В пищевой, фармацевтической и косметической отраслях к трубопроводной арматуре предъявляются требования, кардинально отличающиеся от стандартов общепромышленного сектора. Если в системе водоснабжения или отопления главными критериями являются герметичность и долговечность, то на линии по розливу молока, пива или сиропов на первое место выходит биологическая безопасность. Любой элемент трубопровода, который контактирует с продуктом, не должен влиять на его вкус, запах или химический состав, а главное — должен легко и полностью промываться.
Однако далеко не вся запорная арматура способна обеспечить стерильность процесса. Стандартные латунные или стальные краны шаровые, которые повсеместно используются в коммунальном хозяйстве, категорически не подходят для пищевых производств. Причина кроется в их конструкции: при повороте затвора в корпусе обычного крана образуются скрытые полости между шаром и корпусом. Туда неизбежно попадает продукт, который невозможно вымыть потоком воды. В этих «мертвых зонах» остатки сырья начинают бродить и гнить, превращаясь в идеальный инкубатор для бактерий, что грозит порчей целой партии продукции.
Материалы: только нержавеющая сталь
Основа гигиенического крана — материал корпуса и шара. В пищевой промышленности стандартом считается аустенитная нержавеющая сталь марок AISI 304 (08Х18Н10) и AISI 316L (03Х17Н14М3).
- AISI 304 подходит для нейтральных сред: воды, молока, масел, спиртов.
- AISI 316L содержит молибден, что делает ее устойчивой к агрессивным средам: фруктовым кислотам, горячим моющим растворам (кислотам и щелочам), используемым при CIP-мойке.
Но самого металла недостаточно. Критически важна чистота обработки поверхности (шероховатость). Внутренние стенки пищевого крана должны быть отполированы до зеркального блеска (Ra < 0,8 мкм). На гладкой поверхности бактериальная биопленка не может закрепиться, а любые загрязнения смываются без механического воздействия.
Главный секрет: конструкция без застойных зон
Чтобы решить проблему скапливания продукта внутри корпуса, инженеры разработали специальную конструкцию уплотнений. В гигиенических шаровых кранах используется так называемое «седло с заполнением полостей» (cavity filler).
Уплотнение из фторопласта (PTFE) не просто охватывает шар по бокам, а полностью заполняет все свободное пространство внутри металлического корпуса. Фактически, внутри крана создается единый, гладкий проходной канал, по геометрии не отличающийся от прямой трубы. Продукт не может попасть «за шар», потому что там физически нет свободного места. Это гарантирует, что при смене продукта (например, после йогурта с клубникой запускается йогурт с черникой) старые остатки не попадут в новую партию.
Типы соединений: отказ от резьбы
Вторым уязвимым местом любой арматуры являются места стыковки с трубой. В пищевой промышленности стараются избегать резьбовых соединений, так как в витках резьбы скапливается грязь, которую крайне сложно удалить. Вместо них используются:
- Кламповые соединения (Tri-Clamp). Самый популярный стандарт. Позволяет разобрать узел для осмотра или ручной мойки за пару секунд без инструментов.
- Молочные муфты (DIN 11851). Резьбовое соединение со скругленной резьбой и специальным уплотнением, которое обеспечивает гладкий переход между трубой и краном.
- Сварка. Используется на участках, не требующих частого разбора. Важно, чтобы сварной шов был выполнен орбитальной сваркой и тщательно отполирован изнутри.
Уплотнения и температурные режимы
Шаровой кран на производстве должен выдерживать жесткие условия эксплуатации. Процедуры мойки (CIP) и стерилизации (SIP) подразумевают прохождение через кран горячего пара (до +140°C) и агрессивной химии. Поэтому уплотнительные материалы должны иметь сертификаты FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов). Чаще всего используется PTFE (тефлон) для седел шара, так как он инертен практически ко всем веществам и выдерживает высокие температуры. Для штоков применяются EPDM, FKM (Viton) или силикон, в зависимости от типа продукта (жиросодержащие или спиртосодержащие среды).
Заключение
Выбор запорной арматуры для пищевого предприятия — это вопрос безопасности потребителя и репутации бренда. Экономия на установке специализированных кранов может привести к браку продукции, сложностям с прохождением санитарных проверок и дорогостоящим простоям линии. Полнопроходной шаровой кран из нержавеющей стали с системой заполнения полостей и кламповым соединением — это золотой стандарт, обеспечивающий чистоту продукта и легкость обслуживания системы.
