Gabinetes para lavagem sob pressão para plantas de alimentos e bebidas

O que as regras alimentares realmente dizem

Nenhuma das regulamentações alimentares classifica a proteção de um gabinete elétrico contra água; essa é a função dos tipos NEMA e códigos IP. O que eles estabelecem é a limpeza, e se aplicam a equipamentos que nunca entram em contato com alimentos:

• FDA, 21 CFR 117.40 (instalações de alimentos): o equipamento "deve ser instalado de forma a facilitar a limpeza e a manutenção do equipamento e das áreas adjacentes", e o equipamento em áreas de alimentos "que não entra em contato com alimentos deve ser construído de forma a poder ser mantido em condições limpas e sanitárias."
• USDA FSIS, 9 CFR 416 (fábricas de carne e aves): superfícies não em contato com alimentos de instalações e equipamentos "devem ser limpas e sanitizadas com frequência suficiente para prevenir a criação de condições insalubres e a adulteração do produto." O equipamento também não deve ser construído ou localizado de forma que impeça inspetores de verificar se ele é higiênico.
• Código Alimentar da FDA 2022 (um código de modelo para alimentos varejados, adotado por reguladores estaduais e locais): superfícies que não entram em contato com alimentos, expostas a respingos, derramamentos ou sujeira alimentar, ou que precisam de limpeza frequente, devem ser resistentes à corrosão, não absorventes e lisas (4-101.19), e "devem estar livres de reentrâncias desnecessárias, projeções e ranhuras, e devem ser projetadas e construídas para permitir a limpeza fácil e facilitar a manutenção" (4-202.16).
• Padrões 3-A de Higiene: critérios de projeto para equipamentos e sistemas de processamento. O símbolo 3-A identifica equipamentos que atendem a eles, e 3-A afirma que a inspeção de verificação independente por terceiros se aplica a todos os equipamentos construídos segundo seus padrões.
• EHEDG: o Grupo Europeu de Engenharia Higiênica e Design publica mais de 50 diretrizes sobre design higiênico, incluindo Diretriz 8, Princípios de Design Higiênico, e Diretriz 13 para equipamentos em áreas de processamento abertas com limpeza úmida.

As normas que se aplicam dependem da sua fábrica e seu regulador. Para um gabinete, a interpretação prática é a mesma: superfície lisa, resistente à corrosão, nada que retém solo ou água, e instalado de forma que você possa limpar em volta dele.

Classificação: NEMA 4X, IP66 e onde IP69 se encaixa

O tipo NEMA 4X cobre poeira soprada pelo vento, chuva, respingos e água direcionada por mangueira e adiciona um teste de corrosão, o que é o que a lavagem com químicos precisa. O teste de mangueira da NEMA usa um jato grande em baixa pressão: a tabela de comparação da NEMA fornece um bico de 25.4 mm (1 pol), 240 L/min (65 gal/min) e uma pressão do bico de cerca de 31 kPa (4.5 psi), de 3.0-3.7 m (10-12 pés). A comparação completa com IP66 está em NEMA 4 vs 4X vs IP66.

A limpeza com água quente sob pressão é uma carga diferente. O teste IPX9 na IEC 60529 jorra água a 80 °C (±5 °C) de 175 ± 25 mm, de todas as direções práticas, por 1 minuto por m² de superfície e pelo menos 3 minutos; a tabela da NEMA posiciona seu jato em 15 L/min e cerca de 2,494 kPa (362 psi) na ponta do bico, aproximadamente 80 vezes a pressão da mangueira do Tipo 4. IP69K é um código semelhante do padrão de veículos rodoviários ISO 20653. A edição 2020 da NEMA 250 também lista um bico de jato com ventoinha e um conjunto de teste de jato de água sob pressão e alta temperatura em seu conteúdo, então pergunte a qual especificação um produto foi realmente testado, em vez de supor. Se sua equipe de higienização usar água quente sob pressão perto do equipamento, peça por essa classificação ou proteja o gabinete e mantenha o bico longe dele.

Projeto higiênico: nenhum cantos, nenhuma fenda, nada para acumular água

Os Dez Princípios do Design Higiênico, desenvolvidos pelo American Meat Institute e republicados pelo ministério da agricultura de Manitoba, transformam as regulamentações em regras de design. Vários se aplicam diretamente aos gabinetes:

• Autoescoamento: "O equipamento deve ser autoescoante para garantir que o líquido não se acumule ou condense no equipamento." "Superfícies horizontais devem ser evitadas. As superfícies devem sempre inclinar-se para um lado."
• Gabinetes: gabinetes de manutenção e interfaces, como botões de pressão, interruptores e telas sensíveis ao toque, devem ser projetados para que o produto, a água ou o líquido do produto não penetrem ou acumulem-se neles ou em cima deles, e "o design físico dos gabinetes deve ser inclinado ou com inclinação para evitar o uso como área de armazenamento."
• Costuras de solda: itens anexados devem ser soldados continuamente, em vez de fixados por furos perfurados e roscados; as soldas devem ser lisas, contínuas e lixadas, sem soldas de fixação ou soldas pontuais.
• Parafusos e nichos: evite fios de rosca, pregos e parafusos, que retêm alimentos; as peças devem estar livres de entalhes, rachaduras, corrosão, costuras abertas e frestas.

A brochura da indústria alimentícia da associação europeia de aço inoxidável adiciona dois pontos. As cavidades sob cabeças de parafuso, em flanges ou entre equipamentos e a superfície em que eles estão apoiados retêm sujeira e aprisionam agentes de limpeza, o que então causa corrosão. Além disso, enchimentos não metálicos não são uma substituição satisfatória para uma solda contínua, pois podem rachar ou se separar, deixando uma cavidade. Ela também observa que o design higiênico torna o equipamento não contaminante e limpo, mas não pode garantir esterilidade.

Para um gabinete para lavagem sob pressão, de qualquer fabricante, isso significa pedir: um teto inclinado ou com inclinação onde o padrão da fábrica exigir, soldas contínuas, nenhum fio exposto no exterior, dobradiças e fechos que possam ser limpos ao redor, e rótulos mantidos ao mínimo.

Montagem: fora da parede ou vedado a ela

O espaço atrás de um gabinete de sobrepor é onde o solo e a água se acumulam. O Código Alimentar da FDA fornece três formas aceitáveis de instalar equipamentos fixos (4-402.11): espaçados para permitir acesso para limpeza ao longo dos lados, atrás e acima; espaçados de equipamentos adjacentes, paredes e tetos por no máximo 1 mm (1/32 pol); ou selados a equipamentos adjacentes ou paredes se expostos a derramamentos ou infiltrações. Equipamentos montados no chão que não sejam facilmente móveis devem ser selados ao chão ou elevados em pernas, fornecendo pelo menos 15 cm (6 pol) de clearance (4-402.12).

A montagem com suporte também se adapta à classificação do gabinete. O NEMA observa que muitos gabinetes classificados por tipo precisam de um meio de montagem fora da cavidade elétrica, como pés ou suporte, em vez de furos perfurados na parte de trás. Monte nos pés externos com espaço suficiente atrás do gabinete para limpeza e traga os cabos da parte inferior para que a água escorra das entradas. O guia de montagem aborda a montagem em parede, em suporte e em poste.

304 ou 316L contra limpa e sanitizantes

Ambos os graus são padrão em fábricas de alimentos. Os cloretos decidem entre eles: soluções salgadas, produtos salgados ou ácidos, água clorada e sanitizantes baseados em cloro atacam localmente a película passiva e causam corrosão por pitting e por fissuras, e o molibdênio em 316L melhora a resistência exatamente a isso. Um bulletin químico de uma fábrica de alimentos avisa que altos níveis de cloretos em pH baixo causam pitting no aço inoxidável, recomenda 316 para brines de queijo e pede uma lavagem com água doce antes do sanitizante ácido quando for usado brine. A comparação completa está em 304 vs 316L aço inoxidável para gabinetes.

A química de higiene se divide em algumas famílias, e as tabelas de corrosão de um laboratório de produção de aço inoxidável mostram como as duas grades respondem a cada uma. Os exemplos abaixo são da tabela da Alleima (grade 3R12 = 304, 3R60 = 316L):

Chave: 0 = abaixo de 0.1 mm/ano, "imune à corrosão"; 1 = 0.1 a 1.0 mm/ano, "não imune à corrosão, mas útil em certos casos"; p = risco de corrosão por pitting e por ranhuras. Esses são resultados de laboratório com químicos puros em material limpo e recozido. O sanitizante clorado é o que ameaça ambos os graus, por isso a enxaguada após o sanitização é tão importante quanto o grau. Ácido peracético e sanitizantes de amônio quaternário não estão nessas tabelas: pergunte ao fabricante do químico por suas orientações sobre aço inoxidável.

A superfície acabada importa para superfícies em contato com o produto. A Diretriz EHEDG 8, citada pela associação do aço inoxidável, recomenda que grandes áreas de superfície em contato com o produto tenham um acabamento de 0.8 µm Ra ou melhor. Um gabinete normalmente não é uma superfície em contato com o produto, mas a mesma lógica se aplica a qualquer coisa que receba respingos: superfícies mais lisas retêm menos sujeira e são mais fáceis de limpar.

Vedação, prensa-cabos e a porta

As paredes do gabinete raramente são onde a água de lavagem entra. A vedação da porta, os prensa-cabos e qualquer coisa montada na porta são:

• Vedações: NEMA 250 inclui testes de envelhecimento, compressão e imersão em óleo das vedações. Recomendamos inspecionar as vedações em um cronograma, substituir as danificadas ou endurecidas e nunca arrancá-las ou empurrá-las durante a limpeza.
• Aberturas: A regra da NEMA é que a instalação montada só é tão boa quanto seu componente menos classificado, então cada prensa-cabo, plugue, respiradouro e dispositivo de porta deve ser classificado pelo menos para o tipo de gabinete. Veja recortes, prensa-cabos e janelas HMI.
• Displays: um HMI ou panel PC na porta é selado por sua própria vedação frontal. Nossos gabinetes HMI têm uma vedação frontal de IP65-type com o display instalado, classificados pelo fabricante; não listado pela UL. Mantenha os jatos longe da face do display; o guia do gabinete HMI aborda selagem e montagem. Onde a equipe de limpeza não pode ser mantida longe, proteger um panel PC de lavagem sob pressão de lavagem sob pressão pesa um display de IP69K contra uma tampa de queda articulada e um ciclo de lavagem de teste.
• Resfriamento: ventiladores e filtros trocam o ar da planta com o interior e não pertencem a uma área de lavagem sob pressão a menos que o equipamento carregue a classificação do gabinete. Trocadores de calor fechados e ar condicionado mantêm o ar da planta fora.

Prática de limpeza que protege a classificação

A maioria das falhas em lavagem sob pressão vem de como o gabinete é limpo. Nossas recomendações:

• Mantenha a porta fechada e travada durante a lavagem sob pressão, e verifique se ela está fechada antes que a mangueira saia.
• Use a pressão e a distância cobertas pela classificação. Um gabinete NEMA 4X-type é testado com um jato de mangueira a cerca de 4.5 psi de pressão na bica a 10-12 pés, não com uma lança segurada na vedação.
• Enxágue limpadores e sanitizantes que contenham cloreto com água limpa; não deixe que eles secam na superfície. Nunca use ácido clorídrico (ácido muriático) em ou perto de aço inoxidável.
• Evite água fria em um gabinete quente, se possível. A IEC 60529 exige um equilíbrio de pressão quando a água de teste estiver mais de 5 K mais fria que o gabinete, pois o resfriamento súbito puxa ar e água para dentro. Um dreno de ventilação classificado para o tipo de gabinete alivia esse vácuo; veja o guia de condensação.
• Inspeção para pitting, manchas de ferrugem e resíduos sob rótulos e em torno de conexões, e trate-os precocemente.

Perguntas frequentes

Fontes

1. 21 CFR 117.40, Equipamentos e utensílios (eCFR)
2. 9 CFR Part 416, Higiene (USDA FSIS; 416.3 equipamento, 416.4 operações higiênicas) (eCFR)
3. US FDA, Código Alimentar 2022 (4-101.19, 4-202.16, 4-402.11, 4-402.12)
4. 3-A Sanitary Standards, Inc., Sobre 3-A (padrões, 3-A Símbolo, Verificação por Terceiros)
5. EHEDG, Diretrizes (Doc 8 Princípios de Projeto Higiênico, Doc 13 equipamentos abertos limpos com água)
6. Manitoba Agriculture, "Sanitary Design of Equipment" (os Dez Princípios do Projeto Sanitário)
7. Euro Inox, "Aço Inoxidável na Indústria de Alimentos e Bebidas" (finition de superfície, documento EHEDG 8, reentrâncias, soldas, projeto higiênico)
8. Hydrite, "Pitting de Cloretos no Aço Inoxidável" (Dez 2022)
9. Alleima, Tabelas de corrosão (hipoclorito de sódio, hidróxido de sódio, ácido nítrico, ácido fosfórico, ácido cítrico e lático, peróxido de hidrogênio; 3R12 e 3R60)
10. IMOA, "Qual Grau de Aço Inoxidável Deve Ser Especificado para Aplicações Exteriores?" (limpadores de cloretos, ácido clorídrico)
11. IEC 60529 Ed. 2.2 (IPX9 condições de teste; equilíbrio entre temperatura e pressão da água)
12. ANSI/NEMA 250-2020, conteúdo e escopo (testes de vedação, figuras de jato de água a alta pressão)
13. NEMA, "NEMA FAQs: Enclosures" (Q13 teste de mangueira, Q15 elo mais fraco, Q16 montagem externa)