Електроинсталации в хранително-вкусовата промишленост

ЕлектроапаратурaСп. Инженеринг ревю - брой 9/2017 • 09.01.2018

Електроинсталации в хранително-вкусовата промишленост
Електроинсталации в хранително-вкусовата промишленост

Сред факторите, които повишават степента на различните видове риск в хранително-вкусовата промишленост (ХВП), включително тези, отнасящи се до използването на електроинсталации, са мократа и понякога прашна среда, високият темп на производство и непрекъснатият режим на работа. Високорисковите зони в преработвателните заводи за хранителни продукти трябва да се управляват по подходящ начин, така че да се намали възможността за възникване на опасни ситуации и да се осигури съответствие с изискванията за работа с електрическо оборудване.

Въпреки че хигиенният дизайн е важен във всички сектори на едно предприятие, в хранителната индустрия се обособяват високорискови зони, в които следва да се обърне особено внимание на разпределението на електроенергия и употребата на електроапаратура.

Поради необходимата висока честота на почистване, повърхностите в много предприятия от ХВП са мокри. Абсолютно задължително е електрическото оборудване да бъде водонепропускливо, тъй като проникването на вода е не само опасно и уврежда електрокомпонентите, но може да благоприятства и развитието на микроорганизми.

В много от случаите това води до заразяване и на зоните извън електрическите табла например. При определени процеси, като производството на мляко на прах, нишесте или брашно, преобладават рисковете от проникване на прахови частици в оборудването и взрив. Управляващите устройства, които встъпват в контакт с хранителните продукти, трябва да са с хигиенен дизайн.

Конструкционни материали
Най-често използваният материал в инсталациите за преработка на храни е неръждаемата стомана. Тя осигурява издръжлива, гладка и лесна за почистване повърхност. В повечето случаи контактните части са изработени от класовете аустенитна стомана 304 и 316. За неконтактни зони могат да бъдат използвани други класове като 3Cr12. Приложението на други конструкционни метали в предприятията от ХВП по принцип е ограничено. Алуминият например се уврежда от повечето от широко разпространените дезинфектанти. Като защитна мярка може да се приложи галванизация или боядисване, но съществува риск от напукване и обелване на покритията.

Табла за управление и разпределителни кутии
Както вече бе споменато, неръждаемата стомана е предпочитаният конструкционен материал, особено за съоръжения в мокри зони. Таблата за управление трябва да бъдат водонепропускливи. Горната им повърхност следва да не е равнинна, а наклонена под ъгъл от 30°, за да се предотврати, доколкото е възможно, акумулирането на влага и прах. За съжаление, предлаганите на пазара стандартни и готови за монтаж табла, които обикновено са по-евтиният вариант, са с равнинни горни части.

Когато таблата са фиксирани към стена, те трябва или да са монтирани плътно до повърхността й и уплътнени със силикон или друг подобен материал, или да са на достатъчно разстояние от стената, което да позволи почистване на пространството зад таблото. Според основното правило за инсталация на оборудване или около него трябва да бъде осигурено достатъчно място, за да може да се почисти, или пространството около апаратурата да е напълно уплътнено. Ако в таблата за управление се монтират бутони или други прибори, то те трябва да са с хигиенен дизайн. На пазара се предлагат и специални антимикробни бутони.

Електродвигатели
Използваните в ХВП електрически двигатели следва да са с минимална класификация IP55. Широко разпространена практика в сектора е покриването на електрическите двигатели, особено тези, използвани за помпи, с предпазен капак от неръждаема стомана.

При прилагането на тази мярка трябва да се има предвид, че капаците е препоръчително да бъдат лесно отстраняеми с цел осигуряване на достъп за почистване на двигателя. Това е изключително важно, тъй като загряващата се зона около двигателя създава предпоставка за развитието на микроорганизми.
Днес на пазара се предлагат изпълнени от неръждаема стомана електромотори, които могат да се използват и в мокра среда, но те са с по-високи цени.

При употребата на електродвигатели и задвижвания с предавки е важно да се предприемат мерки за предотвратяване на замърсяването на продукцията с кондензат от повърхността на мотора или масло от предавателния механизъм. Това важи предимно за задвижвания на разположени в горната част на резервоари разбъркващи съоръжения, както и такива на лентови транспортьори.

Разпределение
На къси разстояния захранващите кабели могат да бъдат прокарани през изолационна тръба. Общоприета практика в сектора е пренасянето на проводниците по тръба от неръждаема стомана, която следва да е уплътнена в двата края, за да се предотврати проникването на вредители. За по-дълги разстояния трябва да се използват телени кабелни скари.

Кабелите не трябва да бъдат струпани близо един до друг, а всеки от тях да бъде положен самостоятелно, така че да се осигури възможност за почистване. Скарите се монтират вертикално, за да се избегне натрупването на прах. Ако пространството не позволява вертикална инсталация, кабелните скари трябва да се монтират под ъгъл от 45°. Когато се прилага монтаж на стена, между нея и кабелната скара се оставя свободно пространство, за да може да се почиства. В случай че е практично, се препоръчва кабелите да преминават извън зоната за преработка на хранителните продукти. Това е валидно в значителна степен за високорискови участъци, в които преработвателната зона е обособена като самостоятелно помещение с помощта на хигиенни панели.

Ако кабелите преминават по таванската повърхност, отделните захранващи проводници и кабели на контролно-измервателни уреди следва да се спуснат вертикално по тръби от неръждаема стомана. Те трябва да бъдат уплътнени откъм тавана, за да не се допусне проникване на прах в помещението за преработка.
В предприятия, в които преобладава термичната обработка на храната, при прокарването на кабелните трасета е важно да се отчете и рискът от кондензиране на водните пари.

Осветление
Добре проектираното осветление е еднакво важно за всички индустриални сектори, като ХВП не прави изключение. Зоните, в които се осъществява визуалната инспекция на хранителните продукти, са с особена степен на значимост в това отношение. За общи дейности се препоръчва осветеност 220 lux, а за местата, където се провежда инспекция на продукцията – 550 lux. Важно е осветлението да не променя съществено цвета на инспектираните хранителни продукти.

Експертите от ХВП са разделени относно използването на естествена светлина при преработката на храни. От една страна, поставянето на прозорци носи със себе си риск от счупване и замърсяване на продукцията със стъклени трошки. Всеки завод от хранителния сектор трябва да има програма за инспекция на стъклените повърхности, като липсата на прозорци значително може да опрости процедурата. От друга страна, някои специалисти смятат, че стъклото може да бъде защитено по подходящ начин и че ползването на естествена светлина спестява енергия.

Много от заводите все пак разчитат на изкуствена светлина. В тези случаи е добре да се осигури арматура с предпазни пластмасови капаци, които да предотвратят замърсяването на продукцията при счупване на осветител. При разполагането на фитингите за осветлението, трябва да се вземе предвид фактът, че ще са необходими почистване и поддръжка. Позиционирането на оборудването в линиите за преработка на храни може да затрудни достъпа до арматурните елементи.

Контролно-измервателна апаратура
Устройствата за управление в зоните, в които има контакт с храните и риск от изпръскване, трябва да са с хигиенен дизайн. Това важи за устройства за измерване на налягане и температура и нивомери, монтирани в покривите на резервоари. Т-образните участъци на тръбите създават мъртви пространства, които са трудни за почистване, особено ако са с голяма дълбочина.

Най-добри са свързванията, при които джобът или т-образният детайл на прибора са на една равнина с тръбопровода. В зоните с контакт с продукцията и тези, в които може да се стигне до изпръскване, следва да не се правят свързвания посредством резба или фланец, тъй като поддържането им чисти е невъзможно. Хигиенните тръбни свързвания, използвани в хранителната индустрия, могат да бъдат модифицирани по такъв начин, че да отговарят на контролно-измервателната техника. За целта електротехникът трябва да разбере от инженера на завода кой вид свързване е стандартен за конкретната инсталация.

Осигуряване на безопасност
Стандартите за хигиена и тези за безопасност на електроинсталациите могат понякога да са в противоречие. Необходимостта от гаранция, че производственото оборудване е чисто, обуславя регулярното прилагане на агресивни техники за почистване с водоструйки и химикали, които често водят до проникване на вода в електроапаратурата. Нуждата от гъвкавост на производствената линия също поражда конфликт със стандартите за безопасност на електроинсталациите. Това може да се прояви под формата на временна употреба на захранващи кабели с голяма дължина, което в един момент се превръща в постоянно решение, както и прекомерно използване на контакти и недостатъчно внимание при заземяване и свързване на оборудването.

Голяма част от съоръженията в линиите за опаковане например са изолирани от земята и благодарение на пластмасови крачета или колелца. Появата на неизправности може да доведе до възникването на опасни напрежения при контакт с разположено в близост друго оборудване и открити проводими части. Преобладаващите условия на средата в предприятията от ХВП определят необходимостта от най-стриктно спазване на стандартите относно проникването на вода, заземяването и свързването на оборудването.

Първият въпрос, на който е добре да си отговори всеки проектант е дали електрооборудването (например таблата за управление) трябва да са разположени във високорисковата производствена среда. Опитът показва, че експлоатационните параметри на електрооборудването (като ел. табла и контакти) от отделните производители са различни във влажна или суха работна среда, дори ако спецификациите на оборудването по отношение на степента на защита от проникване са идентични.

Проектантите следва да специфицират оборудването много внимателно, а не да се съобразяват с това какво предлагат изпълнителите и доставчиците. Трябва винаги да се има предвид, че проникването на вода в електроапаратурата създава не само риск от нарушаване на безопасността, но и от възникването на съществени повреди. Разходите, свързани с поддръжката в отговор на вече появила се неизправност и с производствените загуби, определят значимостта на този проблем. Изключително важно е внимателно да се специфицират и входовете за кабели в оборудването. Понякога се пренебрегва фактът, че за табло с висок клас на защита са необходими уплътнения и други компоненти със същата или по-добра спецификация.

Фиксираната електроинсталация трябва да е разположена възможно в най-голяма близост до точката на използване. Допълнителните гъвкави кабели добавят импеданс в заземителния контур и повишават напрежението на допир на откритите проводими части.

Аварийни процедури
Тези мерки могат да бъдат подкрепени от процедури за безопасна експлоатация и поддръжка на електроинсталацията и оборудването. В допълнение на това са необходими и подходящи ясни насоки за провеждането на процедурите, за да се избегне всякаква двузначност.
Съгласно изискванията апаратурата в производствените зони се поддържа по възможно най-високия постижим стандарт. Изпитването на оборудването в много влажни и прашни работни среди много често се извършва при същата честота както при тестването в сухи среди, които са с по-нисък риск. В някои случаи целостта на заземяването изобщо не се проверява.

Най-важната поддръжка може би включва най-лесната процедура – извършването на специфични проверки от потребителя, което може да е под формата на инспекция преди стартиране на работа. За откриването на потенциално опасни условия като повредени кабели или оборудване е необходимо много малко обучение на персонала.

Поддръжката на електрическата инсталация следва да се преразглежда, за да се гарантира, че се провеждат нужните изпитвания и инспекция на рисковете, като тази процедура трябва да включва и проверка на заземяването.
В много случаи проникването на вода в оборудването се дължи на недобра поддръжка на уплътненията на вратите. Тези от тях, които са с нарушена цялост, трябва да бъдат сменяни веднага, като може да се въведе и програма за периодичната им подмяна. Уплътненията следва да бъдат и почиствани, тъй като по тях може да остане продукт, по който да премине вода.

Високо напрежение за експлоатация и управление
Повечето големи заводи от ХВП се нуждаят от значителни количества електроенергия – или поради наличието на огромни хладилни инсталации, или просто поради мащабността на производството. В резултат на това обикновено е необходимо доставянето на високо напрежение, което налага необходимостта от частна мрежа, включваща комутационна апаратура и трансформатори. В такива случаи е нужно и управление, експлоатация и поддръжка на високоволтовата мрежа, което изисква висококвалифицирани инженери, работещи при стриктно спазване на правилата и работните процедури.
Вариантите за експлоатация и поддръжка на мрежа високо напрежение са няколко:

• Вътрешни правила и оторизирани компетентни инженери.
• Наемане на подизпълнител, разполагащ с ресурса да реагира на аварийни ситуации.
• Някои специализирани компании предлагат закупуването на частни мрежи високо напрежение и отдаването им под наем, което включва всички свързани разходи по експлоатация и поддръжка.

Новият брой 2/2018

брой 2-2018

ВСИЧКИ СТАТИИ | АРХИВ

ЕКСКЛУЗИВНО

Top