有許多食品(pin)雖然無害,但(dan)含鹽(yan)量高(gao)(gao)、pH值呈(cheng)酸性、加工(gong)溫度高(gao)(gao)、固體含量高(gao)(gao)(尤其是在靜置(zhi)條件下),可(ke)能要(yao)求合(he)金(jin)具有更好的耐(nai)(nai)腐(fu)蝕性(耐(nai)(nai)點蝕當量高(gao)(gao)),其表面有更高(gao)(gao)的拋光程度和鈍化程度,或者(zhe)需要(yao)縮(suo)短清洗之(zhi)間的加工(gong)處理時(shi)間,或者(zhe)以(yi)上幾項措施的結(jie)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(yu)各種不(bu)銹鋼牌號(hao)對不(bu)同腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性溶液的耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性,可以參考一(yi)些(xie)線上資料(liao),例如奧托昆普腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)手冊(Outokumpu Corrosion Hancsion Handbook)。
1. 有機(ji)酸
有機(ji)酸(suan)如醋酸(suan)、檸檬酸(suan)和(he)乳酸(suan),通(tong)常用(yong)于食品(pin)(pin)加(jia)工(gong)業。在(zai)食品(pin)(pin)加(jia)工(gong)所常用(yong)的濃度和(he)溫度范圍內,這些酸(suan)對大多數不(bu)銹鋼(gang)都是無害的。
2. 乳(ru)制品(pin)
304L不銹鋼和316L不銹鋼是乳制品行業最常用的不銹鋼。304L不(bu)銹鋼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. 一家乳品廠(chang)在腌(a)制奶酪(lao)時遇到(dao)了腐蝕(shi)問題(ti)。用(yong)于奶酪(lao)腌(a)制的鹽水含有(you)30%的氯化鈉,pH值為5.3。即使工藝溫度只有(you)10℃,也需要使用(yong)6%鉬不銹(xiu)鋼。
b. 一家冰淇淋(lin)生產(chan)廠的316L不銹鋼(gang)(gang)冰淇淋(lin)模(mo)具出現了(le)點(dian)蝕和應力腐蝕開裂的問題。腐蝕的原因是(shi)工藝(yi)中使用(yong)了(le)氯化鈣作為(wei)制冷劑,同(tong)時在清空模(mo)具時使用(yong)了(le)蒸(zheng)汽加熱。改(gai)用(yong)了(le)6%鉬(mu)不銹鋼(gang)(gang)后,腐蝕問題消(xiao)失了(le)。
3. 制糖
在(zai)制糖工業中,一(yi)些糖溶(rong)液(ye)可能含有(you)高(gao)達10000mg/L的氯化物,pH值為5。這(zhe)種溶(rong)液(ye)在(zai)80℃時會導致316L的應力腐蝕(shi)開裂。使用2205雙相不銹鋼(gang)(S32205)制造的糖液(ye)儲(chu)罐(guan),服(fu)役時間(jian)已經(jing)超過10年而沒有(you)出現任何腐蝕(shi)現象。
4. 豬肉凍(dong)和蔬菜凍(dong)
在評估豬肉凍和蔬(shu)菜凍加熱設備(bei)材(cai)料的腐蝕試(shi)驗中,316L不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)出(chu)現(xian)(xian)了腐蝕現(xian)(xian)象。在95℃的溫度下,對(dui)904L、6%鉬(mu)、4565、2205和2507等(deng)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)進行了31天(tian)的縫隙腐蝕試(shi)驗。結果表明,904L和2205不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在切割(ge)邊部出(chu)現(xian)(xian)淺(qian)坑,而6%Mo、4565和2507不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)沒有出(chu)現(xian)(xian)腐蝕。
5. 啤酒(jiu)釀造
不銹鋼是(shi)啤酒釀造(zao)(zao)設備的(de)主要制造(zao)(zao)材(cai)(cai)料(liao)。通常情(qing)(qing)況(kuang)下,采用304L不銹鋼即可,即使釀造(zao)(zao)過程中(zhong)(zhong)加工容器和管(guan)道系統運行溫度達到沸點也足以(yi)承(cheng)受(shou)。通常,304L也足以(yi)承(cheng)受(shou)釀造(zao)(zao)用水中(zhong)(zhong)的(de)氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)含量(liang),只有在極端情(qing)(qing)況(kuang)下才需要使用316L。在溫度高于60℃的(de)區域,如(ru)果保溫材(cai)(cai)料(liao)受(shou)潮,存在設備外部發(fa)生(sheng)氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)應力腐蝕(shi)開裂的(de)風險。所有保溫材(cai)(cai)料(liao)都(dou)含有氯(lv)化(hua)(hua)物(wu),如(ru)果保溫材(cai)(cai)料(liao)受(shou)潮,氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)會溶出,如(ru)果保溫材(cai)(cai)料(liao)反復(fu)受(shou)潮,氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)會在金屬外表(biao)面濃縮(suo)。
6. 葡萄酒釀造
葡(pu)萄(tao)園使用的(de)收割(ge)機(ji)是由304L不銹鋼制造的(de)。所(suo)有(you)機(ji)器部件如脫粒機(ji)、鏟(chan)斗、接收板、連(lian)桿和動(dong)力傳(chuan)動(dong)鏈都由不銹鋼制成,以(yi)避免設備腐蝕(shi)并保(bao)持葡(pu)萄(tao)的(de)質量。
同樣,在釀酒廠,從葡(pu)萄(tao)莖(jing)上分離葡(pu)萄(tao)、壓榨和(he)浸漬葡(pu)萄(tao)、過濾(lv)、發酵、陳(chen)釀和(he)裝瓶的設備(bei)都(dou)是用304L或316L不銹鋼制成的。
7. 碳酸軟飲料
盡管(guan)碳酸飲(yin)料由于含(han)(han)有(you)碳酸和磷酸而(er)呈(cheng)酸性,但(dan)采用304L不銹(xiu)鋼進行加(jia)工和灌裝通常是足夠的(de)。但(dan)是,西澳大利亞珀斯的(de)可(ke)口可(ke)樂Amatil工廠使用了(le)316L不銹(xiu)鋼,因(yin)為該地區(qu)的(de)供水中(zhong)氯(lv)化物(wu)含(han)(han)量相對較高。