有許(xu)多食品(pin)雖然無(wu)害,但(dan)含鹽量(liang)高(gao)(gao)(gao)、pH值(zhi)呈酸(suan)性、加工(gong)溫度(du)高(gao)(gao)(gao)、固體含量(liang)高(gao)(gao)(gao)(尤其是(shi)在靜置條(tiao)件下),可能(neng)要(yao)求(qiu)合(he)金具有更好的(de)耐(nai)腐蝕性(耐(nai)點蝕當量(liang)高(gao)(gao)(gao)),其表(biao)面有更高(gao)(gao)(gao)的(de)拋(pao)光程度(du)和(he)鈍化(hua)程度(du),或(huo)(huo)者(zhe)需要(yao)縮短清洗之間的(de)加工(gong)處(chu)理時間,或(huo)(huo)者(zhe)以上(shang)幾項措施的(de)結合(he)。
一般而言,PRE值(耐點蝕當量)為18的不銹鋼足以應對以下的介質條件:溫度20~25℃,接近中性的pH值,持續接觸200mg/L的氯化物,而PRE值為24的材料可承受同樣條件下約1000mg/L的氯化物。當pH值更偏堿性或溫度更低時,不銹鋼可承受的氯化物濃度更高。而當pH值較低或溫度較高時,不銹鋼可承受的氯化物濃度降低。
關于各種不銹鋼(gang)牌號對不同腐蝕性溶液的耐腐蝕性,可以參考一些線上資料,例如奧托昆普腐蝕手冊(Outokumpu Corrosion Hancsion Handbook)。
1. 有機酸
有(you)機酸如醋酸、檸(ning)檬酸和(he)乳酸,通常(chang)用(yong)于食品加工(gong)(gong)業。在食品加工(gong)(gong)所常(chang)用(yong)的(de)濃度(du)和(he)溫度(du)范(fan)圍內,這些酸對大多數(shu)不銹鋼都是(shi)無害(hai)的(de)。
2. 乳(ru)制品
304L不銹鋼和316L不銹(xiu)鋼是乳制品行業最常用的不銹鋼。304L不銹鋼(gang)用于將原料奶運輸到乳品廠的公路和鐵路罐車,例如新西蘭40000L的鐵路奶罐車。316L不銹鋼通常用于黃油(含有氯化物)的生產。在某些情況下,需要用到更高合金化的不銹鋼牌號。以下是6%鉬不銹鋼的兩個應用實例:
a. 一(yi)家乳品廠在腌(a)制(zhi)奶(nai)酪(lao)時遇到了腐蝕問(wen)題。用于奶(nai)酪(lao)腌(a)制(zhi)的鹽(yan)水含有30%的氯(lv)化鈉,pH值為5.3。即(ji)使工藝(yi)溫度只有10℃,也需要使用6%鉬不銹鋼。
b. 一家冰(bing)淇淋生產廠的(de)316L不銹鋼冰(bing)淇淋模具出(chu)現(xian)了點(dian)蝕(shi)和應力腐(fu)蝕(shi)開裂的(de)問題(ti)。腐(fu)蝕(shi)的(de)原因是工藝中使(shi)用(yong)了氯化鈣作為(wei)制冷劑(ji),同(tong)時在清空(kong)模具時使(shi)用(yong)了蒸汽(qi)加熱(re)。改用(yong)了6%鉬不銹鋼后(hou),腐(fu)蝕(shi)問題(ti)消失了。
3. 制糖
在制(zhi)糖(tang)(tang)工(gong)業中,一些糖(tang)(tang)溶液可能含有(you)高(gao)達10000mg/L的(de)氯化物,pH值為5。這種溶液在80℃時會導致316L的(de)應(ying)力(li)腐蝕開裂。使(shi)用2205雙相不銹(xiu)鋼(S32205)制(zhi)造的(de)糖(tang)(tang)液儲罐,服役時間已經超過10年而(er)沒有(you)出(chu)現任何腐蝕現象(xiang)。
4. 豬肉凍和蔬菜凍
在(zai)(zai)評估豬(zhu)肉凍(dong)和(he)(he)蔬菜凍(dong)加(jia)熱設(she)備(bei)材(cai)料的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕試(shi)驗中,316L不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼出現(xian)了腐(fu)(fu)蝕現(xian)象。在(zai)(zai)95℃的(de)(de)溫度(du)下,對904L、6%鉬、4565、2205和(he)(he)2507等(deng)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼進行了31天(tian)的(de)(de)縫隙腐(fu)(fu)蝕試(shi)驗。結果表明,904L和(he)(he)2205不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)(zai)切割邊(bian)部(bu)出現(xian)淺坑,而6%Mo、4565和(he)(he)2507不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼沒有出現(xian)腐(fu)(fu)蝕。
5. 啤酒釀造
不銹(xiu)鋼(gang)是啤(pi)酒釀(niang)造(zao)(zao)(zao)設備的主要制(zhi)造(zao)(zao)(zao)材(cai)(cai)料(liao)。通(tong)常(chang)情況(kuang)下(xia)(xia),采用(yong)304L不銹(xiu)鋼(gang)即可(ke),即使釀(niang)造(zao)(zao)(zao)過程中加工容器和(he)管道(dao)系(xi)統(tong)運行(xing)溫(wen)(wen)度達到沸點也(ye)足以(yi)承受(shou)。通(tong)常(chang),304L也(ye)足以(yi)承受(shou)釀(niang)造(zao)(zao)(zao)用(yong)水中的氯化(hua)(hua)物含量,只有在(zai)極端情況(kuang)下(xia)(xia)才需要使用(yong)316L。在(zai)溫(wen)(wen)度高于60℃的區(qu)域,如果保(bao)溫(wen)(wen)材(cai)(cai)料(liao)受(shou)潮(chao),存在(zai)設備外部發(fa)生氯化(hua)(hua)物應力腐(fu)蝕(shi)開裂的風險(xian)。所有保(bao)溫(wen)(wen)材(cai)(cai)料(liao)都(dou)含有氯化(hua)(hua)物,如果保(bao)溫(wen)(wen)材(cai)(cai)料(liao)受(shou)潮(chao),氯化(hua)(hua)物會溶出,如果保(bao)溫(wen)(wen)材(cai)(cai)料(liao)反(fan)復受(shou)潮(chao),氯化(hua)(hua)物會在(zai)金屬外表面濃縮。
6. 葡萄(tao)酒釀造
葡(pu)萄(tao)園使用的收(shou)割機是(shi)由304L不銹鋼(gang)(gang)制(zhi)造的。所有機器(qi)部件如脫(tuo)粒(li)機、鏟斗、接(jie)收(shou)板、連桿和動(dong)(dong)力傳(chuan)動(dong)(dong)鏈(lian)都由不銹鋼(gang)(gang)制(zhi)成,以避免設(she)備腐蝕并保持葡(pu)萄(tao)的質量。
同樣,在釀(niang)酒廠,從葡(pu)萄(tao)莖上分(fen)離葡(pu)萄(tao)、壓榨(zha)和(he)浸(jin)漬(zi)葡(pu)萄(tao)、過濾(lv)、發酵、陳釀(niang)和(he)裝瓶的設備都(dou)是用(yong)304L或(huo)316L不銹鋼制成的。
7. 碳酸軟飲料
盡管(guan)碳(tan)酸(suan)飲料(liao)由于含有碳(tan)酸(suan)和磷酸(suan)而呈酸(suan)性,但采用304L不(bu)(bu)銹鋼進行加工和灌裝通常是足(zu)夠的(de)。但是,西(xi)澳(ao)大利亞珀斯的(de)可(ke)口可(ke)樂(le)Amatil工廠使用了(le)316L不(bu)(bu)銹鋼,因為該地區的(de)供(gong)水中氯化(hua)物含量相對較(jiao)高。