Oțelul inoxidabil 316L este cel mai utilizat material de încălzire anticoroziv-pentru atelierele de fermentație cu coroziune joasă și medie-, bazându-se pe componentele din aliaj de crom-nichel-molibden pentru a forma o peliculă pasivă de protecție. Spre deosebire de coroziunea uniformă generală a oțelului carbon obișnuit, principalul mod de defecțiune al tuburilor de încălzire 316L în mediile alimentare și de fermentație microbiană este coroziunea localizată prin pitting. Această coroziune ascunsă apare aleatoriu sub scară și biofilm, se dezvoltă rapid în cicluri CIP alternate de acid-bază și provoacă defecțiuni de încălzire și scurgeri medii fără avertizare timpurie evidentă. Acest articol analizează cauzele formării coroziunii 316L în mediul de fermentație și formulează măsuri standardizate de control al întreținerii.
Inducerea de bază a coroziunii prin pitting este distrugerea și deficiența locală a peliculei pasive bogate în crom-. Filmul pasiv complet din oțel 316L are performanțe anticorozive stabile împotriva acizilor organici slabi și a ionilor de clorură cu concentrație scăzută-. Cu toate acestea, încălzirea cu putere mare-pe termen lung-conduce la aderența continuă a calcarului de zahăr și a biofilmului microbian pe suprafața tubului. Zona acoperită formează un micromediu anaerob-deficient de oxigen, ceea ce duce la dizolvarea și defectarea peliculei pasive. Suprafața metalică înconjurătoare neacoperită menține încă o protecție completă, formând o celulă galvanică cu diferență de concentrație de oxigen, zona deteriorată-de peliculă devenind anodul și dizolvându-se continuu pentru a forma gropi minuscule de coroziune.
Caracteristicile mediului de fermentație și curățarea ne-standard accelerează și mai mult expansiunea gropii. Acidul lactic, acidul acetic și alți metaboliți produși prin fermentația microbiană reduc continuu valorile pH-ului local, erodând marginea gropilor de coroziune și adâncind golurile defectelor. Viteza insuficientă a fluxului de circulație CIP duce la îndepărtarea incompletă a calcarului, iar murdăria reziduală stratificată se agravează sub-coroziunea depozitului. În plus, spălarea frecventă alternativă a alcalii fierbinți și a acidului slab în sterilizarea zilnică provoacă deteriorări repetate și repararea incompletă a peliculei pasive, făcând ca gropile mici să se extindă în găurile de coroziune penetrante în decurs de 6 până la 12 luni de la funcționare.
Zonele-afectate de căldură de sudură sunt zonele cu-risc ridicat pentru defecțiunea pitting 316L. În timpul sudării, câmpul termic de temperatură înaltă-modifică structura metalografică internă a oțelului inoxidabil, rezultând o distribuție neuniformă a elementelor de crom și o capacitate pasivă locală de formare a peliculei redusă. Reziduurile de oxid de suprafață de sudură și defecte minuscule de decupare sunt ușor de acumulat depuneri și bacterii, devenind punctele preferențiale de inițiere a coroziunii. Statisticile-defecțiunilor la fața locului arată că mai mult de 60% din accidentele de scurgere a tubului de încălzire 316L au loc în pozițiile de sudură și în zonele adiacente-afectate de căldură.
Pentru a controla coroziunea prin pitting a tuburilor de încălzire 316L, trebuie stabilit un sistem de întreținere standardizat-procesului complet. În funcționarea zilnică, controlați cu strictețe densitatea puterii de suprafață pentru a evita supraîncălzirea locală și carbonizarea mediului de zahăr. Menține viteza fluxului de circulație CIP peste 0,9 m/s pentru a îmbunătăți capacitatea de curățare a suprafeței și pentru a reduce aderența calcarului și a biofilmului. Standardizați parametrii de curățare, limitați temperatura lichidului alcalin sub 60 de grade și timpul de înmuiere cu un singur acid în 30 de minute pentru a evita eroziunea excesivă a filmului pasiv.
Pasivarea îmbunătățită regulată și detectarea defectelor sunt măsuri preventive esențiale. Efectuați curățarea lunară a compozitelor cu acid citric pentru a îndepărta depunerile reziduale de carbon și sedimentele microbiene și efectuați pasivarea cu apă deionizată aerată pentru a repara pelicula pasivă deteriorată. Efectuați detecția trimestrială a grosimii peretelui și inspecția suprafeței de sudură, marcați și monitorizați defectele care se dezvoltă. În timpul reviziei semi-anuale, lustruiți straturile de oxid de sudură și zonele rugoase de coroziune pentru a restabili suprafața netedă a tubului, eliminând colțurile moarte ascunse pentru inițierea coroziunii.
În rezumat, coroziunea prin pitting este principalul factor restrictiv pentru durata de viață a tuburilor de încălzire din oțel inoxidabil 316L în medii de fermentație. Acoperirea cu deficiență de oxigen-, eroziunea acidă medie și defectele structurale de sudură sunt cele trei cauze principale ale defecțiunii. Standardizarea parametrilor de funcționare, optimizarea curățării câmpului de curățare și implementarea de întreținere regulată a pasivării pot inhiba eficient coroziunea localizată, pot menține performanța anti-coroziune stabilă pe termen lung a tuburilor de încălzire 316L și pot reduce costurile de oprire neplanificată și de înlocuire ale echipamentelor de fermentație.
