Bira fabrikası için Paslanmaz çelik malzeme seçimi
Paslanmaz çelik, yüksek sıcaklık dayanımı, korozyon direnci ve hijyenik özelliklerinden dolayı yiyecek ve içecek sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır. Petrol ve gaz üretimi gibi diğer alanlarla karşılaştırıldığında, bira üretim kapları ve boruları CIP (saha temizliği) kullanılarak düzenli olarak temizlenmektedir. En iyi temizleme sonuçlarını elde etmek için kapların ve boruların iyi yüzey işlemine tabi tutulması kritik öneme sahiptir. 1960'lardan bu yana, kap ve tankların imalatında kullanılan endüstriyel bira bira üretim süreçlerinde sıklıkla AISI 304 paslanmaz çelik veya AISI316ve dubleks paslanmaz çelik 2205. Korozyon direnci 2205 paslanmaz çelik ile karşılaştırılabilir AISI304 mukavemet daha yüksektir ve sıcaklık 60 ° C'den yüksek olduğunda klorür çatlaması üretmek kolay değildir. Ezilmiş malt, şıra ve bira paslanmaz çeliği kaynama noktasında bile paslandırmaz. Bununla birlikte, soğuk işlenmiş paslanmaz çelik, 60°C'nin üzerinde kullanıldığında klorür çatlamasına eğilimlidir. Genel olarak demleme çözümü AISI 304 paslanmaz çeliği de paslandırmaz. Sadece yumuşak su kullanılarak yapılan bira yapımında yüksek klorür içeriğinden dolayı AISI 316 paslanmaz çelik seçilebilir.
İnce duvarlı tüplerde ve kaplarda, çekme gerilimine karşı hassasiyetleri nedeniyle klorür çatlaması meydana gelebilir. Kapta sızıntı varsa bunun nedeni genellikle standartların altında kaynak kalitesi veya yüksek yorulma yüküdür. CIP (saha temizliği) paslanmaz çeliği korozyona uğratmaz, ancak aşırı koşullar altında paslanmaz çelikte yüksek derecede soğuk şekillendirme ile klorür çatlamasına neden olabilir. Yorulma korozyonu ve gerilim korozyonu çatlaması arıza mekanizmaları benzerdir. Şekerleştirme tankındaki yorulma korozyonunun bir örneği, tahıl ambarının açılmasıdır. Ezme ve ısıtma işleminden sonra taneler şıradan ayrılır ve tahıl ambarının açıklığından boşaltılır. Tahliye edilen tahılın darbesi ve yüksek yükü, depo ağzının tam karşısındaki alanda kaynak kenarı boyunca yorulma korozyonu çatlaklarına neden olur. Bazı yerlerdeki sızıntılar kalitesizlikten kaynaklanmaktadır. Wort kabı, klorür çatlaması ve ısı yorgunluğu nedeniyle dışarıdan içeriye doğru çatlayabilir. Buharla ısıtılan spiral boru kaynağı sırasında yüksek kaynak iç gerilimi varsa, paslanmaz çelik hazne duvarının tamamında çatlama meydana gelebilir.
Paslanmaz çeliğin hassasiyeti
AISI 304 veya 316 paslanmaz çelik < 0,08% karbon içeriğine sahiptir ve kaynak sırasında oluşabilecek belirli bir süre boyunca 500 ~ 800 ° C'ye maruz kalması durumunda hassaslaşabilir. Bu nedenle kaynak, kaynak boyunca “ısıdan etkilenen bölgenin” hassaslaşmasına neden olur.
Hassaslaştırma, tanecik sınırlarında krom karbür oluşumuna neden olur, bu da tanecik sınırlarında zayıf kromla sonuçlanır, kalın boru duvarı durumunda (BBB 0 2 ~ 3mm) paslanmaz çeliğin tanecikler arası korozyonuna neden olması kolaydır. Bu durumu önlemek için sıklıkla “kaynaklanabilir çelik”i seçin: L sınıfı çelik gibi. 304L, 316L, karbon içeriği 0,03%'den azdır; Titanyumla stabilize edilmiş çelik: 321.316 Ti.
Yüzey işleme
Paslanmaz çeliğin korozyon direnci için kaynak kalitesi ve ısıdan etkilenen bölge, yüzey pürüzlülüğü ve koruyucu oksit tabakasının durumu önemlidir. Paslanmaz çeliğin yüzey durumu özellikle yiyecek ve içecek endüstrisi ve ilaç endüstrisi için önemlidir. Bira fabrikalarındaki korozyon sorunları genellikle düzgün olmayan yüzey koşullarından kaynaklanır. İmalat sırasında (kaynak, ısıl işlem, taşlama vb.) pasifleştirilmiş krom oksit tabakası hasar görür, dolayısıyla korozyon direnci azalır. Paslanmaz çeliklerin kaynağında kullanılan koruyucu gazın yetersiz olması sıcak tav renginin oluşmasına yol açacaktır. Bu gözenekli termal tavlama renkleri, klorür iyonları gibi iyonları absorbe etme eğiliminde olan, korozyon direncini azaltan ve ana metali korumada başarısız olan çeşitli oksitlerden oluşur.
Termal maddeler veya diğer kirletici maddeler kabul edilemezse, bunları gidermek için bir tür metal kaplama kullanılmalıdır. Asitleme veya pasifleştirme, eski oksit tabakasını, ısıyı geri kazandıran rengi ve diğer kirletici maddeleri ortadan kaldırabilir, böylece pasifleştirilmiş krom oksit filminin tamamen iyileşmesine olanak tanır. En yaygın dekapaj işlemi, paslanmaz çelik boruların nitrik asit ve hidroflorik asitten oluşan karışık asit çözeltisine daldırılmasıdır; bu aynı zamanda bir sprey veya boru durulama sistemi ile de gerçekleştirilebilir. Paslanmaz çeliğin yüzeyi asitleme sonrasında aktif olmasına rağmen, kromun havadaki oksijenle reaksiyonu nedeniyle 24 saat içinde bir pasivasyon filmi oluşabilmektedir ancak bazı durumlarda pasifleştirme, nitrik asit kullanılarak kimyasal olarak kolaylaştırılmaktadır.
Kaynak
Kaynaklar ve ısıdan etkilenen bölgeler genellikle korozyona neden olur. Bira fabrikaları ve diğer gıda endüstrileri için, kaynaktaki nüfuziyet eksikliği gibi kusurlar büyük önem taşır ve hijyen ve sterilizasyon sorunlarına neden olur. Mühendisler ve alıcılar sıklıkla uygun olmayan kaynak koşullarını ve doğru şekilde gerçekleştirilemeyen kaynak prosedürlerini tespit ederler. Sonuç olarak inşaatta tamamlanması gereken kalitesiz kaynaklar ve yüzey koşulları ortaya çıkar.
Termal yeniden ısıtma, oksit tabakasının farklı kalınlıklarından dolayı ışığın şeffaf bir oksit tabakası tarafından emilmesinden kaynaklanır. Renklerin kırılma katsayıları farklı olduğundan mavi görünümlü oksit tabakası yalnızca mavi ışığı yansıtıp diğer ışıkları emebiliyor. Daha kalın oksit katmanları, tamamen şeffaf ince oksit katmanlarına göre daha fazla deliğe sahiptir, bu nedenle daha kalın oksit katmanları, paslanmaz çeliğin korozyon direncini ve yapışmamasını azaltacaktır. Çoğu standart için, ısı geri dönüşünün açık saman rengi kabul edilebilir; Kırmızı ve mavi gibi diğer tüm ısıtmalı renkler kabul edilemez. İlaç endüstrisi sıcak tavlamaya izin vermez.
Kaynağın geometrisi mümkün olduğu kadar düzenli olacaktır. Nitelikli kaynaklar alt tabakanın metal yüzeyine zarar vermez. Korozyon genellikle kaynağın başlangıcında/sonunda küçük bir iğne deliğinin içinde başlar.
Teorik olarak başlangıçta/sonda küçük delikler, gevşeklikler veya diğer tümsekler yoktur. İyi kaynak nüfuziyeti çok önemlidir. Borular iyi simetrik olmalı ve kaynağın genişliği sabit olmalıdır.
Yüzey pürüzlülüğü
Yüzey pürüzlülüğü paslanmaz çeliğin hijyen ve korozyon özelliklerini etkiler. Elektro-cilalı yüzeyin korozyon direnci en iyisidir, bunu mekanik olarak cilalanmış yüzey takip eder. Genel olarak bira endüstrisi ve gıda endüstrisi elektro-parlatılmış yüzeylerin kullanımını zorunlu kılmaz, ancak bu tür yüzeyler mükemmel hijyen koşulları ve kolay temizlik sağlar. Çoğu boru imalat sırasında parlak tavlanır. Parlak tavlama işlemi kaliteyi büyük ölçüde arttırdığı için, malzeme yüzeyi ciddi bir geri ısı rengine sahip olmadığı veya demirle kirlenmediği sürece bu tür boruların içindeki dekapaj işlemi genellikle yapılmaz. Paslanmaz çelik sac genellikle 2B yüzeye sahiptir, iyi yüzey performansına sahiptirler. Bira fabrikalarında en yaygın olarak ince duvarlı, düz kaynaklı paslanmaz çelik borular kullanılır; 2B kaplamalı ve bazen dış yüzeyde başka bir kaplama (fırça veya cila) bulunur. Paslanmaz çelik ekstrüde borular bira fabrikalarında yaygın olarak kullanılmaz; yüksek basınç amaçları için kullanılırlar.
