et de ne jamais les gratter ou les faire levier pendant le nettoyage.
• Ouvertures : La règle NEMA stipule que l'assemblage installé n'est efficace qu'à hauteur de son composant le moins bien classé ; par conséquent, chaque presse-étoupe, bouchon, évent et dispositif de porte doit être classé au moins au même niveau que le type de coffret. Voir découpes, presse-étoupes et fenêtres pour IHM.
• Afficheurs : un HMI ou un panel PC intégré dans la porte est étanchéifié par son propre joint avant. Nos coffrets HMI disposent d'un joint avant IP65-type une fois l'afficheur installé, avec un indice déclaré par le fabricant ; non homologués UL. Évitez les jets directs sur la face de l'afficheur ; le guide des coffrets HMI traite de l'étanchéité et du montage. Lorsque l'équipe de nettoyage ne peut pas être tenue à l'écart, protéger un panel PC résistant au lavage consiste à comparer un afficheur IP69K à un volet de protection rabattable et à un cycle de test de lavage.
• Refroidissement : les ventilateurs et les filtres échangent l'air ambiant avec l'intérieur et ne conviennent pas à une zone de lavage à haute pression, à moins que l'unité ne respecte l'indice déclaré du coffret. Les échangeurs de chaleur en circuit fermé et les climatiseurs empêchent l'entrée de l'air ambiant.

Pratique de nettoyage préservant l'indice

La plupart des échecs de lavage à haute pression proviennent de la manière dont le coffret est nettoyé. Nos recommandations :

• Gardez la porte fermée et verrouillée pendant le lavage à haute pression, et vérifiez qu'elle est bien fermée avant de sortir le tuyau d'arrosage.
• Utilisez la pression et la distance prévues par l'indice. Un coffret NEMA 4X-type est testé avec un jet d'eau à une pression de buse d'environ 4.5 psi à une distance de 10-12 ft, et non avec une lance maintenue contre le joint.
• Rincez les nettoyants et désinfectants contenant des chlorures à l'eau claire ; ne les laissez pas sécher sur la surface. N'utilisez jamais d'acide chlorhydrique (acide muriatique) sur ou à proximité de l'acier inoxydable.
• Évitez dans la mesure du the possible d'appliquer de l'eau froide sur un coffret chaud. La norme IEC 60529 exige une compensation de pression lorsque l'eau de test est de plus de 5 K plus froide que le coffret, car le refroidissement soudain aspire de l'air et de l'eau à l'intérieur. Un purgeur-drain assorti à l'indice du coffret élimine cette dépression ; voir le guide de la condensation.
• Inspectez la présence de piqûres, de points de rouille et de résidus sous les étiquettes et autour des raccords, et traitez-les rapidement.

Foire aux questions

Sources

1. 21 CFR 117.40, Équipement et ustensiles (eCFR)
2. 9 CFR Partie 416, Hygiène (USDA FSIS ; équipement 416.3, opérations sanitaires 416.4) (eCFR)
3. US FDA, Code alimentaire 2022 (4-101.19, 4-202.16, 4-402.11, 4-402.12)
4. 3-A Sanitary Standards, Inc., À propos de 3-A (normes, symbole 3-A, vérification par un tiers)
5. EHEDG, Lignes directrices (Doc 8 Principes de conception hygiénique, Doc 13 Équipements ouverts nettoyés par voie humide)
6. Manitoba Agriculture, « Conception sanitaire des équipements » (les dix principes de la conception sanitaire)
7. Euro Inox, « L'acier inoxydable dans l'industrie agroalimentaire » (finition de surface, document EHEDG 8, interstices, soudures, conception hygiénique)
8. Hydrite, « Corrosion par piqûres de chlorure de l'acier inoxydable » (déc. 2022)
9. Alleima, tables de corrosion (hypochlorite de sodium, soude caustique, acides nitrique, phosphorique, citrique et lactique, peroxyde d'hydrogène ; 3R12 et 3R60)
10. IMOA, « Quel acier inoxydable spécifier pour les applications extérieures ? » (nettoyants chlorés, acide chlorhydrique)
11. IEC 60529 Éd. 2.2 (IPX9 conditions d'essai ; équilibre de la température et de la pression de l'eau)
12. ANSI/NEMA 250-2020, contenu et champ d'application (tests d'étanchéité des joints, chiffres relatifs aux jets d'eau à haute pression)
13. NEMA, "NEMA FAQs : Enclosures" (Q13 test de tuyau, Q15 point le plus faible, Q16 fixation externe)