Выбор материала из нержавеющей стали для пивоварни

Нержавеющая сталь широко используется в пищевой промышленности и производстве напитков благодаря своей высокой термостойкости, коррозионной стойкости и гигиеническим свойствам. По сравнению с другими областями, такими как добыча нефти и газа, резервуары и трубы для пивоварения регулярно очищаются с использованием CIP (очистка объекта). Для достижения наилучших результатов очистки решающее значение имеет хорошая обработка поверхности контейнеров и труб. С 1960-х годов в процессах промышленного пивоварения, используемых для изготовления контейнеров и резервуаров, часто использовалась нержавеющая сталь AISI 304 или АИСИ 316и дуплексная нержавеющая сталь 2205. Коррозионная стойкость 2205 нержавеющая сталь сравнима с сталью АИСИ 304 в то время как прочность выше, и при температуре выше 60 ℃ нелегко вызвать растрескивание хлорида. Затертые солод, сусло и пиво не разъедают нержавеющую сталь даже при температуре кипения. Однако холоднодеформированная нержавеющая сталь склонна к хлоридному растрескиванию при использовании при температуре выше 60 ℃. В целом пивоваренный раствор также не разъедает нержавеющую сталь AISI 304. Только при пивоварении с использованием мягкой воды можно выбрать нержавеющую сталь AISI 316 из-за высокого содержания хлоридов.

Хлоридное растрескивание может возникать в тонкостенных трубках и сосудах из-за их чувствительности к растягивающим напряжениям. Если сосуд протекает, то это часто происходит из-за некачественной сварки или высокой усталостной нагрузки. CIP (очистка в полевых условиях) не вызывает коррозию нержавеющей стали, но в экстремальных условиях может вызвать хлоридное растрескивание нержавеющей стали с высокой степенью холодной штамповки. Механизмы усталостной коррозии и коррозионного растрескивания под напряжением аналогичны. Примером усталостной коррозии в резервуаре для осахаривания является открытие зернового бункера. После затирания и нагревания зерна отделяются от сусла и выгружаются через отверстие зернохранилища. Удар и высокая нагрузка от выброшенного зерна приводят к образованию усталостных коррозионных трещин по кромке сварного шва в зоне непосредственно напротив устья склада. Течь в некоторых местах связана с плохим качеством. Контейнер для сусла может треснуть снаружи внутрь из-за хлоридного растрескивания и термической усталости. Если во время сварки спиральных труб с паровым нагревом возникает высокое внутреннее напряжение, по всей стенке резервуара из нержавеющей стали могут возникнуть трещины.

Чувствительность нержавеющей стали

AISI 304 или нержавеющая сталь 316 имеет содержание углерода <0,08% и может быть сенсибилизирован при воздействии температуры 500 ~ 800 ℃ в течение определенного периода времени, что может произойти во время сварки. Следовательно, сварка вызывает сенсибилизацию «зоны термического влияния» вдоль шва.

Сенсибилизация приведет к образованию карбида хрома на границах зерен, что приведет к плохому содержанию хрома на границах зерен, что легко может вызвать межкристаллитную коррозию нержавеющей стали в случае толстой стенки трубы (BBB 0 2 ~ 3 мм). Чтобы избежать такой ситуации, часто выбирайте «свариваемую сталь»: например, сталь марки L, например 304Л, 316L, содержание углерода в котором менее 0,03%; Стабилизированная титаном сталь: 321,316 Ti.

 

Обработка поверхности

Для коррозионной стойкости нержавеющей стали важное значение имеют качество сварного шва и зона термического влияния, шероховатость поверхности и состояние защитного оксидного слоя. Состояние поверхности нержавеющей стали особенно важно для пищевой промышленности и фармацевтической промышленности. Проблемы коррозии на пивоваренных заводах часто возникают из-за неровностей поверхности. В процессе изготовления (сварка, термообработка, шлифовка и т. д.) пассивированный слой оксида хрома повреждается, что снижает коррозионную стойкость. Недостаточное количество защитного газа, используемого при сварке нержавеющей стали, приведет к образованию цвета горячего отпуска. Эти пористые краски для термической закалки состоят из различных оксидов, которые имеют тенденцию поглощать ионы, такие как ионы хлорида, снижая коррозионную стойкость и не защищая основной металл.

Если термические или другие типы загрязнений недопустимы, для их устранения необходимо использовать какую-либо металлическую отделку. Травление или пассивация позволяют удалить старый оксидный слой, вернуть цвет и другие загрязнения, тем самым позволяя полностью восстановить пассивированную пленку оксида хрома. Наиболее распространенным процессом травления является погружение труб из нержавеющей стали в смешанный кислотный раствор азотной и плавиковой кислот, что также можно осуществить с помощью системы распыления или промывки трубопроводов. Хотя поверхность нержавеющей стали после травления активна, пассивационная пленка может образоваться в течение 24 часов за счет реакции хрома с кислородом воздуха, но в некоторых случаях пассивация химически облегчается применением азотной кислоты.

 

Сварка

Сварные швы и зоны термического влияния часто являются причиной коррозии. Для пивоваренных заводов и других предприятий пищевой промышленности дефекты сварных швов, такие как непровар, имеют первостепенное значение, вызывая проблемы гигиены и стерилизации. Инженеры и покупатели часто выявляют неподходящие условия сварки и процедуры сварки, которые невозможно выполнить правильно. Результатом является плохое качество сварных швов и состояния поверхности в конструкции, которую необходимо завершить.

Термический повторный нагрев вызван поглощением света прозрачным оксидным слоем из-за различной толщины оксидного слоя. Поскольку цвета имеют разные коэффициенты преломления, синий оксидный слой может отражать только синий свет и поглощать другой свет. Более толстые оксидные слои имеют больше отверстий, чем полностью прозрачные тонкие оксидные слои, поэтому более толстые оксидные слои снизят коррозионную стойкость и отсутствие адгезии нержавеющей стали. Для большинства стандартов приемлем светло-соломенный цвет обратного тепла; Все другие цвета обратного нагрева, такие как красный и синий, неприемлемы. Фармацевтическая промышленность не допускает вспыльчивости.

Геометрия сварного шва должна быть максимально правильной. Квалифицированные сварные швы не повредят металлическую поверхность основы. Коррозия часто начинается внутри крошечного отверстия в начале/конце сварного шва.

Теоретически в начале/конце нет крошечных дырочек, люфтов или других неровностей. Хорошее проплавление сварного шва очень важно. Трубопроводы должны быть симметричными, а ширина сварного шва должна быть фиксированной.

 

Шероховатость поверхности

Шероховатость поверхности влияет на гигиенические и коррозионные свойства нержавеющей стали. Наилучшей коррозионной стойкостью обладает электрополированная поверхность, за ней следует механически полированная поверхность. В целом, пивоваренная и пищевая промышленность не требуют использования электрополированных поверхностей, однако такие поверхности обеспечивают отличные санитарные условия и легкую очистку. Большинство труб подвергаются яркому отжигу во время производства. Поскольку процесс светлого отжига значительно улучшает качество, травление внутри таких труб часто не проводится, если поверхность материала не имеет сильного цвета при обратном нагревании или не загрязнена железом. Листы из нержавеющей стали часто имеют поверхность 2B, они имеют хорошие характеристики поверхности. На пивоваренных заводах чаще всего используются тонкостенные прямошовные трубы из нержавеющей стали с отделкой 2B, а иногда и с другой отделкой (щеткой или полировкой) на внешней стороне. Экструдированные трубы из нержавеющей стали обычно не используются на пивоваренных заводах; они используются для целей высокого давления.