前言:目前乳品飲料企業廣泛采用不銹鋼設備,材質以304、316為主,主要設備是管路、儲存罐、殺菌機、灌裝系統等設備,在新設備安裝調試好後,往往需要做鈍化處理來延長設備的使用壽命,增強設備防銹抗腐蝕能力。但不同的廠家制定的鈍化工藝卻不盡相同,是否能達到一個良好的鈍化效果?我們在實驗室對實際問題進行驗證。
一、鈍化工藝概述
奧氏體304、304L、316、316L不銹鋼工件放置於空氣中會形成氧化膜,但這種膜的保護性不夠完善。通常先要進行徹底清洗,包括堿洗與酸洗,再進行鈍化操作,才能保證鈍化膜的完整性與穩定性。
鈍化程序主要分為預沖洗、去汙、鈍化三部分工序組成,其工藝流程為:水沖洗-除汙-水沖洗-酸洗鈍化-水沖洗-空氣暴露48h以上-檢測(見表一),表一為陜西環玉公司推薦的鈍化工藝,相關濃度、時間及溫度可根據實際情況進行調整。表一
步驟
描述
濃度
時間
溫度
1
水沖洗
/
30 min
常溫
2
堿循環
4%
120min
70~80
3
中間沖水
4
酸洗
3-6%
120 min
60~70
5
45 min
6
空氣暴露
接觸空氣48h
註:堿液和酸液的選擇,盡量使用符合酸堿,因為復合酸堿含有表面活性劑,能有效去除設備表面的無機油等汙漬。
二、實驗室鈍化操作過程
2.1 選取304不銹鋼片若幹。
2.2涉及復合酸堿液為環玉公司“浚潔40高效堿性清洗劑”和“蘇滌140A酸性清洗劑”
2.3配制鈍化液,用蘇滌140A酸性清洗劑配制3%的鈍化液。
2.4根據表一的鈍化程序對鋼片進行鈍化操作。
註:鋼片、管件需要打磨去掉表面氧化層。
三、鈍化效果評價
3.1食品不銹鋼設備鈍化效果評價最常用的方法為“藍點法”,該方法根據GB/T25150-2010《工業設備化學清洗中奧氏體不銹鋼鈍化膜質量的測試方法 藍點法》和GB/T25146-2010《工業設備化學清洗質量驗收規範》要求進行檢測和判斷。
3.2檢測方法
將檢測液滴於待測鋼片表面,在藍點液覆蓋的面積內10min出現肉眼可見的藍色小點不多於8個點為合格。藍點試驗的基本原理為:在鈍化後的奧氏體不銹鋼表面滴上藍點液,藍點液能破壞鈍化膜,發生如下反應:2H++Fe=Fe2++H2;3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN6)]2↓深藍色。
3.3檢測結果(如下圖)
未鈍化的鋼片出現大量藍點
鈍化後的鋼片表面呈現白色未有藍點
四、總結
從實驗結果可以看出,不銹鋼新設備的鈍化操作是很有必要的,不銹鋼經鈍化處理後耐腐蝕性將大大提升,其鈍化機理可以用薄膜理論解釋為:鈍化是由於金屬與氧化性介質發生電化學反應,在金屬表面上生成一層薄而致密、覆蓋性良好、附著力強的氧化物膜層,即鈍化膜。另外,因不銹鋼材質不同,采用正確合理的酸洗鈍化工藝也至關重要。