Počas nedávnej výmeny názorov mal výrobný riaditeľ závodu na spracovanie potravín spoločnú frustráciu. Niektoré rúry z uhlíkovej ocele v ich dielni začali vykazovať známky netesnosti už rok po inštalácii. Ochranný náter sa olupoval a zo švíkov presakovali škvrny od hrdze.
Pri počiatočnom výbere materiálu sa uvažovalo o nehrdzavejúcej oceli, ale nakoniec bola zvolená uhlíková oceľ z dôvodu rozpočtových obmedzení. Pri pohľade späť na náklady na údržbu nahromadené za posledných niekoľko rokov si uvedomil, že celkové náklady na opravy sa už od začiatku blížili cenovému rozdielu pri inštalácii nehrdzavejúcej ocele.
Tento prípad vyvoláva otázku, ktorá stojí za preskúmanie: Mali by sa v jedinečnom prostredí zariadenia na výrobu potravín prehodnotiť naše kritériá na hodnotenie materiálov potrubí?
Charakteristické prostredie potravinárskych závodov
Dielne na výrobu potravín sa výrazne líšia od bežných priemyselných zariadení v niekoľkých kľúčových aspektoch.
Vlhkosťje konštantný faktor. Procesná voda, čistiaca voda a chladiaca voda tvoria základ každodennej prevádzky, pričom udržiavajú konštantne vysokú vlhkosť okolia. V prípade rúr z uhlíkovej ocele, aj keď je vnútorné médium suché, vonkajší povrch zostáva vystavený vlhkej atmosfére, čo umožňuje stabilný priebeh korózie. Ešte kritickejšie je, že prerušované výrobné cykly bežné v potravinárskych závodoch vytvárajú striedavé mokré-suché podmienky, ktoré môžu v skutočnosti urýchliť proces elektrochemickej korózie.
Upratovanie a sanitáciaprotokoly pridávajú ďalšiu vrstvu zložitosti. Potravinársky priemysel vyžaduje prísne hygienické normy, vďaka ktorým je časté čistenie a dezinfekcia rutinou. Dezinfekčné prostriedky-na báze chlóru môžu postupne prenikať cez ochranné povlaky na uhlíkovej oceli. Vysokoteplotné čistenie vyvoláva v týchto povlakoch opakovanú tepelnú rozťažnosť a kontrakciu, čím urýchľuje ich degradáciu. Kyslé alebo alkalické čistiace roztoky, ktoré sa hromadia vo zvaroch a spojoch, vytvárajú lokálne korózne prostredia, ktoré sa ťažko monitorujú.
Existuje tiež otázkaskrytá korózia. Oblasti, kde sa potrubia dotýkajú podpery, úseky pokryté izoláciou a segmenty vedené nad stropmi,{1}}tyto miesta často nevykazujú žiadne viditeľné známky poškodenia, kým skutočne nedôjde k úniku.
Postrehy z troch prípadov
Prvý prípad: Zariadenie na spracovanie mäsa
Mäsokombinát inštaloval potrubia chladiacej vody z uhlíkovej ocele s epoxidovým náterom. V druhom roku prevádzky sa na vonkajšom povrchu objavila jamková korózia. Do tretieho roku zlyhal zvar na kolenovom spoji, čo spôsobilo neplánované zastavenie výroby. Keď sa spočítali čísla, kumulatívne náklady na údržbu na ochranu proti korózii počas troch rokov, plus výdavky na núdzové opravy, sa priblížili počiatočnému rozdielu v rozpočte pri výbere nehrdzavejúcej ocele.
Druhý prípad: Závod na výrobu nápojov
Zariadenie na výrobu nápojov využívalo na dodávku vyčistenej vody rúrky z uhlíkovej ocele. Po štyroch rokoch prevádzky testovanie kvality vody odhalilo trvalo zvýšené hladiny železa. Príčinou bolo vnútorné hrdzavenie potrubia. Aby sa zachovala kvalita výstupu, závod pridal filtračné zariadenie a zvýšil frekvenciu výmeny filtrov-, čím sa zvýšili prevádzkové náklady. Kontrola kvality zaznamenala jemné zmeny v chuti produktu, hoci nestačili na to, aby vyvolali sťažnosti, problém zostal pretrvávajúcim problémom.
Tretí prípad: Rastlina na mrazené potraviny
Keď zariadenie na výrobu mrazených potravín v roku 2015 postavilo novú chladiarenskú jednotku, technický tím odporučil pre chladiace potrubie nehrdzavejúcu oceľ. Rozpočtové úvahy viedli namiesto toho k inštalácii z uhlíkovej ocele. Do roku 2022 sa začala objavovať lokalizovaná korózia a netesnosti, čo si vyžiadalo čiastočnú výmenu potrubí. Závod teraz vyvinul päť{5}}ročný plán postupného nahrádzania kritických sekcií nehrdzavejúcou oceľou-, pričom za ten istý systém bude počas jeho životného cyklu efektívne platiť dvakrát.
Rozmery, ktoré treba zvážiť pri výbere materiálu
Tieto prípady zdôrazňujú niekoľko rozmerov, ktoré stojí za to preskúmať pri rozhodovaní o materiáli potrubia.
Otázka časového horizontu.Porovnania obstarávania sa zvyčajne zameriavajú na okamžité náklady. Po inštalácii je však úprava potrubia ako infraštruktúry nákladná. V horizonte piatich-rokov nemusia byť náklady na údržbu uhlíkovej ocele ešte úplne zjavné. V horizonte desiatich-rokov budú rozdiely jasnejšie. V horizonte dvadsať-až{7}}tridsať{8}}rokov-životnosti návrhu väčšiny zariadení{10}} sa rozdiel v nákladoch na životný cyklus medzi materiálmi stáva značný. Otázka znie: aký časový horizont by sa mal riadiť rozhodnutím?
Otázka zloženia nákladov.Skutočné náklady na potrubný systém zahŕňajú: počiatočné obstaranie a inštaláciu, ročnú údržbu (prevencia korózie, opravy netesností), reakciu na poruchu (núdzové práce, náhradné diely, výrobné straty) a predčasnú výmenu. Sčítanie týchto položiek a rozdelenie podľa rokov služby vedie k priemerným ročným nákladom{1}}, čo je metrika, ktorá odzrkadľuje ekonomickú výkonnosť presnejšie ako samotná nákupná cena.
Otázka -nevyčísliteľných nákladov.Neustály odliv pozornosti manažmentu, ťažkosti s kontrolou rizík kvality, náklady na zabezpečenie kontinuity výroby-tieto faktory sa nedajú ľahko kvantifikovať, no často ovplyvňujú prevádzkové skúsenosti výraznejšie ako merateľné výdavky na údržbu z dlhodobého hľadiska.
Materiálové možnosti a úvahy
Pre aplikácie v potravinárskom priemysle existuje niekoľko materiálových možností, z ktorých každý má odlišné vlastnosti.
Uhlíková oceľponúka nižšie počiatočné obstarávacie náklady, ale vyžaduje si neustálu údržbu vo vlhkom prostredí. Jeho závislosť od ochranných náterov znamená, že-dlhodobý výkon vo veľkej miere závisí od kvality aplikácie a následnej starostlivosti.
Štandardné nehrdzavejúce ocele (triedy 304/316)poskytujú prirodzenú odolnosť proti korózii prostredníctvom samo{0}}opravujúcej pasívnej vrstvy. Počiatočné náklady na materiál sú vyššie, ale nároky na údržbu sú počas celej životnosti minimálne. Pre väčšinu aplikácií, ktoré prichádzajú do kontaktu s potravinami a s vysokou-vlhkosťou, ponúkajú tieto druhy osvedčenú kombináciu výkonu a dlhej životnosti.
Špeciálne možnostiriešiť konkrétne výzvy. V chladiacich systémoch, kde je problémom mikrobiálna korózia, môžu materiály so zlepšenými povrchovými vlastnosťami poskytnúť dodatočnú ochranu pre kritické aplikácie.
STAKENG METAL TECHNOLOGY dodáva celý rad možností pre aplikácie v potravinárskom priemysle, vrátanenerezové chladiace rúry, medené-potrubia z nehrdzavejúcej ocelepre zvýšenú odolnosť proti korózii v špecifických prostrediach a rôznenerezové plechy a zvitkypre spracovateľské zariadenia a výstavbu zariadení. K dispozícii je technická podpora, ktorá pomáha vyhodnotiť možnosti materiálu na základe konkrétnych prevádzkových podmienok.
Postrehy, nie závery
Tento článok vo všetkých prípadoch neobhajuje jeden materiál pred druhým. Výber materiálu je neodmysliteľne vyvážený proces-rozpočty projektu, prevádzkové podmienky, možnosti údržby a tolerancia rizika, to všetko ovplyvňuje konečné rozhodnutie.
Tieto prípady však naznačujú vzor, ktorý stojí za zmienku: keď sa predĺži časový horizont rozhodovania a zváži sa úplné zloženie nákladov, ekonomické porovnanie uhlíkovej ocele a nehrdzavejúcej ocele v určitých aplikáciách potravinárskych závodov môže priniesť iné výsledky, ako naznačujú počiatočné porovnania obstarávania.
Pre zariadenia, kde sú hygienické normy a kontinuita výroby prvoradé, si kritériá hodnotenia materiálov rúr môžu vyžadovať neustálu diskusiu a zdokonaľovanie v praxi.
Informácie o prípade boli anonymizované. Pre technickú diskusiu o výbere materiálu pre aplikácie v potravinárskom priemysle kontaktujte STAKENG METAL TECHNOLOGY.
