有(you)許多食品雖然無(wu)害,但含(han)鹽(yan)量高(gao)、pH值呈酸性、加工溫(wen)度(du)(du)高(gao)、固體含(han)量高(gao)(尤其是在(zai)靜置條件下),可能要求(qiu)合金具有(you)更好的(de)耐腐蝕性(耐點蝕當量高(gao)),其表面有(you)更高(gao)的(de)拋光程(cheng)度(du)(du)和鈍(dun)化程(cheng)度(du)(du),或(huo)者需要縮短(duan)清洗之間的(de)加工處理時間,或(huo)者以上幾項措施的(de)結合。
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(guan)于各種不(bu)銹鋼(gang)牌號對(dui)不(bu)同腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性溶液的耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性,可以參考一些線上資料,例(li)如奧托(tuo)昆(kun)普腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)手冊(Outokumpu Corrosion Hancsion Handbook)。
1. 有機酸
有機酸(suan)如醋酸(suan)、檸(ning)檬酸(suan)和乳酸(suan),通常用于食品加工業。在食品加工所常用的濃度和溫度范圍內,這些(xie)酸(suan)對(dui)大多數不(bu)銹鋼都是無害(hai)的。
2. 乳制品
304L不銹鋼和316L不銹鋼是乳制品行業最常用的不銹鋼。304L不銹(xiu)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. 一家乳品廠在腌制奶(nai)酪時遇到(dao)了腐(fu)蝕(shi)問題。用于奶(nai)酪腌制的鹽(yan)水含有30%的氯(lv)化鈉,pH值(zhi)為5.3。即(ji)使工藝溫(wen)度(du)只(zhi)有10℃,也(ye)需要(yao)使用6%鉬(mu)不銹鋼。
b. 一家冰淇淋生產廠的(de)316L不(bu)銹鋼冰淇淋模具出現(xian)了(le)(le)點蝕和應力腐蝕開裂的(de)問題(ti)。腐蝕的(de)原因(yin)是工藝中使用(yong)了(le)(le)氯化鈣作為制冷劑,同時在清空模具時使用(yong)了(le)(le)蒸汽加熱(re)。改用(yong)了(le)(le)6%鉬不(bu)銹鋼后,腐蝕問題(ti)消失了(le)(le)。
3. 制糖
在制糖工業中,一(yi)些糖溶(rong)液(ye)可能含有(you)高達10000mg/L的氯化物,pH值為5。這種溶(rong)液(ye)在80℃時會導致316L的應力腐(fu)蝕(shi)開裂。使用2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(S32205)制造(zao)的糖液(ye)儲罐,服役(yi)時間已經超過10年而沒有(you)出現(xian)任何腐(fu)蝕(shi)現(xian)象。
4. 豬肉凍和蔬菜(cai)凍
在(zai)評估(gu)豬肉凍和(he)蔬(shu)菜凍加熱設備材料(liao)的腐(fu)(fu)蝕(shi)試驗(yan)中,316L不銹鋼(gang)出(chu)現(xian)了(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)現(xian)象。在(zai)95℃的溫度(du)下,對904L、6%鉬、4565、2205和(he)2507等不銹鋼(gang)進(jin)行了(le)31天的縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)試驗(yan)。結(jie)果(guo)表明,904L和(he)2205不銹鋼(gang)在(zai)切(qie)割邊部出(chu)現(xian)淺坑,而(er)6%Mo、4565和(he)2507不銹鋼(gang)沒(mei)有(you)出(chu)現(xian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。
5. 啤酒釀造
不銹鋼(gang)是(shi)啤酒釀造設備的主要制造材(cai)料。通(tong)常情況下,采(cai)用(yong)304L不銹鋼(gang)即(ji)可,即(ji)使(shi)(shi)釀造過(guo)程中(zhong)加工容器和管道系統運行溫(wen)(wen)度(du)達(da)到沸點也足(zu)以承受(shou)(shou)。通(tong)常,304L也足(zu)以承受(shou)(shou)釀造用(yong)水(shui)中(zhong)的氯(lv)(lv)化物(wu)含(han)量(liang),只有在極(ji)端情況下才需要使(shi)(shi)用(yong)316L。在溫(wen)(wen)度(du)高于60℃的區域,如果保(bao)(bao)溫(wen)(wen)材(cai)料受(shou)(shou)潮(chao),存(cun)在設備外部發生氯(lv)(lv)化物(wu)應(ying)力腐(fu)蝕開裂的風險。所(suo)有保(bao)(bao)溫(wen)(wen)材(cai)料都含(han)有氯(lv)(lv)化物(wu),如果保(bao)(bao)溫(wen)(wen)材(cai)料受(shou)(shou)潮(chao),氯(lv)(lv)化物(wu)會溶出,如果保(bao)(bao)溫(wen)(wen)材(cai)料反復受(shou)(shou)潮(chao),氯(lv)(lv)化物(wu)會在金屬外表(biao)面濃縮。
6. 葡萄(tao)酒釀(niang)造
葡萄園使(shi)用的(de)收(shou)割機(ji)是由304L不銹鋼制造的(de)。所有機(ji)器部(bu)件如脫粒(li)機(ji)、鏟斗、接收(shou)板(ban)、連(lian)桿和(he)動力傳動鏈都(dou)由不銹鋼制成(cheng),以避免設(she)備腐蝕并保持(chi)葡萄的(de)質量(liang)。
同樣,在釀酒廠(chang),從葡(pu)萄(tao)(tao)莖上分離葡(pu)萄(tao)(tao)、壓榨和浸(jin)漬葡(pu)萄(tao)(tao)、過濾、發酵、陳釀和裝瓶的設(she)備都是(shi)用304L或316L不(bu)銹(xiu)鋼制成的。
7. 碳(tan)酸軟飲料(liao)
盡管(guan)碳酸飲(yin)料由于含(han)有(you)碳酸和(he)磷酸而呈酸性,但(dan)采用304L不銹鋼(gang)進(jin)行加工和(he)灌裝通常是足夠的(de)(de)。但(dan)是,西澳大利亞(ya)珀(po)斯的(de)(de)可口可樂(le)Amatil工廠使用了316L不銹鋼(gang),因為該地區(qu)的(de)(de)供水中氯化物含(han)量相對較(jiao)高。