Tokom nedavne industrijske razmjene, direktor proizvodnje fabrike za preradu hrane dijelio je zajedničku frustraciju. Neke cijevi od ugljičnog čelika u njihovoj radionici počele su pokazivati znakove curenja samo godinu dana nakon ugradnje. Zaštitni premaz se ljuštio, a iz šavova su curile mrlje rđe.
Nehrđajući čelik je uzet u obzir prilikom početnog odabira materijala, ali je na kraju odabran ugljični čelik zbog ograničenja budžeta. Osvrćući se na troškove održavanja akumulirane u proteklih nekoliko godina, shvatio je da se ukupni troškovi popravke već od početka približavaju razlici u cijeni ugradnje nehrđajućeg čelika.
Ovaj slučaj postavlja pitanje koje vrijedi istražiti: u jedinstvenom okruženju pogona za proizvodnju hrane, treba li ponovo razmotriti naše kriterije za procjenu materijala za cijevi?
Prepoznatljivo okruženje postrojenja za preradu hrane
Radionice za proizvodnju hrane značajno se razlikuju od općih industrijskih objekata u nekoliko ključnih aspekata.
Vlažnostje konstantan faktor. Procesna voda, voda za čišćenje i voda za hlađenje čine osnovu svakodnevnih operacija, održavajući vlažnost okoline konstantno visokom. Za cijevi od ugljičnog čelika, čak i kada je unutarnji medij suh, vanjska površina ostaje izložena vlažnoj atmosferi, što omogućava da se korozija stalno odvija. Što je još važnije, povremeni proizvodni ciklusi uobičajeni u prehrambenim postrojenjima stvaraju naizmjenične vlažne-suhe uslove, koji zapravo mogu ubrzati proces elektrohemijske korozije.
Čišćenje i sanitacijaprotokoli dodaju još jedan sloj složenosti. Prehrambena industrija nalaže stroge higijenske standarde, čineći često čišćenje i dezinfekciju rutinom. Sredstva za dezinfekciju na bazi hlora- mogu postepeno prodrijeti u zaštitne premaze na ugljičnom čeliku. Visoko{4}}čišćenje izaziva ponavljano termičko širenje i kontrakciju ovih premaza, ubrzavajući njihovu degradaciju. Kiseli ili alkalni rastvori za čišćenje koji se nakupljaju na zavarenim i spojevima stvaraju lokalizovana okruženja korozije koje je teško pratiti.
Tu je i pitanjeskrivena korozija. Područja u kojima cijevi dodiruju nosače, dijelovi pokriveni izolacijom i segmenti postavljeni iznad plafona-na ovim lokacijama često ne pokazuju vidljive znakove propadanja sve dok ne dođe do curenja.
Zapažanja iz tri slučaja
Prvi slučaj: Postrojenje za preradu mesa
U fabrici za preradu mesa ugrađene su cijevi za rashladnu vodu od ugljičnog čelika sa epoksidnim premazom. U drugoj godini rada pojavila se pitting korozija na vanjskoj površini. Do treće godine je otkazao zavar na lakatnom zglobu, što je izazvalo neplanirani prekid proizvodnje. Kada su brojevi zbrojeni, kumulativni trošak održavanja za zaštitu od korozije tokom tri godine, plus troškovi hitne popravke, približili su se početnoj razlici u budžetu za odabir nerđajućeg čelika.
Drugi slučaj: Fabrika pića
Objekat za piće koristio je cijevi od ugljičnog čelika za svoj sistem za isporuku pročišćene vode. Nakon četiri godine rada, ispitivanje kvalitete vode otkrilo je stalno povišene razine željeza. Izvor je pronađen u unutrašnjem rđenju cijevi. Da bi se održao kvalitet proizvodnje, fabrika je dodala opremu za filtriranje i povećala učestalost zamjene filtera-što je povećalo operativne troškove. Kontrolom kvaliteta zapažene su suptilne promjene u ukusu proizvoda, iako nisu bile dovoljne da izazovu pritužbe, problem je ostao dugotrajan problem.
Treći slučaj: Fabrika smrznute hrane
Kada je postrojenje za smrznutu hranu izgradilo novu hladnjaču 2015. godine, tehnički tim je preporučio nehrđajući čelik za cijevi za hlađenje. Razmatranja o budžetu dovela su do instalacije od ugljičnog čelika. Do 2022. godine počele su se pojavljivati lokalizirana korozija i curenje, što je dovelo do djelomične zamjene cijevi. Tvornica je sada razvila peto-godišnji plan za postepenu zamjenu kritičnih dijelova nehrđajućim čelikom-pri čemu se efektivno dvaput plaća za isti sistem tokom njegovog životnog ciklusa.
Dimenzije koje treba uzeti u obzir pri odabiru materijala
Ovi slučajevi ističu nekoliko dimenzija koje vrijedi ispitati prilikom donošenja odluka o materijalu cijevi.
Pitanje vremenskog horizonta.Poređenja nabavki se obično fokusiraju na neposredne troškove. Ali cjevovod, kao infrastruktura, je skupo modificirati nakon instaliranja. U periodu od pet- godina, troškovi održavanja ugljeničnog čelika možda još neće biti u potpunosti očigledni. Tokom deset-godišnjeg horizonta, razlike postaju jasnije. U periodu od dvadeset-do-trideset-godišnjih horizonta-projektovanog vijeka trajanja većine objekata-razlika u troškovima životnog ciklusa između materijala postaje znatna. Pitanje je: koji vremenski horizont treba da vodi odluku?
Pitanje sastava troškova.Pravi trošak cevovodnog sistema uključuje: početnu nabavku i instalaciju, godišnje održavanje (sprečavanje korozije, popravke curenja), reagovanje na kvar (hitni rad, rezervni delovi, gubici u proizvodnji) i prevremenu zamenu. Zbrajanjem ovih stavki i dijeljenjem sa godinama radnog staža dobije se prosječni godišnji trošak-metrika koja odražava ekonomske performanse preciznije od same nabavne cijene.
Pitanje ne-nemjerljivih troškova.Stalni odliv pažnje menadžmenta, poteškoća u kontroli rizika kvaliteta, troškovi osiguranja kontinuiteta proizvodnje-ovi faktori se ne mogu lako kvantifikovati, ali oni često utječu na operativno iskustvo značajnije od mjerljivih troškova održavanja tokom dugoročnog perioda.
Materijalne opcije i razmatranja
Za primjene u prehrambenoj industriji postoji nekoliko opcija materijala, od kojih svaka ima različite karakteristike.
Ugljični čeliknudi niže početne troškove nabavke, ali zahtijeva stalno održavanje u vlažnim sredinama. Njegovo oslanjanje na zaštitne premaze znači da-dugoročne performanse u velikoj mjeri zavise od kvaliteta nanošenja i naknadne njege.
Standardni nerđajući čelici (304/316)pružaju inherentnu otpornost na koroziju kroz samo-pasivni sloj koji se samoiscjeljuje. Početni trošak materijala je veći, ali su zahtjevi za održavanjem minimalni tokom cijelog vijeka trajanja. Za većinu primjena u kontaktu s hranom i visokoj{3}}vlažnosti, ove vrste nude dokazanu kombinaciju performansi i dugovječnosti.
Specijalne opcijerješavanje specifičnih izazova. U rashladnim sistemima u kojima postoji zabrinutost zbog mikrobne korozije, materijali sa poboljšanim svojstvima površine mogu ponuditi dodatnu zaštitu za kritične primjene.
STAKENG METAL TECHNOLOGY isporučuje niz opcija za primjene u prehrambenoj industriji, uključujućicijevi za hlađenje od nehrđajućeg čelika, bakreno{0}}prevučene cijevi od nehrđajućeg čelikaza poboljšanu otpornost na koroziju u specifičnim okruženjima i raznimlimovi i namotaji od nehrđajućeg čelikaza procesnu opremu i izgradnju objekata. Dostupna je inženjerska podrška koja pomaže u procjeni opcija materijala na osnovu specifičnih radnih uvjeta.
Zapažanja, a ne zaključci
Ovaj članak se ne raspravlja za jedan materijal u odnosu na drugi u svim slučajevima. Odabir materijala je inherentno proces balansiranja-budžeta projekta, uslova rada, mogućnosti održavanja i tolerancije rizika sve utiče na konačnu odluku.
Međutim, ovi slučajevi sugeriraju obrazac vrijedan pažnje: kada se vremenski horizont odlučivanja produži i uzme u obzir punu strukturu troškova, ekonomska usporedba između ugljičnog čelika i nehrđajućeg čelika u određenim primjenama u prehrambenim postrojenjima može dati drugačije rezultate nego što sugeriraju početna poređenja nabavki.
Za objekte u kojima su higijenski standardi i kontinuitet proizvodnje najvažniji, kriterijumi za ocjenu materijala cijevi mogu zaslužiti stalnu diskusiju i usavršavanje u praksi.
Informacije o slučaju su anonimne. Za tehničku raspravu o odabiru materijala za primjenu u prehrambenoj industriji, kontaktirajte STAKENG METAL TECHNOLOGY.
