Máy bơm và van chống ăn mòn cho hệ thống thực phẩm có tính axit: Hướng dẫn vật liệu

Khi dây chuyền sản xuất bột cà chua chạy ở nhiệt độ 85°C với 2% axit xitric, máy bơm bằng thép không gỉ 304 tiêu chuẩn có thể bị rỗ trong vòng vài tuần. Điều tương tự cũng đúng đối với van định lượng dầu giấm hoặc máy bơm chuyển nước muối dưa chua. Môi trường thực phẩm có tính axit tấn công lớp oxit thụ động làm cho thép không gỉ trở nên "không gỉ" và một khi lớp đó bị phá vỡ, quá trình ăn mòn sẽ tiến triển nhanh chóng. Kết luận rất đơn giản: cấp vật liệu và chất lượng đúc là hai yếu tố quyết định liệu các bộ phận máy bơm và van của bạn có bền được một hay năm mùa hay không. Truyền chính xác cho phép bạn kiểm soát cả hai.

Tại sao môi trường thực phẩm có tính axit lại là một vấn đề ăn mòn khác

Các sản phẩm thực phẩm có tính axit tạo ra các điều kiện khắc nghiệt mà thép không gỉ thông thường không phải lúc nào cũng có thể xử lý được. Các axit liên quan chủ yếu là hữu cơ—citric, acetic, lactic, malic, photphoric—và chúng hoạt động khác với các axit khoáng.

Ba yếu tố quyết định mức độ nghiêm trọng:

• Loại axit và nồng độ. Axit citric ở nồng độ 3% tấn công màng thụ động khác với axit axetic ở cùng nồng độ.
• Hàm lượng clorua. Nhiều dòng thực phẩm có chứa clorua từ muối hoặc chất khử trùng, có thể biến tình trạng axit nhẹ thành vấn đề rỗ.
• Nhiệt độ. Tốc độ ăn mòn thường tăng nhanh khi nhiệt độ quá trình tăng lên trên 60°C.

Rỗ, ăn mòn kẽ hở và nứt ăn mòn do ứng suất là ba dạng hư hỏng quan trọng nhất. Khi một cái hố hình thành, nó sẽ hoạt động như một địa điểm để tấn công tiếp theo. Trong máy bơm và van, điều này biểu hiện bằng sự mòn sớm của cánh quạt, xói mòn chân van và cuối cùng là rò rỉ.

Các loại vật liệu có thể giữ được môi trường thực phẩm có tính axit

Câu hỏi thực tế đối với bất kỳ nhà máy thực phẩm nào là: bạn thực sự nên đúc các bộ phận máy bơm và van từ loại nào? Câu trả lời phụ thuộc vào axit bạn xử lý, nhiệt độ và lượng clorua hiện diện.

Sự khác biệt giữa CF8 và CF8M là sự hiện diện của molypden. Molypden giúp ổn định lớp thụ động chống lại sự tấn công của clorua. Trong các hệ thống thực phẩm có tính axit, sự bổ sung này là yếu tố phân biệt bộ phận cần thay thế vài tháng một lần với bộ phận tồn tại trong nhiều năm.

Khi bạn đặt hàng các bộ phận đúc, hãy yêu cầu chứng chỉ kiểm tra vật liệu xác nhận thành phần thực tế. Giấy chứng nhận ghi "316" là không đủ—xưởng đúc phải xác minh rằng hàm lượng crom, niken và molypden đáp ứng phạm vi quy định cho loại đúc.

Nơi máy bơm và van bị hỏng đầu tiên

Trong dòng thực phẩm có tính axit, một số thành phần nhất định tiếp xúc nhiều hơn những thành phần khác. Hiểu được mô hình lỗi giúp bạn ưu tiên nguyên vật liệu và kiểm tra trong quá trình mua sắm.

Linh kiện bơm

Cánh quạt là bộ phận năng động nhất của máy bơm. Nó phải đối mặt với vận tốc cao, va chạm và tiếp xúc với axit liên tục. Bánh công tác đúc có bề mặt gồ ghề hoặc có độ xốp bị kẹt sẽ bị rỗ nhanh hơn bánh công tác được làm từ vật liệu rắn, đặc. Vỏ máy bơm và nắp hút cũng tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng xử lý và phải được xác định cùng cấp với bánh công tác.

Đúc máy bơm ly tâm chính xác bằng thép không gỉ cho môi trường axit Những vật đúc này được làm từ thép không gỉ dày đặc để chống rỗ và ăn mòn do tiếp xúc với axit liên tục, đảm bảo các bộ phận bơm bền bỉ cho hệ thống chế biến thực phẩm. Xem sản phẩm →

Trong các ứng dụng thực phẩm, thân máy bơm cũng cần hỗ trợ vệ sinh sạch sẽ. Bề mặt bên trong nhẵn làm giảm nguy cơ tích tụ sản phẩm, từ đó giảm nguy cơ ăn mòn cục bộ dưới lớp cặn lắng.

Linh kiện van

Thân van, bi, đĩa và thân van xử lý cùng môi trường axit nhưng chịu thêm áp lực và dòng chảy không liên tục. Van bi được sử dụng trong dây chuyền sản xuất cà chua có thể bị rò rỉ nếu bề mặt bi không đủ khả năng chống ăn mòn. Van bướm trong dịch vụ ăn uống cũng nhạy cảm với hiện tượng rỗ trên mép đĩa.

Đúc van bi chính xác bằng thép không gỉ cho dịch vụ ăn mòn Các bộ phận của van bi yêu cầu khả năng chống ăn mòn cao để tránh rò rỉ mặt tựa và rỗ trong các dây chuyền thực phẩm có tính axit; những vật đúc này mang lại hiệu suất đáng tin cậy trong những điều kiện khắt khe như vậy. Xem sản phẩm →

Đây là lý do tại sao vật đúc dạng van cần được chú ý đến vật liệu và bề mặt giống như các bộ phận của máy bơm—và tại sao chúng phải được chỉ định từ một nguồn đúc duy nhất, có thể theo dõi được.

Tại sao đúc chính xác làm giảm thất bại ăn mòn

Khả năng chống ăn mòn không chỉ là vấn đề về hóa học hợp kim. Cách một thành phần được đúc sẽ ảnh hưởng đến cách nó hoạt động trong môi trường axit.

Ba yếu tố chất lượng đúc quan trọng nhất:

• Bề mặt hoàn thiện. Một bề mặt nhẵn có ít vị trí bắt đầu rỗ hơn. Vật đúc đầu tư chính xác có thể đạt được độ nhám bề mặt khoảng Ra 3,2 µm hoặc tốt hơn, so với bề mặt cứng hơn từ vật đúc cát.
• Độ xốp. Các lỗ khí và độ xốp co ngót tạo ra nồng độ ứng suất nơi axit có thể xâm nhập. Kiểm soát quá trình chặt chẽ trong quá trình tạo và đổ vỏ giúp giảm thiểu những khuyết tật này.
• Độ dày tường đồng đều. Các phần mỏng trong vỏ máy bơm là phần đầu tiên bị ăn mòn. Đúc chính xác cho phép các nhà thiết kế duy trì độ dày thành ổn định, giúp kéo dài tuổi thọ sử dụng dễ dự đoán hơn.

Thiết kế của cánh quạt cũng đóng vai trò quyết định. Cánh quạt bằng thép không gỉ được thiết kế tốt giúp cân bằng hiệu suất thủy lực với độ bền của vật liệu và quá trình đúc phải tái tạo hình dạng đó một cách trung thực. Trong thực tế, cách cấu hình cánh quạt cánh—góc cánh, sự phân bố độ dày và tình trạng bề mặt—có thể thay đổi cả hiệu suất thủy lực và nguy cơ ăn mòn trong hệ thống axit. Bạn có thể đọc thêm về cách thiết kế cánh quạt ảnh hưởng đến hiệu quả và hiệu suất trong bài viết kỹ thuật của chúng tôi về chủ đề này.

Đúc cánh quạt chính xác bằng thép không gỉ cho hiệu suất bơm Đúc cánh quạt dạng lưỡi tái tạo hình học chính xác để cân bằng hiệu suất thủy lực và độ bền vật liệu, giảm nguy cơ ăn mòn trong hệ thống bơm axit. Xem sản phẩm →

Những điều cần chỉ định khi bạn đặt hàng các thành phần truyền

Các bộ phận đúc của máy bơm và van không phải là những bộ phận có sẵn. Khi đặt hàng các bộ phận chống ăn mòn cho hệ thống thực phẩm có tính axit, hãy chỉ định những điều sau trong RFQ của bạn:

1. Lớp vật liệu có giấy chứng nhận. Yêu cầu giấy chứng nhận kiểm tra vật liệu nêu rõ thành phần hóa học thực tế và tính chất cơ học.
2. Yêu cầu hoàn thiện bề mặt. Chỉ định giá trị Ra cho bề mặt bên trong và bên ngoài, đặc biệt đối với cánh quạt và các bộ phận van tiếp xúc với sản phẩm.
3. Dung sai kích thước. Việc đúc chính xác có thể có dung sai chặt chẽ hơn so với đúc bằng cát và bạn nên nêu rõ phạm vi sai lệch có thể chấp nhận được đối với các kích thước quan trọng.
4. Yêu cầu kiểm tra. Bao gồm kiểm tra áp suất, chất thẩm thấu thuốc nhuộm hoặc chụp X quang cho các bộ phận giữ chất lỏng dưới áp suất.
5. Xử lý sau đúc. Nếu bộ phận chứa các loại molypden hoặc song công, hãy hỏi về quá trình ủ và thụ động hóa dung dịch, giúp khôi phục khả năng chống ăn mòn sau khi đúc.

Lựa chọn vật liệu chỉ là một phần của phương trình. Cánh quạt đúc bằng thép không gỉ hoạt động tốt hơn cánh quạt làm từ vật liệu khác trong dịch vụ thực phẩm có tính axit vì một số lý do, bao gồm khả năng giữ bề mặt mịn và chống rỗ khi làm sạch nhiều lần.

Điểm mấu chốt

Máy bơm và van chống ăn mòn dành cho hệ thống thực phẩm có tính axit bắt đầu bằng vật liệu phù hợp và kết thúc bằng quy trình đúc phù hợp. Các thành phần cấp CF8M có bề mặt hoàn thiện mịn và độ xốp được kiểm soát sẽ hoạt động tốt hơn vật liệu cấp thấp hơn có hình dạng giống hệt nhau. Chỉ định trước các yêu cầu về cấp độ, dung sai và kiểm tra, đồng thời làm việc với nhà cung cấp vật đúc chính xác có thể cung cấp các yêu cầu đó một cách nhất quán. Sự kết hợp đó là thứ bảo vệ đường dây của bạn khỏi sự tấn công của axit và kéo dài tuổi thọ của máy bơm và van.