食品机械腐蚀现象及其防止的探讨论文_赵敏

食品机械腐蚀现象及其防止的探讨论文_赵敏

摘要:食品机械腐蚀现象有很多,从食品机械加工的生产实践中观察、分析得出,全面腐蚀易于发现、易于控制,而局部腐蚀不易发现,从而也不易被控制。由腐蚀引发的各种生产事故相关统计得出,80%以上的事故是由局部腐蚀引发的。基于此,本文阐述了影响食品机械腐蚀的主要因素,对食品机械常见的腐蚀现象及其防止措施进行了探讨分析

关键词:食品机械;腐蚀;影响因素;现象;防止措施

一、影响食品机械腐蚀的主要因素

食品机械在生产过程中会有很多的因素导致腐蚀现象:(1)金属材料因素,在进行食品机械制造的时候,通常使用的金属材料都是合金结构材料,在制造过程中使用纯金属的情况非常少见,同时也是因为纯金属的材料在制造过程中成本是非常高的。使用合金结构制造出来的食品机械在耐腐蚀方面是非常差的。金属的表面越粗糙,其耐腐蚀性就越差,粗糙的金属表面会存在着缝隙处,这样非常容易接触空气,也非常容易受到液体的腐蚀。机械在制造的时候,要求一定要保持表面的光滑,同时也保证表面的平整性。这样不仅仅是为了保证机械的美观性,同时也是为了提高材料的耐腐蚀性,在进行食品生产的时候也能保证食品的卫生情况。金属材料出现变形的情况也是非常常见的,在这种情况下,受到腐蚀的时候损坏情况会出现增大的情况。(2)腐蚀介质因素。食品介质的浓度、稠度和性质度机械的耐腐蚀性都是有很大影响的,在食品生产过程中,很多的食品天添加剂是有明确规定的,食品添加剂在浓度上出现问题以后导致金属腐蚀情况的加重。金属在不同介质在酸性、中性和碱性中发生的腐蚀过程各不相同。例如,铁在碱性溶液中较稳定,而在酸性和中性溶液中不稳定;铝在酸性和碱性溶液中不稳定,但在中性溶液中稳定。食品生产中无论是酸性或碱性反应生成的产物都具有腐蚀性。(3)设备结构因素。不合理的结构会导致内应力、受热不均匀,出现局部过热的情况,异种金属相互接触、间隙、槽孔、死角、不致密性等不利因素,促使产生腐蚀源或使腐蚀扩展。因此,合理正确的结构设计是控制腐蚀的一种有效措施。

二、食品机械常见的腐蚀现象分析

1、全面腐蚀。原因主要为食品材料中的特殊介质与食品机械的金属材料产生化学反应而出现的一种腐蚀现象。其表现形式为机械的各部分出现了全面、均匀的不同程度的腐蚀和损坏现象。全面腐蚀会导致食品在加工过程中受到腐蚀后产生的各类化学物质的污染,从而引发食品卫生问题。但一般情况下全面腐蚀不容易产生,出现后容易及时被发现和解决,所以其危害性不是很大。

2、缝隙腐蚀。原因为发生于食品加工机械中的各类接缝处的腐蚀,如螺钉、焊接缝点、铆接点等连接中的缝隙。这就容易造成在食品加工过程中的食品残渣作为腐蚀介质进入缝隙中,从而引发腐蚀。

3、应力腐蚀。原因是机械在不合理的工作环境下,其设备部件由于过大的物料应力和热应力的双重作用下所产生的腐蚀。应力腐蚀的表现为设备部件出现腐蚀断裂的现象。由于其产生的条件复杂,所以一般很少出现。但应力腐蚀对于食品机械的破坏最为严重,很可能会导致机械短时间全面损坏和加工过程终止。

4、电偶腐蚀。电偶腐蚀也就是电化学腐蚀,其产生原因是在电解物质的充分作用以及不同电势下发生的金属电解的腐蚀。此种腐蚀常发生于机械运行环境比较潮湿的情况下。

5、点蚀。点蚀显著特征就是在金属表面出现小而深的洞状腐蚀。金属的钝化能力比较强,同时介质的流速比较大、温度较高,这样的环境极易出现点蚀现象。虽然这种腐蚀对机械整体影响不大,但其蚀孔容易造成机械壁穿孔,从而引发泄漏现象,造成不必要的损失。

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6、腐蚀疲劳。原因是机械中所产生的交变应力与食品材料中的特殊介质产生共同作用,从而导致的腐蚀现象。其表现形式为机械中各设备的金属表面出现龟裂。腐蚀疲劳是食品机械中最常见和最普遍的一种腐蚀形式。食品机械的交变应力比值越大,交变循环越慢,出现腐蚀疲劳的几率也就越大。

三、食品机械腐蚀现象的防止措施

1、合理选择机械材料。食品机械制造要对其材料进行科学、合理的甄选。在选材上一定要符合食品加工机械的机械性、卫生性与防腐蚀性相统一的原则。(1)金属材料。首先,不锈钢材料。不锈钢具有防腐性能高、机械性能优越、易于加工塑形和连接等特点,是食品加工机械生产制造中的首选材料。但是由于不锈钢材料的成本较高,所以在食品加工机械生产制造过程中,应从科学使用及合理替代两个方面出发去考虑不锈钢材料在制造中的应用。科学使用体现在:充分保证不锈钢材料用于与食品物料接触的部位及零件上。而合理替代则体现在:与食品物料接触不上的各个部件以及承载部件上。这样可以大大地降低制造成本,同时,仍需要做好这些材料的表面防腐处理工作。其次,其他金属材料。在食品加工机械的制造过程中,还会用到含铬、镍、锌等金属材料。其中,含铬的金属材料防腐作用性能比较强。但是,某些金属化合物有致毒机理,如含锌的金属化合物。这就需要在制造过程中,不可直接用于可以接触到食品物料的部件之上。再次,金属部件表层的防腐处理。金属材料的表层防腐处理也是极其重要的关键环节。主要防腐处理方法有:电镀、塑料喷涂、氧化、珐琅等。与食品直接接触的金属部分宜采用电镀和塑料喷涂方法处理。目前比较适用的塑料喷涂的材料有:聚乙烯、聚氯乙烯、氟塑料环氧树脂等,其对食品介质的综合稳定性相对来讲比较好。(2)非金属材料。食品加工机械制造对非金属材料的选材中,一定要满足化学性质的稳定、耐腐蚀、强度高、易加工等特性,同时,还要充分考虑到非金属材料的无毒性、卫生性、化学稳定性等。切忌所选取的材料能与食品发生化学反应而污染食品,导致生产出来的食品出现质量问题。

2、严格机械表面处理。机械制造材料选择后,也可以对机械表面进行特殊处理,以提升机械的防腐性能。基于电偶腐蚀情况的发生,在机械表面处理上尽量要避免使用相同化学性质的金属进行连接,以防止化学电池的形成和电解的产生。一般较为常用的机械表面处理材料为非金属材料。与食品直接相接触的机械表面可采用塑料喷漆的方式进行处理,在机械连接处一般采用电镀和涂层处理,对于食品接触较少的地方一般采用绝缘处理。常用的塑料喷涂材料为环氧树脂和聚乙烯。

3、强化食品机械整体结构的优化设计。食品机械整体结构设计是否科学、合理,直接会影响到应力、缝隙、接触等腐蚀的发生率,所以在食品加工机械设计的同时,要考虑到未来生产时的防腐问题:第一,力求机械结构设计得更合理、更简单,方便维护人员进行检修及调试;第二,合理设计关键、易腐零件的位置,着重于其密封性、通风性;第三,充分利用圆滑设计,加强对凹槽、缝隙部位的防磨、防水处理;第四,在减少或是降低零件应拉力的同时,还要在管路中增大转弯半径,加厚易损部位,以防止在管路的转弯处形成磨损及空泡腐蚀;第五,为防止接触、缝隙腐蚀,还应在设备的接口处采用绝缘隔离层。

结束语

综上所述,食品生产物料在性质上是存在着很大的差异,有些材料带有酸性,有些则是带有碱性,这样在食品生产过程中,这些物料都会给生产机械带来一定腐蚀。因此为了保障食品机械的可靠运行,必须加强对其腐蚀现象及其防止进行分析。

参考文献

[1]张启平.食品机械中常见的腐蚀现象与防止方法[J].科技促进发展,2010(01)

[2]巫小波等.浅谈食品机械中常见的腐蚀现象与防止方法[J].科学与财富,2014(11)

[3]易芝等.探析食品机械常见腐蚀现象与预防策略和方法[J].食品安全,2014(11)

论文作者:赵敏

论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷21期

论文发表时间:2019/11/29

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