Електробезопасност при производството на храни и напитки

ЕлектроапаратурaСп. Инженеринг ревю - брой 7/2019 • 04.11.2019

Изискванията за електрическа безопасност в хранително-вкусовото производство са по-различни, защото предприятията в сектора се характеризират с мокра, понякога прашна среда, бърз ритъм и непрекъснат работен режим, като всички тези фактори увеличават нивото на риска. Производствените зони в предприятията от ХВП трябва да се управляват правилно, за да се намалят рисковете и да се осигури съответствие със съществуващите разпоредби и насоки.

Разпоредбите, които специално се отнасят до хранително-вкусовата индустрия, включват някои от следните изисквания: електрическото оборудване да бъде конструирано така, че да издържа на мокри и прашни среди; нетоководещите проводими части, като външните метални корпуси на машини, да бъдат заземени; по време на работа по електрически съоръжения, които са изключени, да бъдат взети мерки (предимно процедури за електрическо изолиране), за да се предотврати повторно подаване на захранване и да бъдат дадени подходящи инструкции (или да се вземат съответните предпазни мерки), когато е абсолютно необходимо да се работи под напрежение.

 

Хигиенни аспекти

Разпределението на електроенергия и използването на електрически съоръжения са особено важни не само в зоните с повишен риск, но и в останалите участъци на заводите за производство на храни и напитки. Поради честото почистване, необходимо в предприятията от ХВП сектора, работната среда в много от съоръженията обикновено е мокра. Електрическите съоръжения в такъв случай трябва да бъдат водонепропускливи. Проникването на вода не само би било опасно и би довело до повреда на електрическите компоненти, но създава риск и от развитие на микроорганизми. При условия с повишена температура, каквито се наблюдават в електрическите табла, развитието на такива организми е силно вероятно и би довело до замърсяване на зоните и извън корпусите на оборудването. При определени процеси като производството на мляко на прах, нишесте или меленето на брашно както наличието на прах, така и рискът от експлозия са фактори със съществено значение за електрическата безопасност.

Материалът, който се използва в технологичните инсталации за храни, обикновено е неръждаема стомана. Тя е издръжлива, с гладка, лесна за почистване повърхност. Класовете стомана за контактните части за повечето хранителни приложения са аустенитните 304 и 316. Други класове като например 3Cr12 може да се използват в неконтактните зони. Останалите конструкционни метали обикновено са по-малко подходящи за заводите от хранително-вкусовия сектор. Алуминият например е податлив на повечето често използвани дезинфектанти. Галванизирането и боядисването могат да осигурят определена защита, но винаги има риск и от нарушаване на целостта на покритието.

Както бе посочено, неръждаемата стомана е предпочитаният конструкционен материал, особено в мокрите зони. Таблата за управление също трябва да са водонепропускливи. Горната повърхност на панела трябва да бъде с наклон 30°, а не плоска, за да се предотврати доколкото е възможно задържането на прах или влага върху нея. Повечето стандартни и предлаганите на пазара табла обаче, които обикновено са и по-евтини, са с равни горни повърхности. Когато таблата се монтират на стена, те трябва да са или вградени, като между задната част на панела и стената се направи уплътнение от силикон или друг подобен материал, или да се инсталират на достатъчно разстояние от стената, което да позволи почистването на пространството зад панела. Общото правило при инсталиране на оборудването е или да бъде оставено достатъчно място за почистване около устройствата, или зоната около тях да бъде изцяло уплътнена.

Електрическите двигатели, използвани в хранително-вкусовата промишленост, трябва да имат клас на защита минимум IP55. В миналото честа практика в сектора е двигателите, особено онези, които се използват с помпи, да се покриват с капак от неръждаема стомана. Сега на пазара се предлагат електрически двигатели, изработени от неръждаема стомана и подходящи за директна експлоатация в мокра среда. Когато се използват електрически двигатели или редукторни задвижвания, трябва да се внимава кондензатът от повърхността на агрегатите или масло да не попаднат в продукцията и да я замърсят. В това отношение специално внимание трябва да се обърне на задвижванията на смесители в резервоари с входящ отвор отгоре или задвижванията на лентови конвейери.

При къси разстояния разпределителните кабели може да бъдат полагани в тръби. В хранително-вкусовата промишленост е честа практика за полагане на кабели да се използват тръби от неръждаема стомана. Тръбата трябва да бъде запечатана от всеки край, за да се предотврати навлизане на вредители. При по-дълги разстояния трябва да се използват кабелни скари от неръждаема стомана. Кабелите не трябва да бъдат полагани на снопове, а по-скоро индивидуално, така че зоната между тях да може да се почиства. Скарите е за предпочитане да бъдат монтирани вертикално, а не хоризонтално, за да се предотврати натрупването на замърсявания. Ако пространството не позволява вертикален монтаж, тогава кабелните скари се монтират под ъгъл от 45°. Когато кабелната скара се инсталира на стена, зад нея трябва да се остави пространство, което да дава възможност за почистване. Където е практически възможно, се препоръчва кабелите да се полагат извън зоната на преработка на храни. Ако кабелите са положени по тавана, отделните захранващи или контролни кабели и пневматични разпределителни тръби могат да се спуснат вертикално в тръби от неръждаема стомана. Трябва да се обърне внимание, че такива тръби трябва да бъдат запечатани към таванните панели, за да се предотврати навлизане на прах в технологичното помещение. Кондензирането на водните пари е проблем за заводите, в които преобладава термична обработката на храната. Кабелните трасета трябва да избягват зоните, в които се образува конденз.

 

Конструктивни мерки за безопасност

Хигиенните стандарти и стандартите за електрическа безопасност понякога може да си противоречат. Изискването да се поддържа чистотата на оборудването предполага регулярно използване на агресивни техники за почистване с водни струи под налягане и химикали, което често води до навлизане на вода в електрическите съоръжения.

Необходимостта от гъвкавост на производствените линии също може да доведе до противоречие със стандартите за електрическа безопасност. Това може да се прояви в използването на дълги временни проводници, които може да станат и постоянни, прекомерната употреба на щепсели и контакти и липсата на внимание към заземяването и свързването на оборудването. Сложното производствено оборудване може да се захранва от един гъвкав кабел със заземителен проводник 400 V. Много съоръжения, например в опаковъчните линии, също се изолират от земя чрез пластмасови крака или колела. Неизправността на електроапаратурата при такива обстоятелства може да доведе до опасни напрежения при допир до съседното оборудване и откритите проводими части. Обикновено преобладаващите условия на околната среда определят по-строгия характер на стандартите, управляващи навлизането на вода и заземяването и свързването.

Първият въпрос, който проектантът трябва да си зададе, е дали е необходимо електрическото оборудване (напр. табла за управление) да бъде разположено във високорисковата производствена среда, или може да бъде инсталирано в по-отдалечена зона. Опитът показва, че различните марки апаратура, например табла и контакти, функционират различно в мокра и прашна среда, въпреки че класовете им на защита са идентични. Проектантите трябва внимателно да специфицират оборудване. Трябва да се има предвид, че водата в електрическото оборудване не само влошава електрическата безопасност, но е и съществена причина за повреда на съоръженията. Разходите за реактивна поддръжка и загубата на продукция превръщат това в много важен проблем, нуждаещ се от подходящо решение.
Важно е също и внимателно да се специфицират входовете на кабелите в електрооборудването. Понякога не се отчита, че табло с висок IP клас по спецификация изисква кабелните щуцери и другите входове да бъдат със същия или по-добър клас на защита.

Фиксираната електрическа инсталация е необходимо да бъде възможно най-близо до точката на използване, където са разположени щепселите и контактите. Освен това допълнителните гъвкави кабели добавят импеданс от заземителния контур и увеличават потенциала при допир до близки открити проводими части.

 

Правила за безопасност

Скорошно проучване показва, че 55% от електрическите аварии се класифицират като процедурни, а недостатъчно адекватните системи за безопасност при работа водят до 68% от електрическите произшествия.

За изпълнението на всички електрически дейности трябва да бъдат изготвени и спазвани правила за електрическа безопасност. Няма обаче примерни правила за безопасност при работа с ниско напрежение, тъй като те трябва да са специфични за организацията и условията на околната среда на конкретния обект. Някои от основните фактори, които трябва да се имат предвид, са: определяне на ясни роли и отговорности за всички, особено за основния електроинженер; оценка и даване на специфични правомощия на лицата, които може да извършват електрически работи; ясни правила, които определят работата при липса на напрежение по проводниците и изключено оборудване; правила за работа при проводници под напрежение – при какви обстоятелства, от кого могат да бъдат извършвани дейностите; определяне на оценка на риска и мерки за контрол; одобряване и управление на измервателните уреди и специализираното оборудване за осигуряване на електрическа безопасност.

Повечето големи заводи за производство на храни и напитки използват огромни количества енергия – или заради наличието на хладилни инсталации, или просто заради мащаба на производството. В резултат на това обикновено е необходимо захранване през отделна мрежа високо напрежение, включваща комутационна апаратура и трансформатори. Ако случаят е такъв, мрежата ВН трябва да се контролира, управлява и поддържа, което предполага необходимост от компетентни инженери, спазващи строги правила и работни процедури.

 

Аварийни процедури

Тези мерки могат да бъдат подкрепени от процедури за безопасност при работа и поддръжка на електрическата система и оборудване. Трябва също да са налице и съответните насоки за изпълнението им, за да се избегнат всякакви неясноти.

Оборудването в производствените зони трябва да бъде поддържано подходящо според най-високия постижим стандарт. Изпитването на съоръженията в много мокри или прашни среди обикновено трябва да е със същата честота както съоръженията в сухи среди с нисък риск. До аварийна ситуация може да се стигне и поради непроверено състояние на заземяването.

Най-важните процедури по поддръжка в повечето случаи са най-прости за изпълнение. Производственият персонал се нуждае от много малко обучение, за да открие потенциално опасни условия като повреда на кабел или оборудване. В допълнение, електрическата поддръжка трябва да се преразглежда, за да се гарантира, че се правят базирани на риска проверка и изпитване. Това трябва да включва и инспекция на целостта на заземяването.

В много случаи навлизането на вода в съоръженията се дължи на лоша поддръжка на уплътненията на вратите. Повредените уплътнения на вратите трябва да се сменят незабавно, като може да се определи и интервал за периодичната им подмяна. Уплътненията също е необходимо да бъдат почиствани, тъй като по тях може да се задържи продукт, което да създаде предпоставка за възникване на воден мост.

 

Правила за безопасност

Скорошно проучване показва, че 55% от електрическите аварии се класифицират като процедурни, а недостатъчно адекватните системи за безопасност при работа водят до 68% от електрическите произшествия.

За изпълнението на всички електрически дейности трябва да бъдат изготвени и спазвани правила за електрическа безопасност. Няма обаче примерни правила за безопасност при работа с ниско напрежение, тъй като те трябва да са специфични за организацията и условията на околната среда на конкретния обект. Някои от основните фактори, които трябва да се имат предвид, са: определяне на ясни роли и отговорности за всички, особено за основния електроинженер; оценка и даване на специфични правомощия на лицата, които може да извършват електрически работи; ясни правила, които определят работата при липса на напрежение по проводниците и изключено оборудване; правила за работа при проводници под напрежение – при какви обстоятелства, от кого могат да бъдат извършвани дейностите; определяне на оценка на риска и мерки за контрол; одобряване и управление на измервателните уреди и специализираното оборудване за осигуряване на електрическа безопасност.

Повечето големи заводи за производство на храни и напитки използват огромни количества енергия – или заради наличието на хладилни инсталации, или просто заради мащаба на производството. В резултат на това обикновено е необходимо захранване през отделна мрежа високо напрежение, включваща комутационна апаратура и трансформатори. Ако случаят е такъв, мрежата ВН трябва да се контролира, управлява и поддържа, което предполага необходимост от компетентни инженери, спазващи строги правила и работни процедури.

 

Аварийни процедури

Тези мерки могат да бъдат подкрепени от процедури за безопасност при работа и поддръжка на електрическата система и оборудване. Трябва също да са налице и съответните насоки за изпълнението им, за да се избегнат всякакви неясноти.

Оборудването в производствените зони трябва да бъде поддържано подходящо според най-високия постижим стандарт. Изпитването на съоръженията в много мокри или прашни среди обикновено трябва да е със същата честота както съоръженията в сухи среди с нисък риск. До аварийна ситуация може да се стигне и поради непроверено състояние на заземяването.

Най-важните процедури по поддръжка в повечето случаи са най-прости за изпълнение. Производственият персонал се нуждае от много малко обучение, за да открие потенциално опасни условия като повреда на кабел или оборудване. В допълнение, електрическата поддръжка трябва да се преразглежда, за да се гарантира, че се правят базирани на риска проверка и изпитване. Това трябва да включва и инспекция на целостта на заземяването.

В много случаи навлизането на вода в съоръженията се дължи на лоша поддръжка на уплътненията на вратите. Повредените уплътнения на вратите трябва да се сменят незабавно, като може да се определи и интервал за периодичната им подмяна. Уплътненията също е необходимо да бъдат почиствани, тъй като по тях може да се задържи продукт, което да създаде предпоставка за възникване на воден мост.

ЕКСКЛУЗИВНО

Top