{"id":2153,"date":"2021-07-12T08:55:30","date_gmt":"2021-07-12T08:55:30","guid":{"rendered":"https:\/\/wldstainless.com\/?p=2153"},"modified":"2021-07-12T09:03:25","modified_gmt":"2021-07-12T09:03:25","slug":"the-choice-of-stainless-steel-material-for-brewery","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/the-choice-of-stainless-steel-material-for-brewery\/","title":{"rendered":"Die Wahl des Edelstahlmaterials f\u00fcr die Brauerei"},"content":{"rendered":"

Edelstahl wird in der Lebensmittel- und Getr\u00e4nkeindustrie aufgrund seiner hohen Temperaturbest\u00e4ndigkeit, Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und hygienischen Eigenschaften h\u00e4ufig verwendet. Im Vergleich zu anderen Bereichen wie der \u00d6l- und Gasproduktion werden Bierbraubeh\u00e4lter und -rohre regelm\u00e4\u00dfig mittels CIP (Site Cleaning) gereinigt. Um optimale Reinigungsergebnisse zu erzielen, ist eine gute Oberfl\u00e4chenbehandlung von Beh\u00e4ltern und Rohren von entscheidender Bedeutung. Seit den 1960er Jahren wird bei industriellen Bierbrauprozessen zur Herstellung von Beh\u00e4ltern und Tanks h\u00e4ufig Edelstahl AISI 304 verwendet, oder AISI 316<\/a>und Duplex-Edelstahl 2205. Die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit von 2205<\/a> Edelstahl ist vergleichbar mit dem von AISI 304<\/a> w\u00e4hrend die Festigkeit h\u00f6her ist und es nicht so leicht zu Chloridrissen kommt, wenn die Temperatur \u00fcber 60 \u00b0C liegt. Maische, W\u00fcrze und Bier greifen Edelstahl nicht an, selbst bei Siedetemperatur. Kaltverformter Edelstahl neigt jedoch bei Temperaturen \u00fcber 60 \u00b0C zu Chloridrissen. Im Allgemeinen korrodiert die Braul\u00f6sung auch AISI 304 Edelstahl nicht. Nur beim Bierbrauen mit weichem Wasser kann aufgrund des hohen Chloridgehalts AISI 316 Edelstahl gew\u00e4hlt werden.<\/p>\n

Aufgrund ihrer Anf\u00e4lligkeit f\u00fcr Zugspannungen k\u00f6nnen in d\u00fcnnwandigen Rohren und Beh\u00e4ltern Chloridrisse auftreten. Wenn der Beh\u00e4lter undicht ist, liegt dies h\u00e4ufig an minderwertiger Schwei\u00dfqualit\u00e4t oder hoher Erm\u00fcdungsbelastung. CIP (Feldreinigung) korrodiert Edelstahl nicht, kann jedoch unter extremen Bedingungen bei Edelstahl mit hohem Kaltverformungsgrad Chloridrisse verursachen. Die Ausfallmechanismen von Erm\u00fcdungskorrosion und Spannungsrisskorrosion sind \u00e4hnlich. Ein Beispiel f\u00fcr Erm\u00fcdungskorrosion in einem Verzuckerungstank ist die \u00d6ffnung eines Getreidespeichers. Nach dem Maischen und Erhitzen werden die K\u00f6rner von der W\u00fcrze getrennt und durch die \u00d6ffnung des Getreidespeichers entladen. Der Aufprall und die hohe Belastung durch das entladene Getreide f\u00fchren zu Erm\u00fcdungskorrosionsrissen entlang der Schwei\u00dfkante im Bereich direkt gegen\u00fcber der M\u00fcndung des Lagers. Die Undichtigkeit an einigen Stellen ist auf schlechte Qualit\u00e4t zur\u00fcckzuf\u00fchren. Der W\u00fcrzebeh\u00e4lter kann aufgrund von Chloridrissen und Hitzeerm\u00fcdung von au\u00dfen nach innen rei\u00dfen. Wenn beim Schwei\u00dfen von dampfbeheizten Spiralrohren eine hohe Schwei\u00dfspannung auftritt, k\u00f6nnen in der gesamten Edelstahlbeh\u00e4lterwand Risse auftreten.<\/p>\n

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Empfindlichkeit von Edelstahl<\/h4>\n

AISI 304 oder Edelstahl 316<\/a> hat einen Kohlenstoffgehalt von < 0,08% und kann sensibilisiert werden, wenn es f\u00fcr einen bestimmten Zeitraum 500 bis 800 \u00b0C ausgesetzt wird, was beim Schwei\u00dfen vorkommen kann. Daher verursacht das Schwei\u00dfen eine Sensibilisierung der \u201eW\u00e4rmeeinflusszone\u201c entlang der Schwei\u00dfnaht.<\/p>\n

Durch die Sensibilisierung entsteht an den Korngrenzen Chromkarbid, was zu einem schlechten Chromgehalt an den Korngrenzen f\u00fchrt und bei dicken Rohrw\u00e4nden (BBB 0,2 bis 3 mm) leicht zu intergranularer Korrosion von Edelstahl f\u00fchrt. Um diese Situation zu vermeiden, wird h\u00e4ufig \u201eschwei\u00dfbarer Stahl\u201c gew\u00e4hlt: beispielsweise Stahl der G\u00fcteklasse L, beispielsweise 304L<\/a>, 316L, dessen Kohlenstoffgehalt weniger als 0,03% betr\u00e4gt; Titanstabilisierter Stahl: 321,316 Ti.<\/p>\n

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Oberfl\u00e4chenbehandlung<\/h4>\n

F\u00fcr die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit von Edelstahl sind die Schwei\u00dfqualit\u00e4t und die W\u00e4rmeeinflusszone, die Oberfl\u00e4chenrauheit und der Zustand der sch\u00fctzenden Oxidschicht wichtig. Der Oberfl\u00e4chenzustand von Edelstahl ist besonders wichtig f\u00fcr die Lebensmittel- und Getr\u00e4nkeindustrie sowie die Pharmaindustrie. Korrosionsprobleme in Brauereien werden oft durch unebene Oberfl\u00e4chenbedingungen verursacht. W\u00e4hrend der Herstellung (Schwei\u00dfen, W\u00e4rmebehandlung, Schleifen usw.) wird die passivierte Chromoxidschicht besch\u00e4digt, was die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit verringert. Unzureichendes Schutzgas beim Schwei\u00dfen von Edelstahl f\u00fchrt zur Bildung einer hei\u00dfen Anlassfarbe. Diese por\u00f6sen thermischen Anlassfarben bestehen aus verschiedenen Oxiden, die dazu neigen, Ionen wie Chloridionen zu absorbieren, wodurch die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit verringert wird und das Grundmetall nicht gesch\u00fctzt wird.<\/p>\n

Wenn thermische oder andere Arten von Verunreinigungen nicht akzeptabel sind, muss eine Art Metalloberfl\u00e4che verwendet werden, um sie zu beseitigen. Durch Beizen oder Passivieren k\u00f6nnen die alte Oxidschicht, die Hitzer\u00fcckfarbe und andere Verunreinigungen entfernt werden, sodass sich der passivierte Chromoxidfilm vollst\u00e4ndig erholen kann. Das g\u00e4ngigste Beizverfahren besteht darin, Edelstahlrohre in eine gemischte S\u00e4urel\u00f6sung aus Salpeters\u00e4ure und Flusss\u00e4ure zu tauchen, was auch durch ein Spr\u00fch- oder Rohrsp\u00fclsystem erfolgen kann. Obwohl die Oberfl\u00e4che des Edelstahls nach dem Beizen aktiv ist, kann sich aufgrund der Reaktion von Chrom mit Sauerstoff in der Luft innerhalb von 24 Stunden ein Passivierungsfilm bilden, aber in einigen F\u00e4llen wird die Passivierung durch die Verwendung von Salpeters\u00e4ure chemisch erleichtert.<\/p>\n

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Schwei\u00dfen<\/h4>\n

Schwei\u00dfn\u00e4hte und w\u00e4rmebeeinflusste Zonen sind h\u00e4ufig die Ursache f\u00fcr Korrosion. F\u00fcr Brauereien und andere Lebensmittelhersteller sind Schwei\u00dffehler, wie z. B. mangelnde Durchdringung, von gr\u00f6\u00dfter Bedeutung, da sie zu Hygiene- und Sterilisationsproblemen f\u00fchren. Ingenieure und Eink\u00e4ufer stellen h\u00e4ufig ungeeignete Schwei\u00dfbedingungen und Schwei\u00dfverfahren fest, die nicht korrekt ausgef\u00fchrt werden k\u00f6nnen. Das Ergebnis sind Schwei\u00dfn\u00e4hte und Oberfl\u00e4chenzust\u00e4nde in der Konstruktion, die fertiggestellt werden m\u00fcssen, von schlechter Qualit\u00e4t.<\/p>\n

Thermische Wiedererhitzung wird dadurch verursacht, dass Licht in eine transparente Oxidschicht absorbiert wird, was auf die unterschiedliche Dicke der Oxidschicht zur\u00fcckzuf\u00fchren ist. Da die Farben unterschiedliche Brechungskoeffizienten haben, kann die blau aussehende Oxidschicht nur blaues Licht reflektieren und anderes Licht absorbieren. Dickere Oxidschichten haben mehr L\u00f6cher als vollst\u00e4ndig transparente d\u00fcnne Oxidschichten, daher verringern dickere Oxidschichten die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und die Nichthaftung von Edelstahl. F\u00fcr die meisten Standards ist eine helle Strohfarbe der W\u00e4rmer\u00fcckseite akzeptabel; alle anderen W\u00e4rmer\u00fcckseitenfarben wie Rot und Blau sind nicht akzeptabel. Die Pharmaindustrie erlaubt kein Hei\u00dftempern.<\/p>\n

Die Geometrie der Schwei\u00dfnaht muss so regelm\u00e4\u00dfig wie m\u00f6glich sein. Qualifizierte Schwei\u00dfn\u00e4hte besch\u00e4digen die Metalloberfl\u00e4che des Substrats nicht. Korrosion beginnt oft in einem winzigen Nadelloch am Anfang\/Ende einer Schwei\u00dfnaht.<\/p>\n

Theoretisch gibt es keine winzigen Nadell\u00f6cher, Lockerheiten oder andere Unebenheiten am Anfang\/Ende. Eine gute Schwei\u00dfdurchdringung ist sehr wichtig. Die Rohrleitung muss gut symmetrisch sein und die Breite der Schwei\u00dfnaht muss festgelegt sein.<\/p>\n

\u00a0<\/strong><\/p>\n

Oberfl\u00e4chenrauheit<\/h4>\n

Die Oberfl\u00e4chenrauheit beeinflusst die Hygiene- und Korrosionseigenschaften von Edelstahl. Die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit der elektropolierten Oberfl\u00e4che ist am besten, gefolgt von der mechanisch polierten Oberfl\u00e4che. Im Allgemeinen wird in der Bierindustrie und der Nahrungsmittelindustrie die Verwendung elektropolierter Oberfl\u00e4chen nicht erzwungen, dennoch werden mit solchen Oberfl\u00e4chen hervorragende Hygienebedingungen erreicht und sie sind leicht zu reinigen. Die meisten Rohre werden bei der Herstellung blankgegl\u00fcht. Da das Blankgl\u00fchen die Qualit\u00e4t stark verbessert, wird das Beizen im Inneren solcher Rohre oft nicht durchgef\u00fchrt, es sei denn, die Materialoberfl\u00e4che weist eine starke W\u00e4rmer\u00fcckf\u00e4rbung auf oder ist mit Eisen verunreinigt. Edelstahlbleche haben oft eine 2B-Oberfl\u00e4che und eine gute Oberfl\u00e4chenleistung. In Brauereien werden am h\u00e4ufigsten d\u00fcnnwandige, l\u00e4ngs geschwei\u00dfte Edelstahlrohre mit 2B-Beschichtung und manchmal einer weiteren Beschichtung (geb\u00fcrstet oder poliert) auf der Au\u00dfenseite verwendet. Extrudierte Edelstahlrohre werden in Brauereien nicht h\u00e4ufig verwendet; sie werden f\u00fcr Hochdruckzwecke eingesetzt.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Edelstahl wird aufgrund seiner hohen Temperaturbest\u00e4ndigkeit, Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und hygienischen Eigenschaften h\u00e4ufig in der Lebensmittel- und Getr\u00e4nkeindustrie verwendet. Im Vergleich zu anderen Bereichen wie der \u00d6l- und Gasproduktion werden Bierbraubeh\u00e4lter und -rohre regelm\u00e4\u00dfig mittels CIP (Site Cleaning) gereinigt. Um die besten Reinigungsergebnisse zu erzielen, ist eine gute Oberfl\u00e4chenbehandlung erforderlich [\u2026]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":2156,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[23],"tags":[],"class_list":["post-2153","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-news"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2153","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2153"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2153\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2158,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2153\/revisions\/2158"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2156"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2153"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2153"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2153"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}