Filtro de água sanitário em aço inoxidável são utilizados sempre que a conceção higiénica, a capacidade de limpeza e a rastreabilidade do material são obrigatórias - alimentos e bebidas, pré-tratamento farmacêutico de PW/HPW/WFI, utilidades biotecnológicas, mistura de alta pureza e polimento no ponto de utilização. Este guia prático explica o que torna um filtro "higiénico", como dimensioná-lo (caudal → área → ΔP), como funcionar CIP/SIP corretamente, e que documentação esperam os centros durante a FAT/SAT e a validação.
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1) O que torna um filtro de água de aço inoxidável sanitário "sanitário"?
- Ligações e geometria: tri-clamp (virolas de fixação), fendas mínimas, soldaduras higiénicas curtas, drenagem total, ventilação no topo e drenagem no ponto mais baixo.
- Acabamento da superfície: Ra interior frequentemente ≤0,8 μm para fins sanitários; electropolimento (EP) reduz a micro-rugosidade e melhora a facilidade de limpeza.
- Materiais e rastreabilidade: 304/316L com certificados de fabrico; elastómeros (EPDM/FKM/PTFE) com certificados de conformidade; ranhuras das juntas concebidas para uma vedação total e fácil inspeção.
- Documentação: Certificados MTR/3.1, mapa de soldadura, certificado de passivação ou EP, registo de ensaios de pressão, relatórios FAT/SAT, modelos IQ/OQ.
2) Onde se encaixam os filtros de água em aço inoxidável sanitário
- Comida e bebida: mistura de xarope/água, dosagem de ingredientes, polimento final antes do enchimento.
- Indústria farmacêutica/biotecnológica: Etapas de pré-tratamento de PW/HPW/WFI, polimento no ponto de utilização, utilitários e linhas de preparação de tampões.
- Apoio eletrónico/UPW: Polimento pré-RO, remoção de finos de carbono, proteção no ponto de utilização das ferramentas.
3) Fundamentos da conceção das habitações (sanitárias ou industriais)
- Placa de cabeça e concha: assento sem fendas, O-ring retido com inspeção visual; tampas de parafuso de elevação ou de parafuso de balanço dimensionadas para uma abertura segura.
- Portos: topo respiradouro sanitário (opção de ar esterilizado), fundo escoamento sanitário; Portas DP (PI/P2) para rastreio de ΔP; transmissores opcionais RTD/pressão.
- Orientação vertical: melhora a drenagem e a cobertura CIP; mantenha os declives da tubagem ≥1% em direção ao dreno.
- Cartucho múltiplo vs. único: múltiplo para linhas principais de grande caudal; único para polimento no local de utilização.
4) Materiais, acabamento da superfície e limites de cloretos
Para um filtro de água de aço inoxidável sanitário, escolha o grau por cloreto + temperatura e por acabamento higiénico necessidades:
| Opção | Utilização típica | Notas |
|---|---|---|
| 304 | Utilidades ambientais, com baixo teor de cloretos | Económica; evitar lavagens a quente/com elevado teor de Cl-. |
| 316L | Água quente, cloreto mais elevado, CIP com cloretos | Melhor resistência à corrosão; padrão farmacêutico/alimentar para serviço a quente. |
| 316L electropolido | Higiene elevada, CIP/SIP frequentes | Ra mais baixo, menos bio-harboring; validação de limpeza mais suave. |
Regra de ouro: se a temperatura >50 °C ou o cloreto >50-100 mg/L, rever o risco de corrosão e considerar 316L + EP; para detergentes agressivos ou oxidantes mistos, validar a compatibilidade do elastómero.
5) CIP/SIP para um filtro de água sanitária em aço inoxidável
- Velocidade do fluxo CIP: objetivo ~1,5-2,0 m/s no circuito da caixa para energia de limpeza mecânica.
- Químicos (exemplos): 1-2% cáustico (50-60 °C), enxaguamento com ácido suave (cítrico/fosfórico), enxaguamento final com WFI/PW ou permeado RO; evitar cloro livre em filtros à base de poliamida.
- SIP: vapor saturado 121 °C durante 20-30 min (ou de acordo com o OEM do meio filtrante). Utilizar vapor no local com rampa controlada/drenagem de condensado; verificar as classificações do elastómero e do meio filtrante.
- Validação: definir o ciclo, o perfil de temperatura, a aceitação de ΔP e os pontos finais microbianos; documentar os números de lote para membranas/cartuchos/elastómeros.
Compatibilidade química (típica)
| Meios/juntas | Cáustico | Ácido | Oxidantes | Vapor |
|---|---|---|---|---|
| Cartucho de polipropileno (PP) | Bom | Razoável-Bom | Pobres | Justo |
| Membrana PES | Bom | Bom | Justo | Bom |
| Membrana PTFE | Excelente | Excelente | Bom | Excelente |
| Junta de EPDM | Bom | Bom | Justo | Bom |
| Junta FKM/Viton | Bom | Bom | Bom | Justo |
| Junta de PTFE | Excelente | Excelente | Excelente | Excelente |
A compatibilidade depende do meio e da concentração; confirmar com os dados do OEM do cartucho/junta antes de aprovar uma receita CIP/SIP.
6) Dimensionamento de um filtro de água sanitária em aço inoxidável (caudal → área → ΔP)
- Definir o caudal e a viscosidade de projeto (caudal máximo, janela de temperatura).
- Selecionar o mícron e o suporte pretendidos (absoluto vs nominal; PP/PES/PTFE; finos de carbono ou controlo da carga biológica).
- Estimativa limpa ΔP da folha de dados do cartucho para o caudal por elemento; adicione as perdas do alojamento e a margem.
- Terminal de ajuste ΔP (frequentemente 1,5-2,0 bar para serviço sanitário) e filosofia de mudança (ΔP ou tempo).
Exemplo trabalhado (conduta principal sanitária)
Objetivo: 12 m³/h PW a 25 °C, cartuchos PP absolutos de 5 μm, alvo ΔP limpo ≤0,3 bar, terminal ΔP 1,5 bar.
- Ficha técnica (exemplo): um cartucho de 30″ passa 1,2 m³/h a 0,05 bar (limpo).
- Cartuchos necessários para limpar ΔP ≤0,3 bar ≈ (12 / 1,2) × (0,05 / 0,3) ≈ ~17 → escolher a 20 cartuchos alojamento sanitário para a margem.
- Conjunto substituição a 1,5 bar ΔP ou 4-8 semanas (o que ocorrer primeiro), registar lote/ΔP vs. tempo.
7) Instalação e canalização do serviço sanitário
- Montagem verticalventilação no topo; inclinação da tubagem a montante/jusante para os drenos; evitar pernas mortas >2D.
- Instrumentação: PI (entrada/saída), transmissor ΔP (opcional), RTD para temperatura; válvula de amostragem a jusante.
- Acesso: espaço livre acima da tampa para mudar o cartucho; auxílio de guincho/elevador se o cartucho for múltiplo; escoamento seguro para o chão.
8) Pacote de controlo de qualidade e validação
- MTR/3.1 com números de calor; PMI, se necessário.
- Registo de soldaduras e END (se especificado); certificado de passivação/EP; registo do ensaio de pressão hidrostática.
- Resultados FAT/SAT; modelos IQ/OQ; resumo da validação da limpeza com critérios de aceitação.
9) Custo e ciclo de vida (TCO)
Comparado com o plástico/FRP, um filtro de água em aço inoxidável sanitário tem um CAPEX mais elevado, mas menos tempo de inatividade e melhor capacidade de limpeza. A mudança de meio e os ciclos CIP validados conduzem normalmente ao OPEX; um bom dimensionamento reduz a incrustação prematura e o risco de carga biológica.
Outras leituras sobre design higiénico: EHEDG Princípios de conceção higiénica - 3-A Normas sanitárias.
Materiais e limites de cloretos: Nickel Institute - Aços inoxidáveis na água potável, Orientações da BSSA sobre cloretos/corrosão, Visão geral da NSF/ANSI 61.
CIP/SIP e elastómeros: eCFR 21 CFR 177.2600, Conhecimento do SIP da Spirax Sarco.
Quadros de validação: ASME BPE, ISO 2852 (braçadeira sanitária), Referência da EPA para a água potável.
10) Configurações prontas a comprar
- Ponto de utilização sanitário (1-3 cartuchos): tri-clamp, Ra≤0,8 μm, juntas de EPDM/PTFE - opções de navegação.
- Multi-cartucho sanitário (10-30 cartuchos): polimento da linha principal, drenagem total, portas DP - ver caixas inoxidáveis.
- Filtro de saco sanitário (duplex) para pré-polimento de alta carga: onde a tubagem sanitária ainda é necessária - verificar as configurações.
11) FAQs - filtro de água de aço inoxidável sanitário
Preciso sempre de 316L para serviço sanitário? Não. Para ambiente, utilidades com baixo teor de cloro, 304 pode ser adequado, mas água quente ou alto teor de cloro favorece 316L; adicione eletropolimento quando higiene e CIP frequente forem necessários.8 μm é comum para linhas sanitárias; o electropolimento proporciona superfícies mais lisas e uma validação de limpeza mais fácil.Posso esterilizar a vapor a caixa com os cartuchos instalados? Apenas se o meio específico do cartucho for classificado para SIP; caso contrário, remova os cartuchos ou use elementos de grau de esterilização classificados como SIP.Como defino a troca? Use ΔP (por exemplo, Que documentos são normalmente necessários? MTR/3.1, mapa de soldadura, certificado de passivação/EP, hidroteste, registos FAT/SAT e modelos IQ/OQ com resumo de validação de limpeza.
12) Próximas etapas
Envie as suas especificações de alimentação (caudal, temperatura, cloretos, microns alvo, norma higiénica) e proporemos uma configuração de filtro de água em aço inoxidável sanitário no prazo de 24 horas.
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Ler mais: referências de conceção higiénica da 3-A/EHEDG (apenas referência). Verificar todos os limites químicos e de temperatura com o OEM do meio antes de aprovar as receitas CIP/SIP.