Deutsch
Francais
Nederlands
Svenska
Norsk
Dansk
Suomi
Espanol
Italiano
Portugues
Magyar
Polski
Cestina
Русский
Korrupsjon av materialer i mat- og drikkeindustrien er et vedvarende problem som kan ha store økonomiske og helsemessige konsekvenser. Prosessen er kompleks og påvirkes av mange faktorer, både miljømessige, materialmessige og operasjonelle. Å forstå disse faktorene og hvordan de samhandler, er avgjørende for å velge riktig materiale og implementere effektive korrupsjonskontrolltiltak.
En av de vanligste typene av korrosjon som rammer industrien, er intergranulær korrosjon. Dette skjer når korrosjon utvikler seg langs korngrenser i metaller, noe som fører til tap av mekanisk styrke og strukturell integritet. En typisk årsak til intergranulær korrosjon er feilaktig sveising eller utilstrekkelig varmebehandling av rustfritt stål, noe som kan føre til dannelse av kromkarbider ved korngrensene. Dette kan forhindres ved å bruke lavkarbon rustfritt stål som 304L eller 316L, anvende korrekt varmebehandlingsmetoder, og begrense eksponeringen for høye temperaturer.
En annen form for korrosjon som er hyppig i industrielle sammenhenger, er erosjonskorrosjon. Denne typen oppstår når korrosjon akselereres av mekanisk slitasje og kjemisk påvirkning fra et korroderende fluid som beveger seg i forhold til metalloverflaten. I miljøer med aggressive partikler eller høyhastighets væskestrøm, kan man motvirke erosjonskorrosjon ved å eliminere abrasive partikler, bruke slitasjebestandige materialer, og planlegge for jevnere væskestrøm for å redusere turbulens.
Stresskorrosjonssprekker (SCC) er en annen vanlig årsak til korrosjonsfeil i beholdere som håndterer varme væsker. Denne typen korrosjon kan komme fra både eksterne og interne kilder. Eksternt kan SCC oppstå når kloridioner lekker ut fra isolasjon gjennom kondensvann, spesielt dersom rustfritt stål ikke har et passende anti-klorid belegg. Internt kan SCC oppstå fra kloridioner som er til stede i vannet som brukes i brygging eller fra rester av desinfeksjonsmidler. For å forebygge SCC, er det avgjørende å redusere restspenninger gjennom riktig design og produksjon, velge materialer som er motstandsdyktige mot SCC, og kontrollere miljøet ved å redusere kloridnivåene.
Mikrobiologisk indusert korrosjon (MIC) er et annet aspekt som er særlig relevant for matindustrien. Mikroorganismer som bakterier, sopp og alger kan ikke produsere sine egne næringsstoffer gjennom fotosyntese, og må derfor metaboliserer organisk materiale i miljøet, noe som kan føre til dannelse av syrer eller andre korroderende stoffer. Disse mikroorganismene kan bidra til korrosjonsprosessen ved å danne biofilmer på metalloverflaten, eller ved å depolarisere hydrogen på metallet. Effektiv forebygging av MIC inkluderer bruk av antimikrobielle belegg, regulering av omgivelsesfaktorer for å hindre mikrobielt vekst, og regelmessig rengjøring og desinfisering av utstyr.
I tillegg til de spesifikke korrosjonsmekanismene, er det flere faktorer som påvirker korrosjon i matindustrien. Miljøfaktorer spiller en betydelig rolle. Høyere temperaturer akselererer kjemiske prosesser, inkludert korrosjon. Økt luftfuktighet kan også øke korrosjonshastigheten, spesielt i kombinasjon med salt eller andre elektrolytter. Matvarer som citrusfrukter, som er svært sure, eller rengjøringsmidler, som er alkaliske, kan også bidra til raskere korrosjon av metaller som mild stål og aluminium. Klorider, som ofte finnes i matvarer som salt, er spesielt korroderende og kan sette i gang lokaliserte korrosjonsprosesser på metaller.
Materialfaktorene er også avgjørende for korrosjonens hastighet og omfang. Metallers motstand mot korrosjon avhenger i stor grad av deres sammensetning. Rustfritt stål, for eksempel, har høyere korrosjonsmotstand på grunn av sitt krominnhold. I tillegg har glattere overflater lavere korrosjonshastigheter, da de gir færre steder hvor korrosjon kan starte.
Operasjonelle faktorer kan ytterligere akselerere korrosjon, spesielt når rengjøring utføres ofte med aggressive kjemikalier. Faktorer som valg av rengjøringsmidler, konsentrasjonen av disse midlene, og eksponeringens varighet er avgjørende. Lokalisert korrosjon er mer sannsynlig i stillestående områder, der det korroderende stoffet kan samle seg, enn i områder med høy væskestrøm som hjelper til med å fjerne korrosive stoffer.
For å unngå korrosjon er det viktig med regelmessig vedlikehold og inspeksjon av utstyr. Dårlig design, som sprekker og døde soner hvor korrosive materialer kan samle seg, kan føre til lokal korrosjon. Derfor bør det alltid tas hensyn til design og vedlikehold for å unngå slike problemer.
I tillegg bør man være oppmerksom på mikrobiologiske faktorer. Bakterier og sopp kan produsere korrosive biprodukter, som syrer eller hydrogensulfid, som kan akselerere korrosjonen.
Endtext
Hva er industrielle korrosive miljøer og hvordan påvirker de materialer?
Industriell korrosjon er et omfattende og kostbart problem som påvirker mange industrier, inkludert produksjon, bygging, energi og transport. Det beskrives som korrosjon av materialer, spesielt metaller, som følge av kjemiske reaksjoner med omgivelsene. Korrosjon har vidtrekkende konsekvenser, inkludert økonomiske tap, sikkerhetsproblemer og miljøutfordringer. For å effektivt motstå og håndtere korrosjon, er det avgjørende å forstå de forskjellige korrosive forholdene som industrielle materialer er utsatt for.
Rent metaller og legeringer korroderer som et resultat av kjemiske og/eller elektro-kjemiske reaksjoner med omgivelsene. Årsakene til korrosjon kan være flere, som forurensning på overflaten, trykk, temperatur og løsningens aktivitet. De stabile formene av korrosjon er ofte oksider, hydroksider og sulfider. Etter hvert som industrien har utviklet seg, har korrosjon blitt et globalt problem som medfører betydelig skade på infrastruktur som transportmidler, bygninger, boliger, industrigjenstander og jernbanebroer.
Atmosfæriske, vannsbaserte og mikrobiologiske miljøer er blant de vanligste korrosive forholdene som materialer utsettes for. Hver av disse miljøene har sine egne kjennetegn og påvirker korrosjonsprosessen på forskjellige måter. Det er viktig å forstå hvordan forskjellige faktorer som gasser, væsker, faste stoffer, temperatur, trykk og til og med mikroorganismer kan akselerere eller dempe korrosjonsprosesser.
Atmosfærisk korrosjon er den mest utbredte formen for korrosjon. Siden atmosfæren er involvert i det meste av materialbruken, er atmosfærisk korrosjon et globalt problem. Atmosfærisk korrosjon kan deles inn i ulike typer miljøer, som landlige, urbane, industrielle og marine, eller en kombinasjon av disse. Korrosjon er mindre vanlig i landlige områder på grunn av lavere forurensningsnivåer. I slike områder oppstår korrosjon først og fremst som følge av regn eller høy luftfuktighet over 70 %. I urbane områder, der forurensningen er høyere på grunn av utslipp fra biler og industrivirksomheter, øker korrosjonshastigheten betydelig. Industrimiljøet inneholder mange forskjellige forurensninger som ammoniakk (NH3), karbonmonoksid (CO), karbondioksid (CO2), hydrogensulfid (H2S), nitrogenoksider (NOx) og svoveloksider (SOx), som alle bidrar til økte korrosjonshastigheter. I et marint miljø er korrosjonseffekten spesielt kraftig på grunn av tilstedeværelsen av kloridioner i vannet og den raske avleiringen av salt.
Det er flere faktorer som påvirker korrosjonen i atmosfæriske forhold. En av de viktigste er relativ luftfuktighet (RH). Luftens vanninnhold som er i mettet tilstand, måles som relativ luftfuktighet. Jo høyere mengde forurensninger og hygroskopiske salter i miljøet, desto raskere vil korrosjonen finne sted. Det finnes et kritisk nivå av relativ luftfuktighet som forårsaker materialnedbrytning. Dette nivået, kjent som kritisk relativ luftfuktighet, fører til en betydelig økning i korrosjonshastigheten. For eksempel har studier vist at når relative luftfuktigheten øker, øker korrosjonshastigheten for magnesiumnlegeringer som AZ91D og AM50.
Temperaturen er også en betydelig faktor som påvirker korrosjon. Økte temperaturer fører til raskere kjemiske reaksjoner, og korrosjonen skjer ofte mer intensivt. Når temperaturen stiger over 80 °C, reduseres sannsynligheten for at oksygen kan løses opp i elektrolytten, noe som reduserer korrosjonshastigheten. Når temperaturen synker til under frysepunktet for elektrolytten, reduseres også korrosjonsaktiviteten.
Oksygen er en annen avgjørende komponent for korrosjon i atmosfæriske forhold. Vann absorberer lett oksygen, som er nødvendig for korrosjonsprosessen. For eksempel, i jernlegeringer, dannes rust på den katodiske siden ved produksjon av OH−-ioner gjennom oppløst oksygen i et vått miljø. Oksygen er dermed en viktig del av den elektro-kjemiske reaksjonen som forårsaker rustdannelse.
I tillegg har forskjellige forurensninger som karbondioksid (CO2), svoveldioksid (SO2), og nitrogenoksider (NOx) stor påvirkning på korrosjonsprosessen. Karbondioksid reagerer med vann og danner karbonsyre, som senker pH-verdien i løsningen og fremmer elektro-kjemiske reaksjoner som fører til korrosjon. Svovelforbindelser, som hydrogensulfid og svoveloksider, reagerer raskt med fuktighet og senker også pH-verdien, noe som ytterligere fremskynder korrosjonsprosessen. Nitrogenoksider, som dannes ved forbrenning av fossilt brensel, har også en betydelig påvirkning på korrosjonsprosessen.
For å beskytte materialer mot slike korrosive miljøer er det nødvendig å forstå alle faktorene som bidrar til nedbrytningen av materialene, og tilpasse materialvalg, beskyttelsesmetoder og vedlikeholdsstrategier deretter. I tillegg er det viktig å vurdere de langsiktige økonomiske og miljømessige konsekvensene av korrosjon, spesielt i industrier som er spesielt utsatt for korrosive forhold, som olje- og gassindustrien, skipsfart og konstruksjon.