Korozja stali nierdzewnej w urządzeniach do przetwórstwa spożywczego

Korozja rur ze stali nierdzewnej typu 316L stosowanych do transportu kuwertury czekoladowej, tłuszczu kakaowego, inwertu, itd. Rury ogrzewane są wodą technologiczną o temperaturze 50-60°C. Spawane są w dwupłaszcz z reguły o wym. DN85-DN70 grubość scianki 2mm. Korozja postępuje dosyć szybko nieraz już w przeciągu 2 lat. Proszę o wskazówki, co trzeba zrobić, aby uniknąć tak szybkiej korozji. Woda technologiczna nie jest uzdatniana, to tak zwana "kranówka".

Stale typu 316L -1.4404 mogą ulegać zjawiskom korozji w wyniku korozji naprężeniowej związanej z jednoczesnym występowaniem naprężeń (wynikających z konstrukcji elementu, jego obróbki, spawania, itd.), wysokiej temperatury (50-60°C) i jonów chlorkowych. W takim przypadku zapobieganie korozji polega na wyeliminowaniu jednego bądź wszystkich czynników niezbędnych do wystąpienia korozji naprężeniowej.

W praktyce przemysłowej zaobserwowano naprężeniowe pękanie korozyjne austenitycznych stali nierdzewnych w dwupłaszczowych rurach gorącej wody ze stali nierdzewnej stosowanych do transportu roztopionej czekolady – tak jak w opisanym przypadku. W takiej sytuacji nie łatwo jest zmienić zastosowany materiał lub temperaturę procesu i praktycznie niemożliwie jest wyeliminowanie naprężeń szczątkowych związanych ze spawaniem i kształtowaniem stali nierdzewnej. W takiej sytuacji można wyeliminować chlorki występujące w użytkowanej wodzie przez zastosowanie procesu wymiany jonowej – demineralizacji (usuwanie z wody chlorków i siarczków), co przy właściwej kontroli i monitorowaniu instalacji może być skutecznym rozwiązaniem.

Korozja stali nierdzewnej w środowisku wody jest uzależniona od jej składy tj. zawartości jonów chlorkowych, siarczanowych, twardości wody, pH, temperatury. W celu dokładniejszego określenia wpływu stosowanej wody zalecam wykonanie dokładnych badań wody dostarczanej do instalacji procesowej i na tej podstawie wnioskowanie o korozyjności stosowanej wody. Stal typu 316L – 1.4404 można stosować bez obaw wystąpienia korozji w wodzie pitnej o stężeniu jonów chlorkowych 200-1000ppm, a dla wyższej temperatury wody wartość dopuszczalna spada do 250ppm.

Na korozję w wodzie wpływa także szybkość przepływu medium i związane z tym zjawiska korozji mikrobiologicznej, powstawania osadów, itd. Stale nierdzewne wykazują najlepszą odporność korozyjną przy przepływie wody minimum 1 m/s.
Kolejny czynnik, który wpływa na korozję to wykończenie powierzchni. Gładsza powierzchnia o niskiej chropowatości jest bardziej odporna na zjawiska korozyjne.

Oprócz czynników związanych z materiałem na korozję stali nierdzewnych wpływa także jakość wykonania połączeń spawanych oraz kontakt z innymi materiałami.

Literatura
[1]. Corrosion Doctors, Controlling Stress Corrosion Cracking (SCC), http://corrosion-doctors.org
[2]. Stress Corrosion Cracking, NPL, http://publications.npl.co.uk/