Stal stali nie równa – czyli bubel na życzenie

W tym artykule chcielibyśmy podzielić się z Państwem zagadnieniem, które zapewne każdy zna, lecz nie każdy wie, jak może wyglądać problem wynikający często z rutynowych kontroli materiałów kwasoodpornych mających kontakt z produkowanymi wyrobami farmaceutycznymi czy kosmetycznymi.

Nasza wiara w dostarczane certyfikaty znieczula nas do takiego stopnia, że może to niekiedy doprowadzić do dużych problemów z walidacją urządzenia procesowego, a w konsekwencji uniemożliwienia zastosowania go przede wszystkim w przemyśle farmaceutycznym. Jako producenci urządzeń procesowych, szczególnie w ostatnich latach spotykamy się z różnicami składu pierwiastkowego stali austenitycznej pomiędzy załączonym certyfikatem materiałowym wydawanym przez dystrybutora a jego składem faktycznym. Niestety, zdarzają się sytuacje, w których zakupiony materiał musimy zwracać dystrybutorowi, gdyż po naszej kontroli okazuje się, iż nie spełnia wymaganych standardów jakościowych składu pierwiastkowego stali austenitycznej. Wychodzimy jednak z założenia, że nie są to umyślne działania dystrybutorów, achroniczne braki materiałów, które w obecnych czasach powodują, że producenci wyprzedają zapasy często sprzed wielu lat, co spowodowane jest presją rynku żądającego, dostaw materiałów.

Obecnie doceniamy jeszcze bardziej fakt zakupu przez naszą Firmę optycznego spektrometru emisyjnego, który został zlecony przez dział Kontroli Jakości. Była to bardzo kosztowna inwestycja, która – patrząc z perspektywy czasu, prawdopodobnie już nam się zwróciła. Mamy świadomość, że nie musimy korzystać z zewnętrznych laboratoriów, jak to robiliśmy dotychczas, lecz na każdym etapie produkcji sami jesteśmy w stanie przeprowadzić badanie nieniszczące każdego metalu wykorzystywanego do realizacji naszych projektów.

Niniejszy artykuł kierujemy do użytkowników urządzeń, głównie do osób wchodzących w skład komisji walidacyjnych, aby zwrócili uwagę na skutki, do których może doprowadzić zaniechanie pewnych analiz jakościowych przy zakupie urządzenia. Z doświadczeń naszych klientów wiemy, że konsekwencje te ponoszą nie tylko producenci, lecz także użytkownicy urządzeń.

Bezpieczeństwo i zdrowie konsumentów jest sprawą nadrzędną, narzucaną przez obowiązujące przepisy oraz normy. Każdy element mający kontakt z produktem musi dawać gwarancję, że nie będzie stwarzał zagrożenia dla jakości produktu. Elementy ze stali kwasoodpornej powinny pochodzić ze znanego, sprawdzonego źródła oraz posiadać certyfikat z analizą składu pierwiastkowego w odniesieniu do obowiązujących norm. Niestety, nie zawsze deklarowane wyniki analiz są zgodne z rzeczywistością. Z tego względu wymogiem koniecznym powinna być kontrola składu pierwiastkowego materiałów kupowanych na rynku, będących podstawą do zbudowania urządzenia. Linie procesowe, w skład których wchodzą urządzenia procesowe oraz zadaniowe muszą być zbudowane z odpowiedniego gatunku stali, ściśle określonego w specyfikacji wymagań użytkownika (URS). Przeprowadzanie analiz należy dokonywać przed rozpoczęciem budowy urządzenia, za jakość którego producenci powinni brać pełną odpowiedzialność.

Własności stali są determinowane przez jej odpowiedni skład pierwiastkowy. Gatunki stali austenitycznej, które są dopuszczone do stosowania w przemyśle farmaceutycznym oraz kosmetycznym zawierają w swoim składzie odpowiednie ilości: węgla, chromu, siarki, manganu, fosforu, krzemu, niklu, molibdenu oraz azotu, narzucone przez normę PN-EN 10088-1:2014-12. Odpowiednia zawartość wyżej wymienionych pierwiastków w danym gatunku stali austenitycznej nadaje jej własności, takich jak: odporność chemiczna, zwiększona wytrzymałość oraz odporność na korozję, zwłaszcza podczas pracy w środowiskach agresywnych i w warunkach wysokich temperatur. Szczególnie ważna jest kontrola zawartości węgla, gdyż jest on głównym pierwiastkiem powodującym zwiększenie podatności stali na korozję międzykrystaliczną. Zastosowanie stali, która odbiega swoim składem od specyfikacji może wiązać się z zanieczyszczeniem produktu, dodatkowymi kosztami wycofania partii, przestoju produkcyjnego, utylizacji urządzenia, a następnie zakupu nowego.

„Lepiej zapobiegać niż leczyć”

Jak w takim razie Użytkownicy urządzeń mogą uchronić się przed nieuczciwymi deklaracjami lub pomyłkami dystrybutorów podzespołów ze stali austenitycznej? Przede wszystkim nabywane przez nich urządzenia powinny być zbudowane przez producentów, którzy przeprowadzają rzetelną kontrolę jakości sprawdzając zawartość poszczególnych pierwiastków w stali. Należy pochylić się także nad innymi ważnymi parametrami, do których możemy zaliczyć m.in. współczynnik chropowatości powierzchni.

Jedną z najdokładniejszych metod pomiaru zawartości węgla oraz innych pierwiastków w badanej stali jest optyczna spektroskopia emisyjna. Podstawowymi elementami budowy spektrometru optycznego są: elektroda oraz system optyczny. Elektroda odpowiedzialna jest za wytworzenie elektrycznego źródła napięcia potrzebnego do wzbudzenia atomów. System optyczny natomiast dzieli wchodzące do spektrometru źródło światła na długości fal właściwe dla danego pierwiastka. Pomiary wykonywane są w atmosferze argonu. W trakcie pomiaru, pomiędzy elektrodą a powierzchnią próbki występują wyładowania o charakterze iskrowym, co powoduje odparowanie fragmentu materiału badanej próbki. materiału. Podczas tego procesu uwolnione atomy i jony zostają pobudzone do emisji promieniowania świetlnego, które następnie trafia do systemów optycznych, gdzie mierzona jest koncentracja pierwiastków. Takie pomiary dają gwarancję, że wykorzystana stal spełnia wymogi określone w specyfikacji użytkownika i nie spowoduje zagrożenia dla wytwarzanych produktów oraz urządzenia.

Pomiar chropowatości powierzchni jest kolejnym parametrem, który powinien być sprawdzany i analizowany. Mikropory, które posiada niepolerowana stal mająca kontakt z produktem, są idealnym miejscem dla rozwoju drobnoustrojów. Są to miejsca, w które nie docierają środki myjące oraz dezynfekujące bądź ich skuteczność jest znikoma. Im gładsza jest wewnętrzna powierzchnia, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że stal będzie korodować lub zawierać substancje mogące prowadzić do kontaminacji produktu. W związku z tym, osiągnięcie optymalnego wykończenia powierzchni ma kluczowe znaczenie. Współczynnik chropowatości powierzchni dla stali polerowanej mającej kontakt z produktem powinien mieścić się w zakresie wymaganym przez Użytkownika. Do pomiarów chropowatości powierzchni wykorzystuje się mierniki chropowatości, tzw. profilometry.

Od ponad 30 lat, zajmując się projektowaniem oraz budową profesjonalnych linii procesowych wielokrotnie spotykaliśmy się ze złymi doświadczeniami klientów nie tylko w kwestii proponowanych im rozwiązań technologicznych. Poważnym problemem staje się brak kontroli wytwórców urządzeń oraz dystrybutorów stali nad jej składem pierwiastkowym, traktujących dostarczane im certyfikaty materiałowe jako dokument niepodważalny. Produkty farmaceutyczne oraz kosmetyczne znajdujące się w obrocie muszą posiadać właściwą jakość gwarantującą przede wszystkim bezpieczeństwo stosowania. Można je otrzymać dzięki zastosowaniu nowoczesnych urządzeń procesowych, których producenci przykładają uwagę do kontroli jakości począwszy od procesu projektowania, aż do etapu odbioru urządzenia. Szeroka dostępność metod analitycznych składu pierwiastkowego daje Użytkownikom przywilej wymagania od dostawców urządzeń potwierdzenia ich deklaracji, z których zdecydowanie powinni korzystać.

Należy jednak pamiętać, iż jakości stali w urządzeniach procesowych to tylko jedna z kwestii, która powinna podlegać kontroli. Mnogość pozostałych aspektów związanych z kontrolą jakości jest bardzo obszernym tematem, do kórego wrócimy na łamach czasopisma.

Artykuł sponsorowany

 

 

 

Artykuł został opublikowany w kwartalniku "Świat Przemysłu Kosmetycznego" 2/2022

 

Udostępnij materiał w

Aktualne wydanie

Wydarzenia branżowe

Nowości kosmetyczne

Czytaj inne

Partner serwisu

Partner serwisu
Partner
serwisu

Współpracujemy z

  •  http://swiat-przemyslu-farmaceutycznego.pl/
  •  http://swiat-przemyslu-kosmetycznego.pl/
  •  http://www.kosmetyczni.pl/
  •  https://wsiiz.pl/
  •  http://www.kosmetyki-detergenty.pl/