1. 奧氏體不銹鋼交付前處理


  奧氏體不銹鋼食品設(shè)備在交付前和使用過程中,為保持良好的耐蝕性,應(yīng)予以鈍化處理,鈍化處理可以防止管道無機油、鐵屑、氧化皮、灰塵等對生產(chǎn)產(chǎn)品造成污染,同時也可以延長不銹鋼管設(shè)備的壽命。鈍化處理過程包括預處理和鈍化程序,預處理是先對設(shè)備進行檢測,如管道、罐體無泄漏等,同時要確認清洗條件是否滿足304不銹鋼的要求,如氯離子清洗后能否被清洗干凈等。鈍化過程為:水沖洗→除油→水沖洗→酸洗鈍化→水洗→鈍化膜檢驗→干燥,具體要求可參考表B.8參數(shù)。酸洗鈍化劑有硝酸型(單一硝酸型、硝酸/鉻酸鹽型、硝酸/氫氟酸型、王水型),非硝酸型(鉻酸或重鉻酸鹽型、硫酸型、雙氧水型、堿液型)。國內(nèi)食品設(shè)備制造企業(yè)多采用單一硝酸法進行鈍化。


表 B.8.jpg



2. 奧氏體不銹鋼的消毒


  304、316不銹鋼典型的消毒方法:通常先是清潔,再是消毒殺菌。盡管有許多相似的順序,典型的消毒殺菌順序如下:(1)徹底沖洗全部的洗滌液;(2)將所有表面在溫度不低于80℃的干凈熱水中至少浸泡1min;(3)全部在溫度不低于25℃,含有至少0.005%的可用氯的次氯酸鹽溶液中至少浸泡1min;(4)在干凈的熱水中沖洗;(5)在最低溫度為25℃,pH值在5.0或以下,至少含有0.00125%的可用碘的溶液中至少浸泡1min;(6)按上述步驟(4)中所述進行沖洗;(7)在有與步驟(3)中所用消毒液同等強度的第三種消毒殺菌溶液中浸泡;(8)再次用干凈的熱水(溫度高于80℃)或干凈的蒸汽中沖洗;(9)沖干。


通常的消毒殺菌劑分為4大類:


  a. 無機氯產(chǎn)品通常是鈣次氯酸鹽或鈉次氯酸鹽。


     ①. 如果使用足夠高的濃度,就有效;

     ②. 有機物可能導致殺滅細菌的作用降低;

     ③. 溫度和pH值可能影響殺菌效果;

     ④. 相對不受水硬度的影響;

    ⑤. 表面上無薄膜層,但如果不徹底沖洗可能會留下異味或氣味;

    ⑥. 對許多微生物的殺菌作用有良好效果;

    ⑦. 如果不徹底沖洗,可導致腐蝕不銹鋼; 

    ⑧.要求最低濃度0.005%。


  b. 有機氯產(chǎn)品,如氯胺T、二或三氯氰尿酸。


     ①. 殺菌作用比次氯酸鹽慢;

     ②. 有和次氯酸鹽相似的局限性和特征;

    ③. 相對對皮膚無刺激;④. 相對不會腐蝕不銹鋼;

    ⑤. 要求的最低濃度0.02%。


  c. 碘伏有元素碘、鈉或碘化鉀及不同有機物的水溶液。


    ①. 冷水或硬水中的酸性pH范圍中的快速殺毒作用;

    ②. 比次氯酸鹽更少地受到有機物的影響;

    ③. 普通濃度中無有毒氣體;

    ④. 對皮膚無刺激;

    ⑤. 溶液中的黃色或琥珀色的顏色深度與濃度成正比;

    ⑥. 無著色;

    ⑦. 最小的氣味和異味; 

    ⑧.對不銹鋼相對無腐蝕;

    ⑨. 要求的最低濃度0.00125%。


 d. 四價銨基化合物-含有氯化銨的復雜二或三甲基或丁基有機化合物。


    ①. 稀釋度經(jīng)常決定殺菌作用;

    ②. 對不同組織具有很強的選擇特異破壞性;

    ③. 接觸后能夠在表面上形成多余的細菌抑制薄層;

    ④. 對皮膚無刺激;

    ⑤. 在通常的稀釋中無氣味或異味;

    ⑥. 與肥皂和一些洗滌劑有配伍禁忌;

    ⑦. 殘余的數(shù)量經(jīng)常無法確定; 

    ⑧.對不銹鋼無腐蝕;

    ⑨. 要求的最低濃度0.02%。



3. 食品工業(yè)中不銹鋼的腐蝕


 不銹鋼管在食品加工、儲運等生產(chǎn)中最常見的腐蝕是氯化物應(yīng)力腐蝕斷裂。這種腐蝕通常發(fā)生在60~80℃的環(huán)境下,特別是在有蒸汽存在時,因此需要加強防護。防護,不僅包括對腐蝕物的及時清理,也包括對不銹鋼表面的維護,正如日常我們會發(fā)現(xiàn)經(jīng)鏡面拋光并保持表面清潔,304不銹鋼會表現(xiàn)出比表面粗糙且被污物沾染的316不銹鋼具有更好的耐蝕性。


  對于輸水用不銹鋼管線而言,主水管中的額定氯含量不影響使用性能。如果主水管中較高的氯含量水平維護相當長的周期,會加大不銹鋼輸水管縫隙腐蝕的風險。316不銹鋼具有較好的耐蝕性,即使這樣,氯含量也要保持盡可能低的水平,或盡快恢復輸水管中氯含量保持正常水平。不過,只要系統(tǒng)用消毒水消毒后得到徹底沖洗,游離氯達0.0025%~0.005%的消毒水可在管道中最多滯留24h。



4. 食品加工不銹鋼設(shè)備的設(shè)計


  食品加工不銹鋼設(shè)備的設(shè)計,要考慮利于液體排放的傾斜設(shè)計;采用圓角設(shè)計,則能進一步避免出現(xiàn)液體沉積物。



5. 食品加工不銹鋼設(shè)備的焊接


  304L、316L等食品加工不銹鋼設(shè)備的焊接采用鎢板氬弧焊(TIG焊),其是非熔化極惰性氣體保護焊。


  TIG焊的主要特點是保護效果好、焊接無熔渣、表面成型好、易于控制。由于焊縫背面熔透良好,且液態(tài)金屬不易流失,所以可以達到單面焊雙面成型。這種焊接工藝的特性是:


     ①. 焊接變形大,由于奧氏體組織材料熱導率小,線膨脹系數(shù)大,為防止過熱及得到合格焊縫,焊接電流不能大。 

     ②. 焊接時熔深大,為防止過熱及得到合格焊縫,焊接電流不能大。 

     ③. 宜短弧,速度快,盡可能使焊縫冷卻速度加快。

     ④. 為獲得極穩(wěn)定的焊縫熔池,應(yīng)保持穩(wěn)定的工藝參數(shù)。

     ⑤. 焊接時在450~850℃加熱情況下,過飽和碳就會以鉻的碳化物形式在晶界上析出造成晶間腐蝕,在焊縫熱影響區(qū)中,必然存在著處于該溫度范圍的部分,引起焊縫腐蝕,這是奧氏體不銹鋼焊接工藝上極為重要的問題。


  焊接參數(shù)及焊接質(zhì)量:不銹鋼薄板產(chǎn)品焊接質(zhì)量關(guān)鍵是焊縫質(zhì)量,之所以采用奧氏體不銹鋼,是因為它具有優(yōu)良的焊接性能,一般含碳量要求控制在0.5%以下為宜。對于常用的0.5mm厚薄板,焊接電流應(yīng)控制在85~90A,焊接速度7.5m/min左右,電弧高度1~1.5mm,電極直徑1.6mm,產(chǎn)生的焊縫均勻但有輕微氧化。304不銹鋼退火后強度和硬度較低,韌性和塑性好,無磁性,耐蝕性和焊接性能好,適宜冷加工變形,為保證焊后得到理想焊縫,應(yīng)合理選擇不銹鋼中元素含量。


(附錄B內(nèi)容由中國寶武太鋼集團總工程師李建民組織,中國寶武太鋼集團技術(shù)中心孫銘山副主任、技術(shù)中心張威博士負責組織撰寫,參編人員包括技術(shù)中心莫金強、張晶晶、白晉鋼、楊永超、李國平、張劍橋、王貴平、張彥睿、武強等)