通过瑞克纳什

食品加工业是美国最大的制造业之一,约占美国制造业总产出的14%。一个典型的食品加工厂使用不同年代的设备,由无数种材料构成,包括碳钢、铝、不锈钢和塑料。腐蚀-由于与周围介质发生化学或电化学反应而对材料的攻击-可能是许多这些材料的敌人。

典型的食品加工厂的维护是一场与工厂中金属腐蚀影响的持续战斗。食品质量要求导致大多数工厂选择不锈钢作为材料的选择。假设食品加工行业的不锈钢消耗和成本完全归因于腐蚀,每年腐蚀的直接成本总额估计为21亿美元。

与腐蚀作斗争应该从选择合适的材料开始。势能高的金属称为活性金属,更容易腐蚀。有些金属,如金和银,可以在自然界中以纯金属形式存在。它们几乎不需要额外的能量就能把它们变成可用的形式。因此,能量的平衡是相对稳定的,这些金属腐蚀非常缓慢。低势能的金属称为被动金属。

金属可以根据它们的相对势能来排序。这可以看作是将它们从自然状态转化为金属可用形式所需的能量的清单。这个列表被称为电动势系列(EMF)。

铝、铁、钢、铬和钛等金属在氧化条件下会形成一层薄薄的氧化膜。这种氧化膜增强了金属的耐腐蚀性。不锈钢的基本电阻是因为它能够在金属表面形成一层保护涂层。这种涂层是一种“被动”薄膜,可以抵抗进一步的“氧化”或生锈。

在氧化性大气中,如空气、水或其他含氧液体中,这种膜的形成是瞬间的。一旦该层形成,金属就会被“钝化”,氧化或“生锈”的速度将减缓到每年不到0.002英寸(每年0.05毫米)。

与铝或银不同,这种被动薄膜在不锈钢中是不可见的。当氧气与不锈钢中的铬结合形成氧化铬时,就会产生氧化铬,通常称为陶瓷。这种保护性氧化物或陶瓷涂层在大多数耐腐蚀材料中是常见的。

经济地提高耐蚀性和防止腐蚀的一个步骤是选择和使用耐蚀涂层材料。钢的应用如此广泛,为了增加钢结构、管道或管道的预期寿命,必须使用某种形式的涂层保护。由于阳极、阴极和金属路径通常位于同一块材料上,因此将材料与电解质隔离是最简单的预防方法。

金属涂层提供了一层,它可以改变工件的表面性能,使之与所应用的金属相适应。这块材料变成了一种复合材料,表现出单独使用两种材料通常无法达到的性能。涂层提供了一个耐用的,耐腐蚀的层,核心材料提供了承载能力。

最广泛使用的金属涂层防腐方法是镀锌,它涉及到将金属锌应用于碳钢以达到控制腐蚀的目的。热镀锌是最常见的工艺,顾名思义,它包括将钢构件浸入熔融锌浴中。

在存在更严重或重腐蚀条件的应用中,镀锌钢通常涂有油漆或其他聚合物涂层,如PVC,以提供额外的腐蚀保护。例如,几十年来,Robroy聚氯乙烯(PVC)外涂刚性钢导管已成功用于保护极端腐蚀环境中的敏感电线电缆系统。然而,适当的表面准备和严格的质量保证程序是实现可靠的涂层保护所必需的。

当涂层由于表面处理不当而粘附失效时,底层的锌就成为主要的防腐蚀保护。在这种情况下,只有镀锌涂层保护刚性钢管道;PVC或聚氨酯涂层不再是有效的防腐。在粘接失效的情况下,镀锌镀锌层的使用寿命可能会比普通镀锌刚性钢导管短。

如果您有机会选择一种防腐材料,请确保您已经调查过该材料和涂层,认为它最适合预期的环境类型。换句话说,如果要使用矿物酸,就不要使用铝;不要在盐环境中使用不锈钢。

例如,在过去,我们经常在照明系统上涂一些金属外壳,以防止腐蚀。这似乎只是一个临时的解决方案,因为在相对较短的时间内,设备需要更换,剥落的涂层是生产线上食品污染的一个来源。现在我们知道,为照明系统选择另一种金属材料和涂层可以为我们节省数十万美元。

另一个腐蚀问题是工厂内的一段管道。这段管道已被腐蚀,电线裸露在外。两种不同的金属相互接触导致了腐蚀。这两种金属现在得到了适当的保护,因此腐蚀和再次暴露电线的机会现在大大降低了。

我们对腐蚀的看法从短期转变为长期,这为我们的工厂提供了大量的材料和劳动力成本。

BETVICTOR体育官网泵和系统,2007年7月

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