Изготовление оборудования из нержавеющей стали

Изготовление машины из нержавеющей стали: не просто изготовление из углеродистой стали с использованием другого листа. Коррозионная стойкость нержавеющей стали обусловлена тонким слоем оксида хрома на её поверхности, и почти каждая операция в цехе (сварка, шлифовка, очистка) может либо сохранить этот слой, либо повредить его. Оборудование, изготавливаемое для пищевого, фармацевтического или химического назначения, должно изготавливаться с учётом этого факта: от первого реза до финальной полировки.

Сварка без ущерба для материала

Нержавеющую сталь чаще всего сваривают методом TIG (аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом), поскольку он обеспечивает точный контроль тепловложения и чистую сварочную ванну, защищённую от атмосферного загрязнения: оба фактора важны для материала, эксплуатационные характеристики которого зависят от неповреждённого поверхностного слоя. Для повторяющихся швов на цилиндрических корпусах и трубопроводах вместо ручной сварки часто применяется орбитальная TIG-сварка, поскольку она обеспечивает стабильный, полностью проваренный шов с минимальным влиянием оператора, что особенно ценится в фармацевтических и пищевых трубопроводах, где однородность сварного шва проверяется напрямую. Тепловложение необходимо контролировать даже при правильном методе, поскольку избыточное тепло создаёт оксидные цвета побежалости вокруг шва, а в некоторых марках может способствовать выделению карбидов хрома по границам зёрен, что локально снижает коррозионную стойкость, это предотвращается контролем межпроходной температуры и, где предусмотрено, продувкой корня шва инертным газом.

Как не допустить попадания углеродистой стали в нержавеющие работы

Поверхность нержавеющей стали может быть загрязнена при контакте с углеродистой сталью задолго до того, как она вообще соприкоснётся с коррозионно-активным продуктом: шлифовальный диск, проволочная щётка или даже верстак, ранее соприкасавшиеся с углеродистой сталью, могут внедрить частицы свободного железа в поверхность нержавейки, где они ржавеют и запускают локализованную коррозию. По этой причине цеха, обрабатывающие оба материала, держат выделенный инструмент (шлифовальные диски, лепестковые круги, проволочные щётки, а иногда и отдельные рабочие зоны) для нержавеющих работ и избегают протягивания нержавеющего листа по поверхностям или оснастке, используемым для углеродистой стали. Это дисциплина организации не в меньшей степени, чем техническая, но именно она является одной из самых распространённых причин преждевременной коррозии на нержавеющем оборудовании, которое в остальном выглядит изготовленным правильно.

Травление, пассивация и классы чистоты поверхности

Сварка всегда нарушает слой оксида хрома вокруг соединения, оставляя цвета побежалости и иногда тонкий слой свободного железа от шлифовки. Травление (обработка кислотным раствором, обычно содержащим азотную и плавиковую кислоту) удаляет этот нарушенный слой и любое внедрённое железо вплоть до чистого основного металла. Пассивация, более мягкая кислотная или лимоннокислотная обработка, применяемая после этого, способствует образованию свежего, однородного слоя оксида хрома по всей поверхности, включая сварной шов и зону термического влияния. Только после этого этапа изготовленное соединение обладает такой же коррозионной стойкостью, как исходный лист. Чистота поверхности задаётся отдельно от этого этапа очистки и выбирается исходя из продукта и режима очистки: прокатная отделка 2B подходит для многих конструкционных или малонагруженных деталей, шлифованная отделка № 4 распространена на оборудовании, контактирующем с пищевыми продуктами, благодаря балансу очищаемости и внешнего вида, а зеркальная или электрополированная отделка указывается там, где критичны адгезия продукта, удержание бактерий в поверхностных царапинах или эффективность CIP-очистки, как в фармацевтических и высокочистых косметических процессах.

Почему это важно для гигиенического назначения

Ничто из этого не является декоративным. Машине из нержавеющей стали, используемой в производстве продуктов питания, фармацевтики или тонкой химии, доверяют потому, что её поверхность устойчива к коррозии, чисто отделяет продукт и не укрывает бактерии в микротрещинах. Каждый из описанных выше упрощений (неаттестованная сварка, перекрёстно загрязнённый шлифовальный инструмент, пропущенная пассивация, неверный класс отделки для данной задачи) проявляется впоследствии в виде питтинга, пятен или поверхности, которую цикл CIP не может полностью санировать. Именно производственная дисциплина превращает нержавеющий лист в оборудование, которое действительно ведёт себя как нержавеющая сталь на протяжении всего срока службы.

Makfen изготавливает нержавеющее оборудование с использованием TIG- и орбитальной сварки, выделенного инструмента для предотвращения загрязнения углеродистой сталью, а также травления и пассивации, выполняемых после сварки, с финишной обработкой каждого сосуда до класса чистоты поверхности, указанного для его назначения.