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白酒工业用不锈钢薄壁容器及管道的安全性控制

类别:科技交流 | 更新时间:2015-05-25 | 人气值:

范伟国,张艳梅

(普瑞特机械制造股份有限公司, 山东 泰安 271000

摘要:近年来国内不锈钢薄壁材料发展非常迅速,不锈钢薄壁容器及管道被广泛应用于食品、饮料、酿酒等行业。塑化剂风波使白酒企业更加重视和依赖不锈钢材料和设备。本文介绍了不锈钢薄壁容器和管道的使用优势,并重点论述了其安全性控制要点。

关键词:不锈钢; 薄壁容器; 管道; 安全; 控制

中图分类号:TS203, TS262.3  文献标识码:文章编号:

Discussion on the security control of the stainless steel sheet containers and pipes used in liquor industry

Fan Weiguo, Zhang Yanmei

(Pratt Machinery Manufacturing Co., Ltd., Tai’an, Shandong 271000, China)

Abstract: The stainless steel sheet containers and pipes have been widely used in the field of food, beverage, liquor-making industry and so on in China with the rapid development of stainless steel sheet material in recent years. All of liquor-making companies have started to use more stainless steel material and equipments due to plasticizers storm. This article mainly discussed several security control points on the production of stainless steel sheet containers and pipes, and also introduced the advantages of using them.

Keywords: stainless steel sheet container; pipes; safety; control

上世纪90年代初期,我国葡萄酒和果汁行业率先开始使用不锈钢薄壁容器,本世纪初,普瑞特机械制造有限公司根据白酒行业生产特点开始在白酒行业宣传、推广不锈钢薄壁容器。经过10多年的快速发展,普瑞特公司已经成为国内不锈钢薄壁容器及各类成品罐制造企业,产品涵盖了食品、医药、造纸、压力容器等领域,并负责起草、制订了国家《食品工业用不锈钢薄壁容器》行业标准,产品已在茅台、郎酒、洋河、景芝、金六福、酒鬼酒、稻花香、枝江等众多白酒企业应用,制造各类贮罐、勾兑罐、调配罐等53000多台。作为一个长期为酿酒、饮料、乳制品和农产品深加工等食品相关行业服务的机械制造企业,公司深知:不锈钢容器与食品介质直接接触,其卫生安全与食品安全密切相关,因此在国内率先推出了食品级不锈钢薄壁容器,在促进行业发展的同时,受到客户的广泛好评。

1.不锈钢薄壁容器和管道工程

1.1 不锈钢薄壁容器

不锈钢薄壁容器是指罐体材料厚度与内直径(对非圆形截面,指截面内边界的最大尺寸,如矩形为对角线,椭圆为长轴)的比值不大于0.2%,且厚度不大于5mm的不锈钢容器。食品工业用不锈钢薄壁容器为立式或卧式常压容器,按结构分为单筒式、保温式、弥勒板冷却式、冷带冷却式、内插板冷却式和内盘管冷却式;按截面形状分为圆形、椭圆形和方形[1]。白酒工业常用截面为圆形的立式单筒薄壁容器,高位罐也部分采用卧式椭圆形式,主要用于白酒的勾兑、调配和贮存。

1.2 不锈钢管道工程

不锈钢管道按制造方法分为无缝钢管和焊接钢管。无缝钢管是具有中空截面、周边没有接缝的圆环形长条钢材;焊接钢管是用钢材或钢带经过机组和模具卷曲成型后,再经焊接制成的钢管。我国工业流体输送多用无缝钢管,受欧美日等发达国家影响,90年代后,不锈钢焊接钢管也得到重视,产品质量和产量都有很大提高。1999年,国家轻工业局制订和颁布了国内首部工业用卫生级薄壁管材规范QB/T 2467《食品工业用不锈钢管》,有力地促进了卫生级薄壁不锈钢管道产量快速增长。目前国内大的白酒企业输酒已全部采用不锈钢管道,其它企业也在加紧改造,输酒采用不锈钢管道是必然的,也是必须的。

2.不锈钢薄壁容器和管道的优势

2.1 安全卫生

食品、饮料属于洁净生产行业,要求工程材料物理化学性能稳定,在生产操作的各种工况下不能与产品产生化学反应,也不能产生剥离或逸出物污染产品。不锈钢薄壁材料经表面处理后具有高表面光洁度所带来的易清洁、不易粘附介质的特点,制成的容器和管道在工业操作中,表面性能可长期保持稳定,不会产生剥离脱落物,微生物群落驻留数量和存活率远低于碳钢或高分子等其它常用工程材料,这种独特优势使不锈钢薄壁材料被国际工程行业一致认为是安全(GRAS Generally Recognized as Safe)的材料,由其加工制造的容器和管道作为卫生级(食品级)设备广泛应用于食品、饮料、乳品、日化、生化和制药等行业[2]

最近发生的波及整个白酒行业的塑化剂事件再次以铁的事实说明:食品安全与食品机械设备密切相关,而选材对设备安全影响重大;到目前为止,不锈钢薄壁材料具有其它材料无可比拟的优势,白酒企业的管线工程制造都大量选用不锈钢管材。

2.2 节约成本

采用不锈钢薄壁材料制造容器,其材料成本仅为传统不锈钢容器的2/3,造价降低1/3;制造过程中采用卷板成圆生产工艺,每节筒体只有一道纵焊缝,优化了工艺,减少制造周期,降低人力成本;薄壁容器容积可达到上千吨,占地小,减少基建投资;强度高,密封好,减少原酒损耗;使用寿命长,有效避免企业频繁购买和更换设备。

2.3 智能现代

容器大量选用电子压差计、磁翻板液位计,压差变送液位计,温度传感器等智能装置,便于厂家引用现代化自动勾调技术和微机自动控制系统,满足现代白酒连续规模生产,质量均一稳定的要求。容器的呼吸阀采用现代石油化工容器中的防火安全阀技术,并安装无菌滤芯,保证消防和食品卫生安全。

2.4洁净美观

不锈钢薄壁容器和管道焊缝少且处理整洁美观,所有接口圆滑过渡,内部无死角,易于进行原位清洗(CIPCleaning In Place)和原位灭菌(SIPSterilization In Place)。焊接完成后会进行清洗打磨、机械抛光、除油除尘、锈斑处理以及酸洗钝化等一系列表面处理,不仅提高了不锈钢表面的耐蚀性能,而且使设备整体洁净美观,满足食品工业用工艺设备需要。

3.不锈钢薄壁容器及管道的安全性控制

食品工业用不锈钢容器及管道的安全性包括生产过程安全和食品卫生安全,安全性控制包括设计、选材、制造、检验、运输等要点。

3.1设计

容器设计时,依据NB/T47003.1《钢制焊接常压容器》和GB150《压力容器》标准,确保生产过程的生产安全;依据QB/T2681《食品工业用不锈钢薄壁容器》和QB/T 2467《食品工业用不锈钢管》标准,确保食品卫生安全。由于酒类易挥发,有较大火灾危险性,据北京市怀柔区消防支队研究,38°及以上白酒的火灾危险性属甲类,葡萄酒、白兰地酒、黄酒的火灾危险性均属乙类,但白兰地陈酿库的火灾危险性应划归甲类[3]。所以在设计酒用容器时首先要满足危险化学品容器设计需要,布局时服从酒厂消防安全要求,对特殊地理环境和地质构造上建设的白酒企业,要充分考虑台风、地震等自然灾害影响。

容器设计要最大限度减少焊缝,所有接管、人孔等与罐体开口处均以翻边圆滑过渡,上下封头均旋压为R弧与罐体连接,保证易清洗,不染菌。另外,设计时要充分考虑客户生产工艺,力求加入更多的智能化因子,便于厂家引用现代自动化的系统和技术进行管理和控制。

3.2选材

不锈钢板材要选用大型钢厂的300系列优质不锈钢,要求表面氧化膜致密性好,达到食品卫生级,符合GB9684《食品安全国家标准 不锈钢制品》相关要求。如用热轧板,则采用陶瓷砂带进行抛光至0.6μm,确保材料本身易清洗,不染菌。不锈钢管最好选用内外抛光管,如用焊接管,则需要对焊口进行检验,要求焊口平滑。板材储存要严格遵守“黑白分离”原则,即将黑色金属与不锈钢进行严格隔离,避免发生接触引起化学反应,还要防止灰尘、油污、铁锈等对不锈钢的污染。选用无菌级空气滤芯的呼吸器,所有阀门、管道、人孔的密封垫材质必须是合格的,经过化验证明不含有10项增塑剂的硅胶类产品,保证与物料接触时不会产生塑化剂成分迁移;所有液位显示装置用电子压差计或合格的玻璃管液位计,确保不会产生铅等重金属迁移;容器内安装的搅拌、冷却装置等均要达到食品卫生安全级。所有可能与食品接触的材料都必须符合GB16798《食品机械安全卫生》要求。

3.3制造

下料时,冷轧板材表面要严格保护,不产生划痕、压痕和损伤,热轧板材用陶瓷砂带抛光至0.6μm以内。采用木棰组对,严禁铁铜等污染。焊接采用氩气保护焊工艺,采用等离子焊、激光焊工艺,确保焊接时氩气保护充分,焊接时热影响区小,板材相位变化小,晶间组织结构变化不大。采用等离子切割操作时,应及时将割渣清理干净,并将相关零件撤出现场,避免割渣对工件造成污染。上下封头采用模压或旋压方式,与筒体组对时以对接为主、所有接口部位均采用机械翻边形式,确保圆滑过渡。所有焊缝均不得低于母材,最理想状态是与母材齐平,若高于母材,则高于母材部位也要圆滑,不得有凹坑、麻点。对接、焊接时,要保证管内壁要无隙对接,焊接时管内要充分进行氩气保护,氩气纯度要达到99%以上;所有焊缝不得有气孔、夹渣、凹凸不平现象,焊后要对焊缝修磨至圆滑、光洁。所有管道、接口在制作时均要机械加工出坡口。工作场所严格实行不锈钢与铁铜等物质分离,确保材料不受铁铜等污染。由于白酒经常使用活性炭进行澄清处理,含有大量氯离子的活性炭沉附于罐底会对不锈钢产生“点蚀”,影响容器使用寿命,以前常采用在罐底涂覆环氧树脂的方式隔离氯离子侵蚀[4],现经我公司试验,可考虑在造材时选用2205双相钢。

容器和管道制作完毕后要用符合卫生级的清水进行全清洗,清洗干净后,再用食用酒精擦洗;若采用酸洗钝化液清洗,则洗后务必用碱性水中和冲洗。

3.4检验

制造好的容器和管道首先要进行焊接外观检验,焊接接头表面要清理干净,不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅物,接头不咬边;对重点焊缝和部位进行重点控制,对下封头所有焊缝和下筒体与下封头间的环焊缝必须进行100%渗透检测,符合JB/T4730.5《承压设备无损检测》中的Ⅰ级合格。无损检测合格后进行水压试验,需要注意的是,试验完成后,试验用水应尽快排放,最迟不超过12小时;若用酸性洗洁精清洗,应先进行相应的中和处理,再用洁净水冲洗干净并吹干,防止因水质问题引起腐蚀。

严格按照《食品安全国家标准 不锈钢制品》和《食品机械安全卫生》标准进行检验,确保容器和管道的食品卫生安全。

3.5运输

如果容器需要运输,必须在清洁擦洗完毕后整体包裹保护膜,包括所有附件,放置在垫有软质材料的专用鞍式搁架上,捆扎结实,避免磕碰、划伤。所有人孔、接口等敞开部位必须封闭,防止灰尘等杂物进入。

4.追求完美,致力服务

不锈钢薄壁容器和管道制造企业的客户是食品加工企业,容器和管道本身属于耐耗品,这个性质决定了我们不仅要生产完美的产品,还要竭力为客户做好售后服务。如果客户在使用中遇到了问题,无论是由于操作原因,由于突发或意外状况,甚至由于正常损耗可能造成食品安全问题时,我们都要尽力为客户服务,加强与客户沟通,帮助他们解决问题,这也正是普瑞特公司多年来一直坚持的“追求完美,致力服务”的理念。

白酒塑化剂风波再一次撩动公众敏感而脆弱的神经,一时间白酒企业人人自危,白酒市值大量蒸发,白酒产业遭受巨大损失。但换个角度看,这次风波也促使白酒行业全面自检,加速工艺设备改造升级,并更加重视食品安全。民以食为天,食以安为先。普瑞特公司将始终秉承“追求完美,致力服务”的理念,和白酒同行一起努力让全国人民喝上放心酒!


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