{"id":2159,"date":"2021-07-14T07:35:14","date_gmt":"2021-07-14T07:35:14","guid":{"rendered":"https:\/\/wldstainless.com\/?p=2159"},"modified":"2021-07-14T07:38:30","modified_gmt":"2021-07-14T07:38:30","slug":"the-choice-of-stainless-steel-material-for-food-and-beverage-industrial","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/the-choice-of-stainless-steel-material-for-food-and-beverage-industrial\/","title":{"rendered":"Die Wahl des Edelstahlmaterials f\u00fcr die Lebensmittel- und Getr\u00e4nkeindustrie"},"content":{"rendered":"<p>Die meisten Herausforderungen bei der Verwendung von Edelstahl in der Milchwirtschaft und anderen Lebensmittelverarbeitungsindustrien h\u00e4ngen mit W\u00e4rmetauschern und nat\u00fcrlichem Oberfl\u00e4chenwasser wie Brunnenwasser zusammen. Wie Brauereien verwenden die meisten Lebensmittelindustrien h\u00e4ufig hei\u00dfe Medien, die mit Dampf erhitzt oder mit Wasser gek\u00fchlt werden, was mit Pasteurisierung und Sterilisation verbunden ist, und sto\u00dfen daher h\u00e4ufig auf Probleme wie Spannungsrisskorrosion. Im Allgemeinen korrodiert die Lebensmittelverarbeitung keinen Standard-Edelstahl wie <a href=\"https:\/\/wldstainless.com\/materials\/austenitic-stainless-steel\/304-304l-stainless-steel\/\">AISI304<\/a> oder 316. Die gro\u00dfe Bandbreite an Verarbeitungsmethoden in dieser Branche f\u00fchrt jedoch zu vielen verschiedenen Korrosionsfehlern. Wie zum Beispiel:<\/p>\n<ul>\n<li>Erosion\/Korrosion in Milchw\u00e4rmetauschern aus Edelstahl.<\/li>\n<li>Gleichm\u00e4\u00dfige Korrosion durch Milchs\u00e4ure und andere organische S\u00e4uren bei hohen Temperaturen.<\/li>\n<li>Mikrobielle Korrosion durch Oberfl\u00e4chenwasser oder Brunnenwasser.<\/li>\n<li>Spannungskorrosionsrisse, haupts\u00e4chlich \u201eChloridriss\u201c.<\/li>\n<li>Korrosionserm\u00fcdung durch Vibration.<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Bei Plattenw\u00e4rmetauschern in der Milchindustrie werden Molke, Milch und Prozesswasser durch Plattenw\u00e4rmetauscher aus Edelstahl 1.4401 verarbeitet, wie in der folgenden Tabelle dargestellt.<\/p>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<td width=\"213\">Produkte<\/td>\n<td width=\"213\">Einlasstemperatur, \u2103<\/td>\n<td width=\"213\">\u00a0Auslasstemperatur \uff0c \u2103<\/td>\n<td width=\"213\">Druck<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"213\">Molke<\/td>\n<td width=\"213\">30<\/td>\n<td width=\"213\">10<\/td>\n<td width=\"213\">Mittel<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"213\">Milch<\/td>\n<td width=\"213\">7<\/td>\n<td width=\"213\">30<\/td>\n<td width=\"213\">Hoch<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"213\">Prozesswasser<\/td>\n<td width=\"213\">57<\/td>\n<td width=\"213\">14<\/td>\n<td width=\"213\">Niedrig<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Um das Austreten kontaminierter Lebensmittel zu vermeiden, wird der Druck des Prozesswassers so niedrig wie m\u00f6glich gehalten. Leckagen treten auf, wenn die d\u00fcnnen Platten an der Druckstelle miteinander kollidieren. Dies wird durch Erm\u00fcdungsrisse im d\u00fcnnen Querschnitt verursacht, nachdem die Druckstelle erodiert und korrodiert ist. Eine metallografische mikroskopische Untersuchung des Abschnitts zeigt, dass keine Spannungsrisskorrosion aufgetreten ist. Da der niedrige Druck auf der Prozesswasserseite herrscht, kommt es in Verbindung mit Druckschwankungen und Fl\u00fcssigkeitsstr\u00f6mungsvibrationen auf dieser Seite zu Erosion\/Korrosion. Die physische Kollision der Platten kann vermieden werden, indem der Druck und die Druckschwankungen ge\u00e4ndert oder der Abstand zwischen den Platten vergr\u00f6\u00dfert wird.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Mikrobielle Korrosion durch Brunnenwasser<\/strong><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-2162 alignleft\" src=\"https:\/\/wldstainless.com\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/Microbial-corrosion-caused-by-well-water.png\" alt=\"\" width=\"366\" height=\"454\" srcset=\"https:\/\/wldstainless.com\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/Microbial-corrosion-caused-by-well-water.png 366w, https:\/\/wldstainless.com\/wp-content\/uploads\/2021\/07\/Microbial-corrosion-caused-by-well-water-242x300.png 242w\" sizes=\"(max-width: 366px) 100vw, 366px\" \/>Die Lebensmittelindustrie verwendet normalerweise Brunnenwasser. Der Eisengehalt im Brunnenwasser ist ziemlich hoch, was eisenverwandte Bakterien aktivieren und schwere Korrosion verursachen kann. Eine der h\u00e4ufig verwendeten Wasseraufbereitungsmethoden besteht darin, Eisen aus Brunnenwasser zu entfernen, um den Geschmack von Lebensmitteln zu verbessern und Korrosion von Verpackungen und Verarbeitungsger\u00e4ten nach dem Reinigen und Sp\u00fclen zu vermeiden. Oberfl\u00e4chen- und Brunnenwasser enthalten auch eine Reihe von Mikroorganismenarten, die sowohl unter aeroben als auch unter anaeroben Bedingungen aktiv sind. Aerobe eisenverwandte Bakterien oxidieren Eisenionen, w\u00e4hrend anaerobe eisenverwandte Bakterien Eisenionen reduzieren. Diese beiden Reaktionen werden letztendlich als mikrobielle Korrosion (MIC) klassifiziert. Andere Mikroorganismen k\u00f6nnen ebenfalls im Wasser aktiv sein, wie etwa schwefels\u00e4urereduzierende Bakterien und s\u00e4ureproduzierende Bakterien. Im selben Biofilm k\u00f6nnen aerobe Bakterien und (unten) anaerobe Bakterien aktiv sein.<\/p>\n<p>Bei Verwendung von Brunnenwasser zur Behandlung von Gem\u00fcsekonserven (nach Pasteurisierung sp\u00fclen und abk\u00fchlen). Wo das Wasser l\u00e4ngere Zeit nicht flie\u00dft, werden Rohre aus 316L-Werkstoff aufgrund der hohen Wassertemperatur innerhalb von sechs Monaten undicht. Das Brunnenwasser selbst ist kalt (unter 10 \u00b0C), kann aber im Sommer leicht auf 30 \u00b0C ansteigen, wenn es l\u00e4ngere Zeit station\u00e4r in der Leitung verbleibt. Im Vergleich zu Legionellen bilden sich bei h\u00f6heren Temperaturen korrosive Biofilme mit h\u00f6herer Aktivit\u00e4t.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Lochfra\u00df durch Chlordesinfektion und Sterilisation<\/strong><\/p>\n<p>Natriumhypochlorit wird h\u00e4ufig zum Reinigen und Desinfizieren von Edelstahlger\u00e4ten verwendet. Wenn die Natriumhypochloritkonzentration zu hoch ist oder die Reinigungs- und Desinfektionszeit zu lang ist, f\u00fchrt Natriumhypochlorit zu schwerer Korrosion des Edelstahls, insbesondere bei Temperaturen \u00fcber 25 \u00b0C.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Spannungsrisskorrosion<\/strong><\/p>\n<p>Bei Temperaturen \u00fcber 60 \u00b0C besteht die Gefahr von Spannungsrisskorrosion durch Chlorid. Mit zunehmender Kaltverformung, Zugspannung und Chloridgehalt steigt das Risiko. Im Vergleich zu kaltverformten Rohren ohne Gl\u00fchen sind gegl\u00fchte Rohre unempfindlich gegen\u00fcber Spannungsrisskorrosion durch Chlorid. Die Au\u00dfenseite von geradlinig geschwei\u00dften Stahlrohren, die in der Milchindustrie verwendet werden, ist aufgrund von Zugspannungen im Abschnitt, die durch das Biegen w\u00e4hrend des Herstellungsprozesses entstehen, viel empfindlicher gegen\u00fcber Chlorid. In anderen Anwendungen k\u00f6nnen Rohrw\u00e4rmetauscher f\u00fcr Spannungsrisskorrosion durch Chlorid verantwortlich sein. Bei Temperaturen \u00fcber 60 \u00b0C treten Spannungsrisse durch Chlorid eher auf einer Seite der H\u00fclle auf. AISI 304 und 316 sind anf\u00e4llig f\u00fcr dieses Problem und es besteht die Gefahr von Spannungsrisskorrosion, wenn sie in Zuckerverdampfern verwendet werden, wo stattdessen ferritischer Edelstahl verwendet werden kann. Ferritischer Edelstahl AISI 441 wird h\u00e4ufig in der Zuckerindustrie verwendet, insbesondere AISI 439. In der praktischen Anwendung wird die Auswahl an Rohrleitungen auf Edelstahl 304 und Edelstahl 439 ausgerichtet. <a href=\"https:\/\/wldstainless.com\/materials\/austenitic-stainless-steel\/304-304l-stainless-steel\/\">304 Edelstahl<\/a> f\u00fcr k\u00fcrzere Rohre und 439 f\u00fcr l\u00e4ngere Rohre.<\/p>\n<p>Edelstahl 304: Der Stahl kann ausgew\u00e4hlt werden, wenn die L\u00e4nge des Rohres weniger als 3 Meter betr\u00e4gt. Der W\u00e4rmeausdehnungskoeffizient von <a href=\"https:\/\/wldstainless.com\/materials\/austenitic-stainless-steel\/304-304l-stainless-steel\/\">304<\/a> Edelstahl hat eine Dicke von 1,8 \u00d7 10-2 mm\/m\u2103, was viel gr\u00f6\u00dfer ist als bei Kohlenstoffstahl. Wenn das Gef\u00e4\u00df eine hohe Temperatur hat, ist die thermische Belastung des Rohrs hoch. AISI 304 Edelstahlrohre wurden nach dem Schwei\u00dfen gerader N\u00e4hte im Werk gegl\u00fcht.<\/p>\n<p>439 Edelstahl: ASTM439 ist ein titanstabilisierter ferritischer Edelstahl (17% ~ 19%Cr), der f\u00fcr Verdampfer oder Spulen mit einer L\u00e4nge von bis zu 5 m verwendet wird. Das Risiko von Spannungskorrosionsbr\u00fcchen ist gr\u00f6\u00dfer, wenn die Rohrl\u00e4nge mehr als 7 m betr\u00e4gt, die Chloridkonzentration hoch ist und der Grad der Kaltverformung hoch ist. In ferritischen rostfreien St\u00e4hlen wie AISI 439 tritt kein Spannungskorrosionsbruch auf. Um Spaltkorrosion zu vermeiden, werden, wenn Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und Hygienebedingungen dies zulassen, normalerweise W\u00e4rmetauscher verwendet, deren Mantel aus einer dicken Kohlenstoffstahlplatte und deren Innenwand aus einem d\u00fcnnen AISI439-Stahlrohr besteht. Auf diese Weise kann Kohlenstoffstahl einen kathodischen Schutz f\u00fcr das d\u00fcnnwandige Edelstahlrohr bieten, was die Konstruktions- und Produktionskosten senken und die Lebensdauer verl\u00e4ngern kann.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die meisten Herausforderungen bei der Verwendung von Edelstahl in der Milchwirtschaft und anderen Lebensmittelverarbeitungsindustrien h\u00e4ngen mit W\u00e4rmetauschern und nat\u00fcrlichem Oberfl\u00e4chenwasser wie Brunnenwasser zusammen. 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