Model voorspelt tankinspecties

Model voorspelt frequentie tankinspecties

BESPAAR OP KOSTEN VAN ONDERHOUD EN VOORKOM BESMETTINGEN

Voedingsmiddelenproducenten laten hun tanks en sproeidrogers steeds vaker met regelmaat inspecteren op defecten. Defecten kunnen namelijk micro-organismen huisvesten die producten contamineren. Maar wanneer en hoe vaak moet een tank geïnspecteerd worden? Een voorspellend model helpt bij de juiste planning. Een goed inspectieplan levert een veiliger product en forse kostenbesparingen op.

Tekst Annelies Taams

In de voedingsmiddelenindustrie is veel apparatuur gemaakt van roestvaststaal (RVS). Het is sterk, goed te reinigen en corrosiebestendig. Procesomstandigheden zorgen echter voor mechanische en chemische belasting, waardoor op den duur ook in RVS corrosie en scheurtjes ontstaan. Worden deze kleine defecten niet tijdig gedetecteerd en verholpen, dan kan dit leiden tot schade en uiteindelijk zelfs lekkage. In een eerder stadium treedt echter in de holtes van de putjes en scheurtjes (afbeelding 1) al ophoping en uitgroei van micro-organismen op, wat kan leiden tot besmetting van het product.

Afb. 1: Holtes waarin micro-organismen (biofilm) zich kunnen ontwikkelen. Onderschat risico Marcel Wilmink van Bactoforce Benelux BV vertelt dat zijn organisatie zich bezighoudt met de beheersing van microbiologische risico’s. Al vijfentwintig jaar inspecteert Bactoforce tanks en sproeidrogers. De kennis die daarmee is vergaard, deelt men graag met de voedingsmiddelenindustrie. Wilmink: “Tankinspecties zijn niet verplicht, maar het produceren van een veilig product is dat wel. Een goed werkend HACCP-systeem bevat daarom ook een inventarisatie van de specifieke risico’s van het product dat in tanks wordt opgeslagen en gedroogd. Denk aan rauwe melk, bier, dranken, gefermenteerde producten, ingrediënten of babyvoeding. Alcoholvrij bier is bijvoorbeeld extra gevoelig omdat de natuurlijke conservering van alcohol ontbreekt. Volgens recente inzichten kunnen echter ook bacteriofagen in defecten van fermentatietanks overleven en de fermentatie van kaas vertragen of zelfs volledig stoppen. Ook daarom is het belang van intacte tanks groot.” De productrisico’s in combinatie met de conditie van de tank of droger zijn de basis voor een inspectieplan. Wilmink: “Naar onze inschatting worden al redelijk veel drogers (85 procent) en tanks (30 procent) volgens een plan geïnspecteerd. Desondanks voeren we voor trouble-shooting veel ad hoc inspecties uit. Veel plannen zijn statisch terwijl condities veranderen. Klanten vragen ons regelmatig om hulp bij het opzetten of het optimaliseren van het inspec-

ductveiligheid en een aanzienlijke beheersing van kosten.”

Defecten De holtes in defecte plekken kunnen micro-organismen huisvesten of dat op termijn gaan doen. Daarom moeten alle defecten gelokaliseerd en geëlimineerd worden. Wilmink legt uit hoe zijn organisatie te werk gaat: “Scheurtjes, corrosie, lasdefecten en krassen zijn enkele van de zeven verschillende oppervlaktemetaaldefecten die we voor rapportage en trainingsdoeleinden hebben geclassificeerd. Wij sporen deze defecten doeltreffend en snel op door een 100 procent oppervlakte-UV-dye-penetranttest en een microscoopcamera. De samenstelling van het penetrant is afgestemd op gebruik in de voedingsmiddelenindustrie. Visueel onderzoeken we onder andere de conditie van pakkingen, roerwerken en kijkglazen en met UV-licht lokaliseren we residu van het penetrant. Alle defecten markeren we en we leggen het type en de positie van het defect digitaal vast voor rapportage en data-analyse. Lassers en monteurs kunnen aansluitend onze touwtechniekmaterialen gebruiken en reparaties veilig uitvoeren. De totale tijd van inspectie en enkele reparaties is voor een tank vier uur en voor een droger acht tot twaalf uur. Omdat een reparatie niet de oorzaak van defectvorming wegneemt, adviseren we ook altijd een root cause-analyse uit te voeren.”

Voorspellend model Bij het opzetten en optimaliseren van een inspectieplan zoeken voedingsmiddelenbedrijven naar de balans tussen de kosten van inspecties en de geplande downtime, versus risico’s op hoge kosten van ongewenste downtime, malheur en besmet product. , p

‘Lassers en monteurs kunnen aansluitend reparaties uitvoeren’

Wilmink vertelt dat tijdens gesprekken met klanten over een inspectieplan het zogenaamde badkuipmodel wordt gebruikt (afbeelding 2).

“Het badkuipmodel illustreert de snelheid waarmee defecten ontstaan. De typische badkuipvorm wordt bepaald door twee lijnen. De paarse lijn laat de enkele defecten zien zoals groeven, krassen en lasdefecten die bij de bouwer ontstaan of tijdens het transporteren en installeren van de nieuwe installatie. De gele lijn illustreert de snelheid van het ontstaan van eerder beschreven defecten door de mechanische en chemische belasting tijdens gebruik.” Als een installatie niet wordt gerepareerd dan verloopt het ontstaan van defecten volgens de rode lijn in afbeelding 3. Op het moment van een inspectie en hygiënisch onderhoud (een stip in afbeelding 3) wordt het aantal defecten en het risico op besmetting tot nul teruggebracht en daarmee veelal de levensduur van de installatie verlengd. De eerste inspectie is de validatie van de nieuwe installatie (blauwe stip in afbeelding 3). Zo kan de productie defectvrij en veilig starten.

In de eerste jaren van gebruik zullen er normaal gesproken nauwelijks defecten ontstaan. Inspecties zijn dan raadzaam om ongewenste procesparameters tijdig vast te stellen om verergering van krassen en corrosie te voorkomen. Met elke volgende inspectie (de zwarte stip in afbeelding 3) wordt het aantal defecten tot nul teruggebracht. Het moment voor inspectie is als het aantal defecten (groene lijn in af-f beelding 3) de symbolisch kritische zone bereikt (rode zone in afbeelding 3). Met het verouderen van de tank loopt de groene lijn steiler omhoog en wordt dekritischegrenssnellerbereikt.Inspectiesvolgen de kritische grens sneller bereikt. Inspecties volgen elkaar dan sneller op.

Afb. 4: Microbiologisch gevoeliger product met een beperkte veilige zone en een kortere inspectie-interval.

Microbiologische gevoeligheid (afbeelding 4) De microbiologische gevoeligheid van een product en het vangnet van de kwaliteitscontrole komen ook tot uitdrukking in het model en worden geïllustreerd door de variërende hoogte van de groene zone. Bij een gevoelig product (afbeelding 4) is symbolisch het kritisch aantal defecten lager en de inter bolischhetkritischaantaldefectenlagerendeinterval tussen inspecties korter.

‘In elke fase ontstaan typerende defecten in installaties’

Afb. 5: Hierboven staan verschillende soorten defecten die domineren in een bepaalde fase. Stresscorrosie is een vertakte scheur, ontstaan door repeterende krachten (metaalmoeheid). Continued cracking ontstaat als een eerdere reparatie bezwijkt. Vooral de bestendigheid van reparatie van stresscorrosie is vaak beperkt, omdat het materiaal is verouderd. En vaak ontbreekt de mogelijkheid om bij het lassen backing gas te gebruiken. voor het dynamisch inspectieplan. Bactoforce adviseert om het plan na elke inspectie te evalueren en ook van beschikbare microbiologische uitslagen gebruik te maken.

Technische ouderdom (afbeelding 5) “Klanten vragen ons soms ook om een plan te maken voor een installatie waarvan alle gegevens van eerder gebruik en ouderdom ontbreken”, vertelt Wilmink. “Wat jaarringen voor de ouderdom van een boom zijn, zijn dat het aantal en vooral het soort defecten voor de technische ouderdom van een installatie. Met het verouderen van een installatie ontstaan namelijk andere oppervlakte-metaaldefecten (afbeelding 5). Als we de levenscyclus van een tank verdelen in vier fasen, zien we in elke fase typerende defecten ontstaan. Met de resultaten van tenminste twee inspecties en reparatie van defecten, weten we het aantal en type defecten en ook wat er in de tussenliggende tijd is gebeurd. Als we die resultaten over het badkuipmodel heen leggen, zien we in welke fase de tank zich bevindt. Dat is het uitgangspunt voor een inspectieplan. ”

Forse kostenbesparing Als de reparatie van een tank of droger niet meer mogelijk of lonend is, is hij afgeschreven. Het traject van vervangen duurt vaak minimaal twee jaar. Als dit traject pas wordt gestart wanneer de installatie is afgeschreven, is overbrugging ervan vaak lastig en kostbaar. De technische ouderdom kan daarom goed dienen als signaalfunctie voor een naderende af-f schrijving. Wilmink vult aan: “Voor diverse klanten vervullen wij die signaleringsrol, waarbij we handmatig de technische levensduur bepalen. De afgelopen jaren zijn diverse tanks en drogers daardoor vervangen. We werken aan een algoritme waarbij een defect eigen zwaartefactoren heeft. In de toekomst willen we de locatiemanager in één oogopslag de actuele status van het tijdstip voor inspectie, technische ouderdom en urgentie voor vervanging kunnen tonen.” •