Зачем проводить контроль продуктов, транспортируемых по трубопроводу

Управление рисками и соблюдение требований

Производителям пищевых продуктов необходимо соблюдать законодательство и нормативные отраслевые акты. Международные стандарты явно указывают на необходимость эффективных процессов контроля продукции в пищевой промышленности для выявления риска загрязнения.

Включение системы металлодетекции и/или рентгеновского контроля в программу обеспечения безопасности продукции на уровне всей компании может помочь производителям соблюдать программу системы анализа возможных рисков, связанных с появлением металлических или иных нежелательных инородных включений.

Системы контроля продукции помогают производителям соблюдать нормативные требования по безопасности пищевых продуктов. При этом крупные розничные сети устанавливают собственные правила, которые содержат конкретные рекомендации относительно оборудования для контроля качества продукции. Системы металлодетекции и рентгеновского контроля могут помочь производителям пищевых продуктов соответствовать этим стандартам качества, обеспечивая тем самым безопасность продукции и поддерживая репутацию бренда.

Преимущества контроля продукции, подаваемой по трубопроводам

Перед окончательной обработкой и упаковкой целесообразно проконтролировать продукцию, подаваемую по трубопроводу. Это дает ряд преимуществ. Уровень обнаружения загрязнений обычно выше на ранних этапах производственного процесса, где непереработанный продукт, поставляемый по трубопроводам, может быть представлен в меньшей глубине и с более однородной текстурой по сравнению с закрытыми упаковками. Кроме того, установка оборудования для контроля продукции на ранних этапах производственного процесса позволяет производителям контролировать качество поставщиков и может помочь сэкономить время и деньги, предотвращая повреждение оборудования при последующей обработке. Металлодетекция и рентгеновский контроль имеют различные возможности обнаружения, выбор технологии контроля продукции будет зависеть от многих факторов.

Металлодетекция

Современные металлодетекторы могут обнаруживать все металлические сплавы, включая железосодержащие (например, хромистую сталь), цветные (например, латунь, алюминий) и магнитные и немагнитные нержавеющие стали. Металлодетекторы могут использоваться для контроля различных типов продуктов, поставляемых по трубопроводам, таких как жидкости, суспензии и пасты, сыпучие порошки или свободно текущие твердые продукты в условиях гравитационного падения.

Проверка жидкостей, суспензий и паст в трубопроводном металлодетекторе

Жидкости, суспензии и пасты могут быть проверены путем замены короткого участка транспортной трубы на пищевую неметаллическую трубу и пропускания ее через детектор. Выбор трубы будет зависеть от требуемого способа соединения трубы, температуры продукта и ожидаемого давления в трубе. Следует обратить внимание на то, чтобы конструкция установки не создавала нагрузки на трубу из-за веса входящих и исходящих нержавеющих стальных труб.

При обнаружении металла санитарный трехходовой клапан может быть активирован для перенаправления загрязнения. В качестве альтернативы насос может быть остановлен и загрязнение промыто вручную. Выбор клапана будет зависеть от температуры продукта и вязкости.

Некоторые клапаны лучше всего подходят для продуктов с низкой вязкостью, например, соков. Если процедура очистки трубопровода включает в себя использование очистительной пробки, спускаемой в трубу, выбранный клапан должен иметь «прямоточную», не ограничивающую поток конструкцию.

Рентгеновский контроль

Системы рентгеновского контроля позволяют обнаруживать такие включения в перекачиваемых продуктах, как металл, стекло, минеральный камень, кальцинированные кости, высокоплотные пластики и резиновые смеси.

Как система рентгеновского контроля улавливает загрязнения?

Когда продукт проходит через рентгеновскую систему, она фиксирует его полутоновое изображение. Программное обеспечение рентгеновской системы анализирует полученное изображение и сравнивает его с заранее установленным стандартом приемки. На основании этого сравнения изображение принимается либо отклоняется. В случае отказа программное обеспечение посылает сигнал на выбраковочный клапан, который удаляет порцию продукта с нежелательным включением.

Подключение к трубопроводу

Подключение оборудования для рентгеновского контроля к существующему трубопроводу не представляет сложности. Стандартные фитинги используются для присоединения трубы (по которой проходит перекачиваемый продукт) к коллектору рентгеновского аппарата. Коллектор обычно сужает круглую трубу производственной линии до прямоугольной формы инспекционного окна с эквивалентным пропускным объемом, чтобы поддерживать постоянный поток продукта и оптимизировать чувствительность обнаружения.

Факторы, влияющие на чувствительность оборудования для контроля продукции 

Как металлодетекторы, так и рентгеновские системы имеют различные возможности контроля, что напрямую влияет на чувствительность.

Металлодетектор

Многие факторы влияют на фактическую рабочую чувствительность, при которой металлодетектор способен надежно работать. К ним относятся: тип металла, форма и ориентация металла, размер апертуры/положение металла в апертуре, условия окружающей среды, скорость досмотра, характеристики продукции и частота работы.

Тип металла

Черные металлы обладают ферромагнитными свойствами и хорошей проводимостью, поэтому их легко обнаружить. Цветные металлы, такие как латунь и медь, не магнитятся, но являются хорошими проводниками электричества. Нержавеющая сталь бывает разных сортов, некоторые из них магнитные, а некоторые аустенитные (абсолютно немагнитные). Проводимость нержавеющей стали также различна. Это потенциально означает, что ее трудно обнаружить во влажных помещениях.

Достижения в области обнаружения металлов благодаря использованию технологии многократной одновременной частоты (MSF) в новейших металлодетекторах значительно повышают чувствительность обнаружения для всех типов металлов в сложных условиях влажного производства, позволяя обнаруживать и отбраковывать мелкие загрязнения на производственной линии.

Форма металла и эффект ориентации

Если через металлодетектор проходит несферическая частица металла, например стружка или проволока, то ее легче обнаружить, если она проходит в одной ориентации по сравнению с другой. Это известно как «эффект ориентации».

Способность металлодетектора определять наличие проволоки зависит от типа металла и ориентации проволоки. Черные металлы легко обнаружить, если они представлены в ориентации, параллельной направлению движения. Их гораздо труднее обнаружить, если они расположены под углом 90 градусов к направлению потока. С цветными металлами все наоборот. Если проволока является потенциальным загрязнителем, лучше всего использовать детектор с максимально возможной чувствительностью.

Характеристики продуктов и рабочая частота

Самые чувствительные металлодетекторы работают на нескольких частотах одновременно, что называется MSF, и решают проблему влияния продукта, используя различные комбинации высоких и низких частот одновременно. В наиболее совершенных детекторах применяется встроенная технология подавления сигнала продукта с двумя ступенями – частотной и фазовой. Это позволяет аннулировать информацию от комбинаций высоких и низких частот, эффективно удаляя сигнал продукта, что позволяет обнаруживать гораздо меньшие металлические загрязнения.

Эта технология также способна очень эффективно справляться с вариациями продукта. Технология подавления эффекта продукта применяется к продукту по мере его прохождения через детектор. Электроника корректирует изменения влияния продукта в потоке, что значительно повышает способность металлодетектора стабильно обнаруживать небольшие металлические загрязнения. Влияние продукта может быть в значительной степени устранено благодаря использованию программных алгоритмов и выбора правильной рабочей частоты. Качественный металлодетектор может работать на любой из многих сотен частот, чтобы преодолеть эту проблему и при этом иметь достаточную чувствительность для улавливания сигналов от очень мелких металлических загрязнений.

Влияние окружающей среды

На металлодетекторы в той или иной степени могут влиять неблагоприятные условия окружающей среды, такие как воздушные электрические помехи, вибрация установки и перепады температуры. Эти воздействия усиливаются при работе с высокой чувствительностью. Печи, морозильные туннели и промывка горячей водой –  все это создает тепловой шок, который может привести к ложным сигналам отбраковки. Хорошие методы проектирования могут устранить эту проблему; в противном случае единственным решением является снижение уровня чувствительности.

Рентгеновский контроль

Легкость выявления пищевых загрязнений с помощью рентгеновского контроля зависит от различных факторов, таких как плотность продукта, его толщина.

Плотность продукта

Плотность продукта определяет глубину серого цвета в полутоновом изображении. Чем плотнее продукт, тем темнее серый цвет.

Чтобы загрязнение можно было обнаружить с помощью рентгеновского контроля, оно должно быть плотнее, чем сам продукт. Это означает, что оно будет поглощать больше рентгеновских лучей, чем окружающий продукт, и отображаться с градацией серого как более темная область. Другими словами, любое загрязнение с плотностью, равной или меньшей плотности продукта, невозможно обнаружить с помощью рентгеновского контроля.

Толщина продукта

С увеличением толщины продукта на пути рентгеновского луча увеличивается и общий уровень его поглощения. Это усложняет обнаружение загрязнений, поскольку все дело в относительном изменении поглощения; чем больше глубина продукта, тем меньше уровень изменений для загрязнений того же размера. В целом, чем меньше толщина продукта, тем выше чувствительность рентгеновского контроля.

Однородность продукта

Текстура и консистенция пищевого продукта влияют на чувствительность к рентгеновскому излучению. Продукт с компонентами разной плотности, например, готовое блюдо, отображается на полутоновом изображении в виде различных серых оттенков. Чем больше компонентов, тем шире диапазон серых оттенков. Анализировать изображение на предмет загрязнений сложнее, так как программе приходится выделять заметные темные пятна загрязнений из изображения, содержащего множество оттенков серого. Чем более однороден продукт, например жидкая карамель, тем легче обнаружить загрязнения. При этом загрязнение, текущее по трубе, обнаружить легче, чем если бы оно находилось в готовой запечатанной розничной упаковке, поскольку в этом случае изображение получается гораздо менее сложным, с гораздо меньшими естественными колебаниями/изменениями.

Какую технологию выбрать – металлодетекцию, рентгеновский контроль или обе?

Металлодетекция и рентгеновский контроль обладают разными возможностями, и прежде всего разной чувствительностью.

Для снижения рисков должны быть установлены критические контрольные точки (ККТ), а затем в этих точках должно быть установлено оборудование для проверки продукции, чтобы снизить риск загрязнения до приемлемого уровня.

С учетом экономической эффективности металлодетекторы обычно являются лучшим решением при поиске только металлических загрязнений. Поисковая головка металлодетектора также занимает гораздо меньше места, чем система рентгеновского контроля, а это значит, что в тех случаях, когда пространство для установки ограничено, а металл является наиболее вероятным загрязнителем, металлодетектор может быть лучшим решением.

Если же в качестве возможных загрязнителей определены другие, например, стекло, минеральный камень, кальцинированная кость, резина или пластик высокой плотности, то лучшим решением будет использование рентгеновского излучения.

Системы рентгеновского контроля могут выполнять широкий спектр проверок качества, одновременно проверяя продукцию на наличие загрязнений. К таким проверкам относятся:

• подсчет компонентов;
• контроль уровня наполнения;
• измерение пространства между головками;
• проверка целостности уплотнений;
• выявление поврежденных продуктов.

Во многих случаях существует только одно подходящее решение (металлодетекция или рентгеновский контроль), а некоторых других можно использовать любую из этих технологий. Однако бывают случаи, когда необходимо установить металлодетектор и рентгеновский контроль в разных контрольных точках одной производственной линии.

Полную версию статьи с разбором контрольных точек, категорий продуктов,  нюансов поиска включений и сравнением систем контроля вы можете найти по ссылке.