Кабели и конектори при производството на храни и напитки

ЕлектроапаратурaСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 1/2017 • 27.02.2017

Кабели и конектори при производството на храни и напитки
Кабели и конектори при производството на храни и напитки

B хранително-вкусовата промишленост хигиената винаги е с много висок приоритет. В тази връзка, производствената техника в нея трябва да се разработва в стриктно съответствие с изискванията на т. нар. хигиенен дизайн. В това число са разбира се, и кабелите, конекторите и кабелните щуцери, като компоненти, използвани в производствения процес.

Минимизиране на времето за технически престой, подсигуряване на необходимото качество и максимална безопасност на работа – това са приоритети във всички промишлени отрасли, но които са от особена важност в хранителната промишленост.

В хранително-вкусовата промишленост, спирането на обработката на развалящи се хранителни продукти би довело не само до финансови загуби, но и до високи разходи за обезвреждане на отпадъци и повторно стартиране на производствения процес.

Друг много важен фактор за промишлеността е качеството – ако то не е достатъчно високо, потребителите ще са не само недоволни, но и изложени на риск от здравословни проблеми.

Хигиенни зони
Едно от най-важните условия за постигането на високо ниво на хигиена е постоянното почистване на предприятията за производство на храни. Когато обаче почистващите екипи използват пароструйка и киселинни или алкални почистващи препарати при работата си, производствените системи са изложени на риск от по-бързо износване.

Друг значителен проблем представлява химическото почистване с агресивни химически препарати или използването на сух лед, което е сравнително нова технология. При нея частици сух лед с температура -78 °C се изстрелват в струя под налягане върху силно замърсени повърхности като резервоари, котли или фурни, като налягането на струята е между 2 и 6 бара.

Натрупаната мръсотия замръзва и става крехка и чуплива, което прави отстраняването й много лесно. Вследствие на това, всички компоненти, включително кабелите и конекторите, трябва да се проектират така, че да бъдат перманентно защитени и пригодни за работа, като в същото време за направата им да са използвани материали и да са изработени в такива форми, че да се предотврати появата и разпространението на микроогранизми по тях.

Първото изискване е винаги да се избират и да се използват правилните компоненти. Различни индустриални работни групи са разработили насоки са спазването на изискванията в тази насока. Макар че хигиената винаги е важна, степента й на значимост не винаги е еднаква навсякъде.

Колкото повече даден елемент е в досег с хранителни продукти, толкова по-високи са изискванията. За улеснение на производителите хигиенните зони са класифицирани в три категории:

• зона на хигиенен дизайн – включва елементи, които са в постоянен контакт с хранителни продукти, като например бъркалки, дюзи за пълнене, остриета и резачки;

• спрей-зона – това са зони и механизация, които са в досег с хранителни продукти посредством пръскане. Обикновено производственият инженер прави оценка на риска, за да определи дали храната може да се върне от тази зона в зоната на хигиенния дизайн;

• непроизводствена зона – включва всички зони и механизация в предприятието, в които няма директен контакт с хранителни продукти. Тези зони обаче се почистват наравно с другите две, което на свой ред отново може да доведе до висок риск от износване на оборудването от химическите вещества.

Най-стриктните изисквания относно хигиената се прилагат за спрей-зоната и за зоната на хигиенен дизайн. Тези две зони трябва да се почистват особено старателно и често.

Материали
Малко материали могат да устоят в дългосрочен план на износване, причинено от почистващи препарати. Неръждаемата стомана е много често използван материал в зоната на хигиенен дизайн, тъй като тя остава незасегната от гореописаните начини на почистване.

В този контекст, пластмасите и други материали, които се използват често за кабели или за защита на компоненти, са голямо предизвикателство. При използването на пластмаса и еластомери, които не са пригодни за често почистване, съществува опасност някои части да загубят своя клас на защита, или кабелите да загубят изолацията си.

Известен е случай, в който в една пекарна, газовете, отделяни от тестото, са довели до подуване и ронливост на кабелната изолация. Това е изложило персонала на голяма опасност от къси съединения и токови удари. Качеството на продукцията също е било изложено на риск поради възможност от изронване на кабелната обвивка в тестото.
Когато кабелите са открити, те трябва да могат да устояват на механични (абразия, удар и други интервенции) и химически износвания (почистващи и дезинфекциращи препарати, вода и хранителни продукти - като растителни и животински мазнини, киселини и солени храни), както и на високи температури (топла вода и пара), а в някои случаи и на отрицателни температури.

По отношение на външната кабелна обвивка, предпочитани материали за изработката й дълги години са били естественият или синтетичният каучук поради високата им устойчивост на износване и гъвкавостта им. В модерната термопластика са разработени компоненти от PUR и PVC смеси, които са едновременно меки и гъвкави, но също така и много издръжливи.

В предприятията на хранителната промишленост, където ежедневно се използват големи количества вода за поддържане на хигиенните изисквания, PVC е предпочитаният материал пред PUR, понеже е по-устойчив на вода и агресивни почистващи препарати.

От огромна важност е външната кабелна обвивка да е устойчива на агресивни почистващи препарати и дезинфектанти, за да не се появят дупки по нея. В зони, където температурите са много ниски (напр. хладилни складове), трябва да се използват материали, устойчиви на студ, като PA, PUR, PTFE, неопрен, нитрил-бутадиенов каучук, силиконов каучук или EPDM каучук.

Неопренът, нитрил-бутадиеновият и силиконовият каучук показват отлични резултати в среди, съдържащи ядивни растителни и животински мазнини, докато EPDM каучукът не е подходящ за подобна употреба. Външната кабелна обвивка трябва да е гладка, без надлъжни набраздявания, като трябва да се използват само електрически кабели с кръгло напречно сечение.

В цеховете за хранителни продукти не трябва да се използват гофрирани и спирално навити кабели, тъй като са трудни за почистване и по тях може да се събере голямо количество мръсотия.

Трябва да се избегне разполагането на кабели в мрежи, тъй като те могат да се превърнат в развъдник на насекоми и вредители. Кабелните снопове могат да бъдат напластени с остатъчни продукти, което да доведе до развъждането на микроорганизми.

В общ план, кабели, маркучи и други трябва да се разполагат така, че замърсяванията да могат да се забелязват лесно, т. е. кабелните трасета да бъдат възможно най-открити, за да се улесни почистването около и между тях.

Поради тази причина, електрическите кабели трябва да са укрепени отделно, на разстояние един от друг (не по-малко от 25 мм), но да се избягва използването на превръзки за снопове кабели, защото те намаляват ефективността на почистването.

Ако се използват ленти, за предпочитане е те да са от неръждаема стомана, за да могат да бъдат откривани с металдетектор. Като алтернатива могат да се използват пластмасови ленти, с цветове, които не се срещат често в хранителната промишленост, като в повечето случай това е синьото.

Обикновено в пластмасовите ленти има и метални части, разпръснати по дължината им, които обаче не винаги са откриваеми с металдетектори.

Кабелни канали и кабелоносещи системи в ХВП
В зони със средни хигиенни изисквания, вместо кабелни канали е разрешено използването на кабелни скари и кабелни стълби за прокарване на кабели на големи разстояния. Кабелните канали не са подходящи за някои специфични зони на производството и затова трябва да се използват малки кабелни скари, тъй като позволяват химическо почистване.

Кабелните скари и стълби не са особено приложими за зони с високи хигиенни изисквания поради трудното им почистване. В зоните с високи хигиенни изисквания могат да се използват кабелни канали за къси отсечки, при условие че са снабдени в двата края с подходящи кабелни щуцери и с подходящи уплътняващи набивки при преминавания на кабели през стени.

Класът на защита на тези кабелни канали следва да е не по-малък от IP55. Използването на кабелни канали с неуплътнени краища е възможно само за къси разстояния в зоните със средни хигиенни изисквания.

При използване на открити кабелни канали за множество кабели с малки сечения е обичайна практика да се предвиждат по-големи канали, за да могат да се почистват с течни препарати. За отделни кабели, които имат различно трасе, хигиенните изисквания са като за единичен кабелен канал. Обикновено от хигиенна гледна точка укрепването на единичен кабел е много по-трудно, отколкото това на кабелния канал.

В близост до зони на работа с хранителни продукти кабелите могат да са затворени в херметизирани тръби от неръждаема стомана, алуминий или твърда пластмаса, както и в гъвкави кабелни канали.

Прокарването на кабели в тръби обаче все пак крие опасност от оставане на празни пространства, което води и до риск за хигиената при нарушаване целостта на тръбната система поради неподходящи фитинги на входа и изхода на кабелите, или поради повреда на тънкия кабелен канал/тръба вследствие на физически или механичен контакт.

Гъвкавите кабелни тръби предоставят перманентна защита от течности за множество електрически кабели, тъй като в краищата си са снабдени с фитинги от неръждаема стомана AISI 316 L, позволяващи плътна и предпазена от външни влияния връзка към захранваното оборудване.

Кабелите не трябва да се разполагат под механизацията или много близо до пода поради следните причини: риск от попадане на остатъци от храна върху тях; ограничен достъп и видимост при почистване; попадане на замърсяване и течности върху тях по време на почистване. Кабелите трябва да се прокарват възможно най-далече от зоните, където има разливи.

При липса на друга алтернатива кабелите, намиращи се в близост до механизация за обработка на храни, могат да бъдат положени свободно върху отворени кабелни скари, които могат да се почистват. За целите на почистването, кабелните опори (скари, стълби канали и др.) трябва да са на разстояние най-малко 20 мм от съответните повърхности.

Системите за укрепване на кабели обикновено се изпълняват от същия хигиенен материал като оборудването, което укрепват (неръждаема стомана AISI 304 L или AISI 316 L), с гладки повърхности. Те не трябва да имат остри ръбове, дълбоки, прорязани ъгли, неравни повърхности, открити празни пространства, незащитени резби на болтове и винтове.

Където е възможно, следва да се използват системи за укрепване на кабели с минимален брой съставни части. Допуска се хоризонтално монтираните кабелни скари да бъдат снабдени с отстраняеми капаци, за да може мръсотията да се натрупва върху капака, вместо между кабелите.

Тези капаци трябва да са по-широки от скарите и наклонени, за да не събират течност. Много е важно да бъдат отстраняеми, за да може да се осигури достъп за почистване на кабелните опори и кабелите.

Top