Антикорозійний захист обладнання

Корозію металів можна уповільнити зміною їх стаціонарних потенціалів, пасивуванням, нанесенням захисних покриттів, зниженням концентрації окислювача в корозійному середовищі, ізоляцією поверхні металу від окислювача і т. д. При розробці методів захисту від корозії використовують різні способи зниження швидкості корозії, які вибираються залежно від характеру корозії і умов її протікання. Вибір того чи іншого способу визначається його ефективністю, а також економічного доцільністю. Методи захисту металів від корозії розрізняються за механізмом захисної дії і за способом застосування захисту.

По механізму захисної дії методи захисту металів від електрохімічної корозії можна розділити на наступні:

- Методи, які гальмують переважно катодний процес (застосування катодних інгібіторів, зменшення концентрації катодних деполяризаторів в розчині, застосування електрохімічної катодного захисту,зниження катодних включень у сплаві);

- Методи, які гальмують переважно анодний процес (застосування анодних інгібіторів або Пасиватор, легування сплаву з метою підвищення пасивності, застосування анодної електрохімічного захисту);- Методи, що збільшують омічний опір системи (застосування ізоляційних прокладок між катодними і анодними ділянками системи);

- Методи, що знижують термодинамічну нестабільність корозійної системи (покриття активного металу суцільним шаром термодинамічна сталого металу, легування термодинамічно нестабільного металу значною кількістю стабільного компоненту, повна ізоляція металу від корозійного середовища);

- Змішані методи, тобто методи, які гальмують водночас не-скільки стадій корозійного процесу. Найбільш ефективним методом захисту металів від корозії звичайні-але є метод, який переважно гальмує основну контролюючих стадію даного електрохімічного корозійного процесу.

Застосування методів захисту, що зменшують ступінь термодинамічної нестійкості системи, завжди в тій чи іншій мірі буде сприяти зниження швидкості корозійного процесу.

Розглянемо вище зазначені способи захисту для молочного виробництва. пастеризований молоко сепаратор гомогенізатор

Нержавіючі сталі інертні до більшості харчових продуктів, мають високу стійкість та міцність. Тому в харчовому машинобудуванні застосовують нержавіючі сталі мартенситного, мартенситно-феритного, аустенітно-мартенситного класів. Проте при рекомендації нержавіючих сталей для застосування необхідно враховувати особливості агресивного середовища.

З урахуванням робочого середовища молочного виробництва рекомендують використання сталі аустенітного класу 12Х18Н10Т. Однак у зв'язку з дефіцитність й економією нікелю рекомендують використовувати без нікелеві нержавіючі економ леговані стали: 0Х23Н28М3Д3Т, 1Х18Н10Т, 0Х21Н6М2Т.

За способом застосування всі методи захисту металів від корозії підрозділяються на кілька груп:

2) неметалеві покриття;

Захисні властивості неметалічних покриттів зводяться до ізоляції виробу від корозійного середовища. До неметалічних покрить відносяться:

- Неорганічні покриття (оксидні, фосфатні, емалеві покриття);

- Органічні покриття (лакофарбові, бітумні покриття і полімерні плівки).

3) корозійностійкі матеріали;

Легування заліза такими металами, як нікель, хром, марганець, кремній, алюміній, молібден, вольфрам, дозволяє підвищити корозійну стійкість металу за рахунок утворення на його поверхні корозійностійкої оксидної плівки.

За складом сплави заліза поділяються на низьколеговані (до двох відсотків легуючих компонентів) і високолеговані, коли залізо легують одним або декількома легуючими компонентами (загальний вміст легуючих компонентів понад 15%), наприклад нержавіюча сталь 12Х18Н10Т. Сюди слід також віднести неметалеві конструкційні матеріали.

Аустенітні сталі застосовуються для стерилізації та зберігання молока в холодильниках, молочних сепараторах, обладнання сироваріння, , а також у різних пристосуваннях, посудомийних машинах і цистернах для перевезень молока.

8Х17Т- матеріал, яке використовується в молочної промисловості та м'ясної, при температурі 30-140⁰С.

Високолегована сталь і сплави корозійностійкі і жароміцні 20Х23Н18- деталі гомогенізаторів та ін. Апаратів, що контактують з молоком.

4) обробка корозійного середовища;

Застосовують два основних методи захисту: видалення з розчину агресивних агентів, які прискорюють корозійний процес, і застосування інгібіторів корозії, які знижують дію агресивних агентів.

У першому випадку видаляють з агресивного середовища деполяризатор при роботі корозійного елемента. Наприклад, кип'ятінням видаляють з розчину кисень, що призводить до зниження швидкості корозії з кисневою деполяризацією.

Інгібітори (сповільнювачі корозії) за механізмом дії поділяються на катодні, анодні і змішані. Механізм захисної дії інгібіторів полягає в адсорбції інгібітора на кородуючій поверхні з наступним гальмуванням катодних або анодних процесів корозійного елемента .

Вибір методу захисту обладнання від корозії обумовлюється ступенем агресивності робочих компонентів, а також зовнішніми умовами, тобто ступенем агресивності середовища, в якій знаходиться апарат або машина.

На молокообробному виробництві найбільш агресивними факторами що діють на основні деталі обладнання є термодинамічна нестабільність, дія органічних кислот. Також не мало важливим фактором на виробництві є атмосферна корозія, що діє на корпуси обладнання, фасад, підлогу,стелю цеху.

Вибір корозійностійких матеріалів

Нержавіючі сталі інертні до більшості харчових продуктів, мають високу стійкість та міцність. Тому в виробництві пастеризованого молока застосовують нержавіючі сталі мартенситного, мартенситно-феритного, аустенітно-мартенситного класів.

Взаємодія системи "продукт-матеріал" оцінюється і регламентується Мінздоровсоцрозвитку України з точки зору охорони здоров'я споживача. При цьому для кожного виду продукту є матеріали, дозволені або заборонені до застосування. Наприклад, мідь заборонена до застосування в обладнанні молочних заводів і дозволена до застосування в обладнанні кондитерського виробництва; алюміній дозволений до застосування в молочній промисловості взагалі, але заборонений, зокрема, до застосування при виробництві молочних продуктів для дитячого харчування.

Специфіка умов виробництва молочних продуктів визначає особливі вимоги до вибору матеріалів при конструюванні технологічного обладнання. У зв'язку з усіма цими факторами будь-які матеріали повинні бути дозволені для виробництва конкретних харчових продуктів.

Найбільш поширеним матеріалом для виготовлення обладнання харчового виробництва є нержавіюча сталь. Але навіть обладнання з нержавіючої сталі в процесі експлуатації піддається корозії різного виду. Поверхня ємнісного обладнання покривається темним нальотом, на полірованих поверхнях з'являються біло-сірі, до темно-сірого і навіть фіолетового кольору розводи.

У харчовій промисловості висока швидкість корозії неприпустима не тільки по техніко-економічних міркувань, але і за санітарно-гігієнічним умовам. Крім того, якщо величина забруднення продуктів не перевищує допустимих санітарних норм, поява продуктів корозії призводить до зниження якості продукції, що в кінцевому підсумку позначається на економіці процесу.

Деталі та вузли обладнання молочного виробництва, які тривалий час контактують з агресивними середовищами необхідно виготовляти із нержавіючих сталей марок 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 08Х21Н6М2Т, 12Х21Н5Т, 10Х14Г14Н4Т, 08Х17Т, 08Х21Н5Т, 08Х18Г8Н2Т. Деталі машин, апаратів і цистерн для перевезення і зберігання молочних продуктів - із сталей 08Х18Г8Н2М2Т, 08Х23Н28М2Т, 40Х25Н.

Рекомендації для забезпечення довговічності обладнання

Незважаючи на високу корозійну стійкість нержавіючих сталей, для забезпечення довговічності харчового обладнання, виготовленого з них, необхідно виконувати такі вимоги:

- не допускати контакту різнорідних металів;

- уникати контакту нержавіючого обладнання з пористими матеріалами, що мають властивість вбирати середовища;

- апарати не повинні мати гострих кутів, щілин, важкодоступних заглиблень, що сприяють осіданню твердих частинок і застою середовищ

- уникати тривалого контакту з гарячими концентрованими розчинами, що містять хлористий натрій, з кислими розчинами на основі соляної кислоти при будь-яких температурах, дезінфікуючих засобів із вмістом хлору;

- не допускати висихання харчових середовищ, як кислого, так і нейтрального характеру, на поверхні металу (нейтральне середовище має властивість прокисати);

- при промиванні обладнання, особливо з полірованою поверхнею, приймати не гарячу, а теплу (25 - 50 ) воду;

- підбирати миючі та дезінфікуючі засоби для санітарних обробок обладнання слід з урахуванням їх корозійного впливу на метал;

- при відпрацюванні технологій санітарного мийки застосовувати мінімально допустиму концентрацію препаратів і мінімально необхідну температуру розчинів.

Для підвищення довговічності технологічного та допоміжного устаткування ефективне застосування таких комбінованих методів захисту як: спільне застосування хімічно- і зносостійких покриттів. Використання полімерних покриттів разом з елементами електрохімічного захисту, використання захисних покриттів чи матеріалів з підвищеною корозійною і хімічною стійкістю разом з інгібіторами корозії.

Висновок

У даному курсовому проекті описана технологічна схеми виробництва пастеризованого молока.

В проекті розглядається будова технологічного обладнання: сепаратор-молокоочисник А1-ОЦМ-10, гомогенізатор А1-ОГМ, пластинчатый пастеризатор молока А1-ОКЛ-3. Також проведений механічний розрахунок обладнання.

Вибрані конструкційні матеріали і методи антикорозійного захисту машин і апаратів, які застосовуються в харчовій промисловості.

Для виготовлення корпусу сепаратора - молокоочисника рекомендується сталь-12Х21Н5Т; для виготовлення пластинчатої пастеризаційно-охолоджувальної установки - 40Х25Н, для виготовлення гомогенізатора - 12Х18Н10Т.

Запропоновані конструкційні матеріали дозволені для використання в харчовій промисловості та є стійкими до дії атмосферної корозії, тому в додаткового захисту не потребують.

Список літератури

1. Аминов, М.С. Процессы и аппараты пищевых производств[Текст]/ М.С.Аминов. - М.: Колос, 1999. - 504с.

2. Крусь, Г.Н. Технология молока и молочных продуктов[Текст] /Г.Н.Крусь. - М.: Колос, 2008. - 455с.

3. Справочник технолога молочного производства[Текст]: справочник/Л.И.Степанова.-М.:2-е изд-во СПб ГИОРД,2004. - 384 с.

4. Кокшарова, Т.Е. Методические указания по выполнении сырьевых расчетов при проектировании[Текст]. - Улан-Удэ: ТМПТЭТ,1999. - 21с.

5. Каталог изготавливаемого и поставляемого оборудования. // 2-е изд Т.1 Преимущество выбора. - М.: Протемол, 2003. - 67 с.

6. Б о г д а н о в, В. М. Микробиология молока и молочных продуктов[Текст]/В.М.Богданов. - М.: Пищевая промышленность, 1969. -- 366 с.

7. Ростроса,Н.К. Технология молока[Текст]/Н.К.Ростроса. - М.: Пищевая промышленность, 1980.-192с.

8. Твердохлеб, Г. В. Технология молока и молочных продуктов[Текст]/Г.В.Твердохлеб - М.: Агропромиздат, 1991. -437 с.

9. Ковалев, Ю.Н. Молочное оборудование животноводческих ферм и комплексов[Текст]/Ю.Н.Ковалев. - М.: Россельхозиздат, 1987. - 367 с.

10. Гисин, И.Б. Технология молока и молочных продуктов[Текст]:учеб.пособие / И.Б.Гисин, В.И. Сирик, Л.В. Чекулаева - М.: Пищевая промышленность, 1973. - 376 с.

11. Забодалова, Л.А. Технико-химический и микробиологический контроль на предприятиях молочной промышленности[Текст]: учеб.пособие / Л.А.Забодалова - М.: Высшее образование, 2009. - 224с.

12. Кугенев, П.В. Молоко и молочные продукты [Текст] / П.В.Кугенев. - М.: Россельхозиздат, 1985. - 80 с.

13. Шидловская, В.П. Органолептические свойства молока и молочных продуктов [Текст] / В.П.Шидловская.: - М.: Колос, 2000. - 280с.

14. Тищенко Г.П., Бурмістр М.В. Корозія і захист від корозії в харчовій промисловості. Книга 1: Підручник. - Дніпропетровськ: УДХТУ, 2001. - 461 с.

15. Тищенко Г.П., Бурмістр М.В. Корозія і захист від корозії в харчовій промисловості. Книга 2: Підручник. - Дніпропетровськ: УДХТУ, 2002. - 369 с.

16. Тищенко Г.П., Бурмістр М.В. Корозія і захист від корозії в харчовій промисловості. Книга 3: Підручник. - Дніпропетровськ: УДХТУ, 2008. - 419 с.

17. Шлямнев А.П. Спавочник / А.П. Шлямнев // Коррозионностойкие, жаростойкие и высокопрочные стали и сплавы: зб. наук. праць- Интермет Инжиниринг. - 2000 - С- 232.

18. . ГОСТ 12. 0. 003 - 74. Опасные и вредные производственные факторы. [Текст] / - Введ. с 1976-01-01.- М. :Изв-востандартов,1976. - С - 2 .

19. Трегуб, В. Д. Проектирование антикоррозионной защиты строительных конструкций [Текст] / В. Д Трегуб.- К.: Будівельник, 1984.-72с.

Размещено на Allbest.ru