Jeden Tag essen wir verarbeitete Lebensmittel und trinken aus Flaschen und Kartons. Haben Sie sich schon mal gefragt, wie diese Dinge sauber genug bleiben, um Sie nicht krank zu machen, wenn Sie sie zu sich nehmen? Die Antwort ist hygienische Wartung, und die Technik ist Clean-In-Place (CIP).

Dieser Artikel wird Aufschluss darüber geben, wie die Reinigung von industriellen Systemen durchgeführt wird, die eine hochwertige hygienische Wartung erfordern, wie z. B. bei der Verarbeitung von Molkereiprodukten, Getreide, Arzneimitteln oder auch Kosmetika.

Bis in die 1950er Jahre bestanden die Anlagen aus geschlossene Systemen, die manuell demontiert und gereinigt werden mussten. Für kleine Prozesse funktioniert dies, aber für große Fabriken würde es mehrere Tage Ausfallzeit erfordern. Um diese Ineffizienz zu reduzieren, begannen Verfahrensingenieure Methoden zu entwickeln, um Geräte an ihrem Platz zu reinigen: Clean-In-Place (CIP)-Systeme.

Clean-In-Place erlaubt die Reinigung in einem Teil der Anlage, während andere Bereiche weiterlaufen. Es ermöglicht auch die Reinigung ohne große Demontage und Montage, reduziert Zeit und Aufwand und verbessert Produktion und Sicherheit in der Anlage.

Ziele des Clean-In-Place-Systems

Ein Clean-in-Place-System muss Produktanhäufungen, Keime und andere Abfälle von Geräten, Gefäßen und Rohren in einem Prozess entfernen. Das System besteht aus Rohren und Behältern für Reinigungslösungen, Sprühköpfen, Steuergeräten und mehr, je nachdem, was der Prozess benötigt.

Die Reinigungsmittel in einem CIP-System – Säuren, alkalische Lösungen und Wasser – müssen spezifische Bedingungen wie Temperatur und Druck beibehalten. Die Betreiber müssen Grenzwerte für das gesamte System kalibrieren, um den Prozess frei von Schmutz, organischen Verunreinigungen und Mikroorganismen zu halten.

Clean-In-Place-Geräteausstattung

Um die Verarbeitungsausrüstung ordnungsgemäß zu reinigen, muss eine Anlage die folgenden Parameter in ihrer Instrumentierung überwachen und warten.

Temperaturmessung

Viele Clean-In-Place-Systeme verwenden kaltes Wasser bei 20 ˚C, um Rohre und Tanks zu spülen. Allerdings brauchen Sie wärmeres Wasser, um einen Prozess von Stoffen wie Salz zu befreien. Warme Reinigungslösungen können zudem effizienter arbeiten.

Aber denken Sie daran, Hitze repariert nicht alles! Manchmal reagiert Hitze mit Rückständen, was sie schwerer zu entfernen macht. Also müssen Sie die Wärme sorgfältig regulieren. Zur Entfernung von bakteriellen Rückständen zum Beispiel wird eine Reinigungslösung immer über 75 ˚C erwärmt.

Thermoelemente und Widerstandtemperaturmessfühler (RTDs) können Temperaturen in verschiedenen CIP-Systemen messen und Schutzrohre können Sensoren vor direktem Kontakt mit Prozessflüssigkeiten schützen. Um mehr über diese Geräte zu erfahren, können Sie unseren Artikel dazu lesen.

Druckmessung

Druck kann ebenfalls die Reinigungseffizienz verbessern, da die Lösungen schneller zum Einsatzort gelangen oder dadurch ein physikalisches Element zur chemischen Reinigung hinzugefügt wird. So können Sie die Leistungsfähigkeit von Werkzeugen wie Sprühköpfen mit Drucktransmittern überwachen, damit Sie wissen, wie viele Lösungen Sie am Zielort einsetzen und wie schnell. Wir haben auch Artikel über diese CIP-Geräte!

Durchflussmessung

Wenn Ihr CIP-System wenig Druck nutzt, können Sie Durchflussmesser anstelle von Druckgeräten verwenden. Turbulenter Durchfluss in den Rohren erzeugt eine abrasive Kraft, um die Prozessausrüstung zu reinigen. Und die richtigen Pumpen und Durchflussmesser kümmern sich für Sie um dieses Element.

Entsprechend der CIP-System-Anforderung sollte der Durchflussmesser nicht von Reinigungs-Chemikalien und turbulenten Durchflüsse beeinflusst werden. Der Durchflussmesser muss trotz Änderungen im Durchfluss genau bleiben.  Ein magnetischer Durchflussmesser ist dafür die beste Wahl! Unsere Produktübersicht auf Picomag finden Sie hier.

Ein CIP-System kann sowohl bei kleinen Rohren als auch großen und langen Rohrläufen eingesetzt werden. Inline-Instrumente, Rohre und Ventile müssen mit einer kleineren Durchflussmenge gereinigt werden, um Leitungen vollständig zu füllen. Der magnetische Durchflussmesser bietet einen guten Turndown für eine breite Palette von Durchflussraten. Unsere Artikel über Durchfluss könnten eine ganze Bibliothek füllen, aber Sie können sich trotzdem ein paar ansehen.

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Konduktivitätsmessung

Eine Messung der Konduktivität kann Ihnen sagen, ob Ihr CIP-System seine Aufgaben ordnungsgemäß erfüllt hat. Leitfähigkeitsmessgeräte können Schnittstellen zwischen den ionischen Reinigungslösungen und dem relativ nicht-konduktiven gereinigten Wasser bestimmen.

Je nach Rohrgröße kann das Leitfähigkeitsmessgerät in ein Rohr von mehr als 2 Zoll eingeführt oder bei einer Rohrgröße von weniger als 2 Zoll an den Prozessflanschen eingespannt werden. Stellen Sie sicher, dass Sie Ihr Leitfähigkeitsmessgerät vollständig in die Prozessflüssigkeit eintauchen, denn ein lediglich teilweise eingetauchtes Messgerät wird Störgeräusche erzeugen und schlechte Messwerte liefern.

So werden Messgeräte in der Regel auf einem aufwärts fließenden Rohr montiert. Wir haben hier bei Visaya auch bereits über das Thema Konduktivität berichtet.

Hygienische Anforderungen an Clean-In-Place

Die Instrumente, Geräte, Behälter und Rohre Ihrer Anlage müssen in der Lage sein, dem CIP-System standzuhalten. Die Anforderungen des CIP-Systems lauten wie folgt:

  • Eine Anlage muss alle Dokumentkriterien für Hygiene-Anforderungen wie EHEDG-Zertifikat, 3A-Zertifikat, Material Surface Finish erfüllen
  • Die Baumaterialien müssen nicht-porös, glatt, korrosionsbeständig und für die erforderlichen Chemikalien geeignet sein. Edelstahl ist das am häufigsten verwendete Material.
  • Alle Instrumente müssen Prozessbedingungen, Temperaturen bis 150 ˚C und manchmal Druck bis 20 bar standhalten können.
  • Alle Instrumente müssen über ordnungsgemäße Ingress Protection verfügen. Wir betrachten hauptsächlich IP67, IP68 und IP69K entsprechend den CIP-Systemanforderungen.

SIP: Sterilization-In-Place

Sterilization-In-Place ist ein vollautomatischer nächster Schritt nach CIP. SIP entfernt Mikroorganismen, die CIP überlebt haben könnten. SIP folgt ebenfalls EHEDG und 3A-Richtlinien.

Schlussfolgerung

CIP-Systeme verbessern die Effizienz von automatisierten Anlagen erheblich. Sie reinigen schneller, zuverlässiger und sicherer als manuelle Methoden. Sie reduzieren außerdem Abfall, sparen Energie und minimieren Ausfallzeiten.

Wenn Sie mehr über die speziellen Anforderungen von Clean-In-Place-Systemen erfahren möchten und mehr über die Produkte in der Industrie erfahren möchten, können get in touch with our engineers!

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