В пищевой и фармацевтической промышленности к трубопроводам для транспортировки сырья и технологических жидкостей (от молока и пива до органических растворителей, кислот и щелочей) предъявляются особые требования по гигиеничности, возможности обслуживания и коррозионной стойкости. В связи с этим наибольшее распространение получили трубы из нержавеющей стали. Приемы работы с ними довольно сложны и требуют от монтажных организаций особых навыков и использования целого ряда специальных инструментов.
Почему именно нержавейка?
Изготовление любого оборудования, контактирующего с пищевыми продуктами или лекарственными препаратами, требует тщательного подбора материалов, так как имеет непосредственное отношение к здоровью человека. Поэтому к трубопроводам, используемым для передачи рабочих сред на предприятиях пищевой (молочной, винной, пивобезалкогольной и т.п.) и фармацевтической промышленности, предъявляется целый ряд жестких требований:
- они не должны вступать в химические реакции с транспортируемыми продуктами и необходимыми для их изготовления веществами;
- отсутствие выделения ионов тяжелых металлов при контакте с водной средой;
- устойчивость к кислотам (например, лимонной и уксусной, часто применяемым в пищевой промышленности), щелочам, хлорсодержащим соединениям и сильным окислителям;
- высокая прочность и износостойкость в условиях высоких температур и переменных рабочих давлений, а также механических и вибрационных воздействий;
- соответствие гигиеническим требованиям, установленным отечественными ГОСТами и международными стандартами. Трубы снаружи и изнутри должны легко очищаться от остатков транспортируемых веществ, не реагировать с моющими и дезинфицирующими растворами.
Этим высоким требованиям соответствует не столь уж много доступных материалов. Один из них – нержавеющая сталь. На пищевых и фармацевтических производствах применяются трубопроводы из так называемой «пищевой нержавейки» с повышенными гигиеническими и антикоррозионными свойствами. От обычных углеродистых сталей, применяемых в трубах для водо- и теплоснабжения, пищевая нержавейка отличается высоким содержанием хрома и никеля (в некоторых марках – и титана), что значительно повышает коррозионную стойкость к кислотам и щелочам, увеличивает прочность в условиях высоких температур и давлений.
К сожалению, в советских и российских ГОСТах никогда не были прописаны особые требования к «пищевой» нержавейке. Так что отечественным проектировщикам трубопроводов на современных производствах сейчас приходится ориентироваться на западные нормы (например, американский стандарт DIN 11850) и подыскивать местные аналоги иностранным маркам. К примеру, одну из наиболее популярных марок «пищевой нержавейки» американского стандарта AISI 304 (российский аналог по ГОСТ – 08Х18Н10) применяют для создания трубопроводов и оборудования для химических и пищевых предприятий, для производства и транспортировки молока, пива, вина и других напитков. Однако там, где для промывки оборудования и труб используют горячие растворы сульфаминовой кислоты или каустической соды, рекомендуется выбирать более устойчивую к агрессивным средам марку AISI 316 (российский аналог по ГОСТ – 03Х12Н14М2).
На пищевых производствах одно из основных требований к трубопроводам – легкая очистка от остатков транспортируемых продуктов, которые способствуют размножению плесени и бактерий. Поэтому трубы из «пищевой нержавейки» должны обладать максимально гладкой внешней и внутренней поверхностью. Для пищевых и фармацевтических производств применяются полированные трубы из нержавеющей стали с шероховатостью внутренней поверхности не более 1-2 мкм.
Особенности работы с нержавейкой
При строительстве предприятий пищевой и химической промышленности в общем объеме монтажных работ стоимость прокладки технологических трубопроводов достигает 40%. Поэтому для подрядчиков, специализирующихся на монтаже трубопроводов из «пищевой нержавейки», важно использовать такие методы работы и инструменты, которые бы позволили оптимизировать трудозатраты и увеличить скорость работы.
Нержавеющие трубы обычно поставляются длиной 6 м, гораздо реже – 2 или 3 м. Так что первая задача, которая встает перед специалистами, занимающимися монтажом таких трубопроводов, – правильно нарезать трубы нужных размеров. При этом недопустимо образование замятий и прочих деформаций, также очень нежелательно появление царапин на внешней поверхности труб и попадание в просвет труб стружки или металлической пыли.
Чем же резать нержавейку? Традиционные инструменты для резки стальных труб – ручные и дисковые пилы по металлу. Но они могут деформировать тонкостенные трубы, а стружка и металлическая пыль будут попадать в просвет трубы. Неровный отрез впоследствии помешает правильной установке резьбонарезной головки и качественной нарезке резьбы. Поэтому трубы из нержавейки следует отрезать только специальными труборезами.
Наиболее распространены роликовые труборезы, в которых на С-образной раме закреплены режущие и направляющие ролики. Инструмент фиксируется на месте будущего разреза зажимным винтом и поворачивается вокруг трубы с помощью рукояти. Таким образом достигается чистый и ровный срез.
«Нержавеющая сталь отличается высокой твердостью, так что для нее требуются специальные труборезы с режущими роликами особой прочности, выдерживающими большие нагрузки, – рассказывает Андрей Макаров, руководитель российского подразделения компании RIDGID, ведущего мирового производителя профессионального инструмента для строительно-монтажного и сантехнического секторов. – Так, на специально разработанных для нержавейки моделях RIDGID 35S и 65S вместо направляющих роликов установлены независимые роликоподшипники. Они снижают проскальзывание труб и позволяют сделать более гладкий разрез с большей скоростью».
Обработка кромок труб – еще один важный этап, который нельзя пропустить при монтаже трубопроводов. Перед любыми дальнейшими операциями обязательно должны быть удалены заусенцы и снята фаска на торцах труб. Это делается для того, чтобы в просвет не попала металлическая стружка, которая может повредить оборудование, запорную и измерительную арматуру. Особо важно придать кромке специальный скошенный профиль перед сваркой толстостенных труб: благодаря этому сварной шов получается более качественным и прочным.
Для внешней и внутренней обработки кромки существует большое количество ручных и электроинструментов. Ручные зенковки (гратосниматели) и кромкорезы можно рекомендовать только для разовых ремонтных работ (например, замены поврежденного участка трубопровода). Если речь идет о монтаже трубопроводов, то оправдано приобретение портативных электрических кромкорезов (фаскоснимателей) с большей производительностью. Механическая обработка краев труб из нержавейки считается более предпочтительной, чем современные технологии кислородной или плазменной резки, так как не приводит к появлению зон термического влияния или деформациям изделий.
Для больших и постоянных объемов работ с трубами из нержавейки (например, изготовления оборудования для пищевых производств) рекомендовано использование специализированных станков, производительность которых на порядок выше, чем у ручных инструментов. Кроме того, зачастую они многофункциональны, то есть способны совершать несколько наиболее востребованных операций, например, резать и тут же зенковать.
Гибка труб из нержавейки – с такой задачей монтажники также сталкиваются очень часто. Следует отметить, что нержавейке противопоказаны «горячие» методы гибки, включающие нагрев участка трубы. Допустимы лишь способы «холодного» изгиба.
На интернет-форумах предлагают немало технических приемов, чтобы согнуть трубу под нужным углом. В силу простоты и дешевизны очень популярна набивка труб мелким песком, солью или стальными прутами. Типичные негативные последствия использования таких кустарных методов – истончение наружной стенки изгиба, образование складок и изломов на внутренней стенке, изменение формы просвета. Все эти дефекты снижают надежность и срок службы трубопроводов и могут привести к тяжелым авариям.
«Чтобы изгибать трубы без заломов и прочих дефектов, следует использовать рычажные трубогибы, которые предназначены для работы двумя руками и снабжены длинными рукоятями для уменьшения необходимого усилия, – рассказывает Тимур Кучумов, инженер по продажам самарской компании ООО «ТехноВита», поставляющей в Поволжский регион высококачественные инструменты и оборудование. – Нержавейка гораздо тверже обычной стали, так что для нее подойдет специализированный инструмент, такой как ручные рычажные трубогибы RIDGID серий 400 и 600. Что особо ценно для монтажников, занимающихся устройством технологических трубопроводов на пищевых производствах, – инструменты этого типа позволяют очень точно регулировать получаемые углы сгиба в диапазоне до 180°».
Также для нержавейки многие производители выпускают ручные арбалетные трубогибы, с которыми можно работать одной рукой и в ограниченном пространстве, но они в силу особенностей конструкции не способны согнуть трубу на угол больше 90°.
Ручными приспособлениями гнут трубы из нержавеющей стали, диаметр которых не превышает 40 мм, а толщина стенки – 3 мм. В остальных случаях необходимо применять профессиональное электрогидравлическое оборудование.
Нарезка резьбы – еще одна ответственная задача для тех, кто монтирует трубопроводы из нержавейки. Разъемные резьбовые соединения позволяют проводить регулярное обслуживание и ремонт оборудования на пищевых производствах, так что используются они довольно часто.
На профильных интернет-форумах нарезание резьбы на трубах из нержавеющей стали неизменно остается острой и активно обсуждаемой темой. Новички, впервые работающие с пищевой «нержавейкой», раз за разом сталкиваются с ошибками и разочарованиями. Дело в том, что нержавеющая сталь гораздо тверже углеродистых сталей, и дешевые китайские гребенки и резцы просто не справляются с этим материалом.
«Выбор резьбонарезного инструмента во многом определяется предполагаемым объемом работ. Так, если речь идет о штучных изделиях, то удобны ручные клуппы с трещоткой. К ним можно подобрать набор резьбонарезных головок именно тех диаметров, которые нужны для текущих задач, – отмечает Антон Милюшкин, инженер по продажам компании RIDGID. – Если за смену предстоит изготовить несколько изделий с резьбой, более практичны легкие электрические клуппы, например, RIDGID серий 600 и 700, которые тратят на один цикл нарезки резьбы не больше 1-2 минут. Для больших проектов и работы в мастерских лучший выбор - резьбонарезные станки, обеспечивающие высокую производительность и стабильное качество».
Также специалисты отмечают важность использования правильного резьбонарезного масла, рекомендованного производителем для данного станка или клуппа. Если ради экономии или по незнанию используется неподходящее масло и в недостаточных количествах, то резко возрастает количество брака, а ресурс гребенок сильно сокращается. Это напрямую сказывается на себестоимости работ для строительно-монтажной компании.
Манипуляции без повреждений – это требование приходится учитывать всем, кто работает с полированными трубами из нержавейки. Обычные разводные ключи фиксируют трубу с помощью металлических щек, которые могут оставлять на отполированных поверхностях вмятины и царапины. Отсутствие даже незначительных повреждений на трубопроводах – это вопрос не эстетики, а гигиенических требований. В глубоких царапинах накапливаются органические остатки, которые трудно очистить обычными методами. Как следствие, таким трубопроводам гораздо сложнее пройти микробиологический и санитарно-гигиенический контроль.
«Безопасные операции с полированной нержавейкой возможны только с применением специальных ремешковых ключей. В них используется прочный плетеный нейлоновый ремень с полиуретановым покрытием, который обеспечивает крепкий и надежный захват без повреждений», – говорит Тимур Кучумов («ТехноВита»).
Работа с трубами из нержавейки – это хорошая проверка профессионализма для сотрудников подрядных организаций, занимающихся монтажом трубопроводов на предприятиях пищевой, фармацевтической или химической промышленности. Любая ошибка здесь может повлечь за собой серьезные аварии и выход из строя дорогостоящего оборудования. Без современных инструментов, созданных с учетом всей специфики этого материала, едва ли получится обустроить надежную и долговечную трубопроводную инфраструктуру.
Пресс-служба RIDGID
