Чому звичайна вуглецева сталь не може замінити нержавіючу сталь 316 для циклів нагріву ферментації?

У чому причина того, що нержавіюча сталь 316 не може бути замінена звичайною вуглецевою сталлю в циклах нагрівання ферментації? Для систем ферментаційного нагрівання необхідні повторювані кислотно-основні цикли очищення CIP, а також довготривала -адаптація до кислих, слаболужних і мікро-корозійних культуральних середовищ. Численні виробничі команди намагаються зменшити витрати на закупівлю, замінивши нержавіючу сталь 316 недорогими звичайними нагрівальними трубами з вуглецевої сталі. Однак така заміна призведе до частих поломок обладнання, середнього забруднення та сильної корозії. Фундаментальні відмінності в структурі матеріалу, стійкості до корозії та здатності до робочих умов бродіння між звичайною вуглецевою сталлю та нержавіючою сталлю 316 роблять вуглецеву сталь абсолютно непридатною для сценаріїв застосування циклу нагріву ферментації.|Вимір продуктивності|Звичайна вуглецева сталь|Нержавіюча сталь 316L|Адаптованість застосування ферментації|| ----|----|----|----|| Вміст хромового сплаву|Нижче 0,3%|16%–18%|Вуглецева сталь не має пасивного антикорозійного захисту|| Поріг стійкості до хлоридів|Менше 10 ppm|В межах 50 ppm стабільна робота|Вуглецева сталь, схильна до швидкої точкової корозії|| Стійкість до кислотно-основного циклу CIP|Сильна іржа та лущення після 3–5 циклів|Стабільний після сотень циклів очищення|316L адаптується до частого очищення ферментації|| Ризик металевих опадів|Масове осадження іонів заліза|Сліди кваліфікованих опадів|Вуглецева сталь викликає середнє забруднення|| Термін служби в ферментації|1–3 місяці|2–3 роки переривчасте виробництво|Величезний розрив у довгостроковій стабільності|| Відповідність GMP|Повністю некваліфікований|Базовий харчовий продукт|Вуглецева сталь не може пройти заводський аудит|Основною причиною, чому звичайна вуглецева сталь не може замінити нержавіючу сталь 316, є відсутність на її поверхні пасивної плівки, що містить хром, що самовідновлюється. Вуглецева сталь швидко окислюється та іржавіє в середовищах бродіння, які містять сліди хлориду та органічної кислоти. Середовище не може бути ізольоване шаром іржі, і стінка трубки буде пронизана безперервною електрохімічною корозією протягом короткого періоду, що призведе до витоку нагрівального контуру та середовища бака. І навпаки, нержавіюча сталь 316L здатна протистояти звичайним корозійним факторам у виробництві їжі та бродінні, утворюючи щільну захисну плівку, яка залежить від компонентів сплаву з високим вмістом хрому та молібдену. Під час роботи нагрівальні труби з вуглецевої сталі постійно виділяють іони заліза та домішки іржі, що забруднює ферментаційні штами та готову продукцію, спричиняє мікробне забруднення та втрати партій брухту та серйозно порушує виробничі специфікації GMP. Це стосується безпеки виробництва та якості продукції. Однак надкороткий термін служби звичайної вуглецевої сталі призводить до частої заміни заглушок, повторного технічного обслуговування та безперервних ризиків якості продукції, що призводить до значно вищих сукупних експлуатаційних витрат, ніж у нержавіючої сталі 316L, незважаючи на надзвичайно низьку вартість закупівлі. Крім того, втомна корозія зварювальних швів з вуглецевої сталі прискорюватиметься частими коливаннями температури CIP та чергуванням кислотно-лужного очищення в ферментаційних цехах, що призведе до утворення прихованих дефектів тріщин, які складно виявити. 316Нержавіюча сталь L може підтримувати стабільні конструктивні характеристики за тривалих змінних робочих умов після проходження інтегральної пасивації та обробки аргоном щитове зварювання. Підсумовуючи, звичайна вуглецева сталь підходить виключно для сценаріїв некорозійного нагрівання в очищеній воді та не підходить для використання в будь-якому стандартному циклі нагріву ферментації.