Guia de tubos de aço inoxidável de qualidade alimentar - Padrões sanitários

Os tubos de qualidade sanitária para a indústria de alimentos e bebidas devem atender a requisitos fundamentalmente diferentes dos tubos industriais. A principal preocupação não é a contenção da pressão, mas a higiene: o tubo não deve contaminar o produto, deve poder ser limpo para evitar o crescimento bacteriano e deve suportar os produtos químicos agressivos de limpeza e esterilização usados nos processos CIP (Limpar-no-lugar) e SIP (esterilizar-no-lugar). Qualquer rugosidade superficial, fenda, perna morta ou outra característica que possa reter resíduos do produto torna-se um local potencial para crescimento bacteriano e contaminação do produto.

A estrutura regulatória para tubos sanitários inclui os requisitos da Food and Drug Administration (FDA) dos EUA no 21 CFR (Código de Regulamentações Federais), que especifica materiais aceitáveis para superfícies de contato com alimentos. Os Padrões Sanitários 3-A (desenvolvidos pela 3-A Sanitary Standards, Inc.) fornecem requisitos detalhados de projeto e fabricação para equipamentos usados em laticínios e processamento de alimentos. O Grupo Europeu de Engenharia e Design Higiênico (EHEDG) publica diretrizes para design de equipamentos higiênicos que complementam a Diretiva de Máquinas e os regulamentos de contato com alimentos na Europa.

O aço inoxidável 304 (EN 1.4301) é o tipo-de uso geral para processamento de alimentos, oferecendo boa resistência à corrosão para a maioria dos produtos alimentícios, combinada com custo moderado. É adequado para laticínios (leite, creme, iogurte), bebidas (cerveja, vinho, refrigerantes), óleos comestíveis e muitos alimentos processados. A versão 304L com baixo-carbono (EN 1.4307) é preferida quando a soldagem é necessária para evitar sensibilização e manter a resistência à corrosão na zona{8}afetada pelo calor.

O aço inoxidável 316L (EN 1.4404) oferece resistência superior à corrosão devido à adição de 2-3% de molibdênio. É necessário para aplicações que envolvem alimentos ácidos (sucos cítricos, produtos de tomate, picles), ambientes com alto teor de cloreto (salmouras, molho de soja) e onde são usados produtos químicos de limpeza mais fortes. O custo extra do 316L (normalmente 20-30% mais que o 304L) é justificado nessas aplicações exigentes. O aço carbono raramente é usado em contato direto com alimentos porque a formação de ferrugem contaminaria o produto e a superfície áspera não poderia ser limpa adequadamente.

Tipo de comida	Nota recomendada	Razão
Laticínios (leite, creme)	304L	Baixa acidez, resistência geral à corrosão suficiente
Cerveja e vinho	304L	Acidez moderada, compatível com CIP
Sucos cítricos	316L	Alta acidez, o ácido cítrico requer SS de grau Mo-
Salmouras	316L	Resistência à corrosão por cloretos é essencial
Óleos e gorduras comestíveis	304L	O acabamento superficial-não corrosivo é o fator principal
Água purificada	304L	Baixa condutividade, baixa corrosividade

O acabamento da superfície interna da tubulação sanitária é fundamental para a limpeza. O padrão para polimento mecânico é Ra menor ou igual a 0,8 μm (32 μin), o que fornece uma superfície que pode ser limpa com eficácia por sistemas CIP. No entanto, mesmo em Ra 0,8 μm, a superfície sob exame microscópico ainda apresenta picos e vales onde as bactérias podem se fixar. O eletropolimento (EP) reduz a rugosidade da superfície para Ra menor ou igual a 0,4 μm (16 μin), removendo a camada passiva e criando uma superfície mais lisa e uniforme. Além de serem mais lisas, as superfícies eletropolidas são mais resistentes à corrosão-porque o processo remove o ferro livre e os contaminantes incorporados da superfície.

A pesquisa mostrou que a adesão bacteriana diminui significativamente com superfícies mais lisas. Em Ra > 0,8 μm, bactérias como Listeria monocytogenes e E. coli podem ficar presas em fendas superficiais e sobreviver à limpeza CIP. Superfícies eletropolidas (Ra < 0,4 μm) apresentam retenção bacteriana substancialmente menor e são mais fáceis de limpar. Após o polimento, o tubo é normalmente passivado (tratado com ácido nítrico ou solução de ácido cítrico) para melhorar a camada passiva natural de óxido de cromo, maximizando a resistência à corrosão e evitando a liberação de íons metálicos no produto.

Os sistemas Clean{0}}In-(CIP) circulam soluções de limpeza (soda cáustica, ácido e desinfetante) pelo sistema de tubulação sem desmontagem. A superfície interna do tubo deve ser lisa e quimicamente resistente para suportar a exposição repetida a produtos químicos de limpeza agressivos em temperaturas de até 85 graus. O layout da tubulação deve eliminar pontos mortos onde a solução de limpeza não pode circular, e todos os trechos da tubulação devem ser inclinados para drenagem completa (normalmente inclinação mínima de 2%). Esterilize-In-Place (SIP) usa vapor a 120-140 graus para esterilizar o sistema. O material do tubo deve suportar ciclos térmicos repetidos sem degradação.. 304Os aços inoxidáveis L e 316L são adequados para SIP, desde que o tubo seja adequadamente suportado para expansão térmica.

O método de conexão para tubulação sanitária normalmente é o encaixe Tri-Clamp (braçadeira sanitária), que usa uma ponteira vedada e uma braçadeira externa para criar uma junta interna nivelada e sem fendas-. Este projeto elimina as fendas presentes nas conexões roscadas e os cordões de solda internos presentes nas conexões de solda de encaixe, pois ambos reteriam produtos e bactérias. Para conexões permanentes, a soldagem orbital automática com-purga reversa de gás inerte produz um cordão de solda interno liso que pode ser inspecionado e eletropolido para combinar com o acabamento da superfície do tubo.

As dimensões dos tubos sanitários diferem das dimensões padrão dos tubos ASME. O diâmetro externo do tubo sanitário é igual ao tamanho do tubo padrão correspondente, mas a espessura da parede é normalmente SCH 5S ou 10S (parede fina), não SCH 40 ou 80. Por exemplo, o tubo sanitário de 2" tem diâmetro externo de 60,3 mm (igual ao tubo padrão de 2"), mas espessura de parede de 1,65 mm (SCH 5S) em comparação com 3,91 mm (SCH 40) para tubo padrão. A parede mais fina reduz o peso e o custo e melhora a transferência de calor para processos-com temperatura controlada. Os tamanhos sanitários comuns são 1" (25,4 mm de diâmetro externo), 1,5" (38,1 mm de diâmetro externo), 2" (50,8 mm de diâmetro externo reto para alguns padrões, 60,3 mm para outros), 3" (76,2 ou 88,9 mm de diâmetro externo) e 4" (101,6 ou 114,3 mm de diâmetro externo). A variação no diâmetro externo entre diferentes padrões sanitários (DIN 11850, ISO 2037, ASTM A270) exige verificação cuidadosa no momento do pedido.

ASTM A270 é o principal padrão dos EUA para tubos de aço inoxidável de qualidade sanitária. DIN 11850 é o padrão alemão amplamente utilizado na Europa. ISO 2037 é o padrão internacional. GB/T 14976 cobre tubos sem costura de aço inoxidável chinês e é aplicável para serviços de qualidade alimentar quando especificado corretamente com o acabamento de superfície necessário. Cada padrão tem dimensões de diâmetro externo e espessuras de parede ligeiramente diferentes, por isso é essencial especificar o padrão aplicável ao fazer o pedido. Nosso cachimboComparação de padrões(59) inclui referências cruzadas-para padrões de tubulações sanitárias.

O tubo sanitário deve ser fornecido com documentação que demonstre a conformidade do material com a FDA (normalmente por meio do certificado do material mostrando que a composição química atende ao padrão ASTM aplicável), resultados de medição de acabamento superficial (valor Ra, método de medição e data), rastreabilidade do material (MTC com número de calor e número de lote para rastreabilidade completa desde o fundido até o tubo acabado) e, quando necessário, certificação-de terceiros da 3A ou EHEDG para o projeto completo do sistema.

FabricantePipe fornece tubos de aço inoxidável 304L e 316L de qualidade alimentar em acabamentos sanitários. Oferecemos polimento mecânico para Ra menor ou igual a 0,8 μm padrão e eletropolimento para Ra menor ou igual a 0,4 μm para aplicações críticas. Nossos tubos são fornecidos com MTC completo, certificação de acabamento superficial e declarações de conformidade com a FDA. Podemos providenciar inspeção-de terceiros para verificação de conformidade 3A ou EHEDG.

Contate nossa equipe para obter tubos de aço inoxidável de qualidade alimentar com acabamento superficial e certificação corretos para sua aplicação.

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