Għall-inġiniera tal-manutenzjoni responsabbli għal sistemi nodfa-in-fil-post tal-ipproċessar tax-xorb, tal-ħalib, u tal-manifattura tal-ikel, l-aċidu ċitriku jintuża ħafna bħala aġent tat-tneħħija tal-qoxra u tat-tindif. Soluzzjonijiet CIP tipiċi jużaw 1-3% aċidu ċitriku f'temperaturi ta '70-85°C. Ghat ta 'l-istainless steel 316 ta' 1.2 mm huwa komuni għal dawn il-ħiters minħabba rekwiżiti ta 'rispons termali rapidu u restrizzjonijiet ta' spazju fi skids CIP. Madankollu, taħt kombinazzjonijiet speċifiċi ta 'konċentrazzjoni ta' aċidu ċitriku u temperatura elevata tal-wiċċ tal-għant mid-densità tal-watt, korrużjoni ġenerali aċċellerata tista 'tnaqqas il-ħajja tas-servizz għal disa' xhur jew inqas. Dan l-artikolu jidentifika l-limiti preċiżi fejn għant ta '1.2 mm 316 jeħtieġ sostituzzjoni kull disa' xhur f'servizz CIP ta 'aċidu ċitriku.
Imġieba ta 'Korrużjoni ta' 316 f'Aċidu Ċitriku f'Temperaturi Elevati
L-aċidu ċitriku huwa aċidu organiku dgħajjef li huwa inqas aggressiv mill-aċidi minerali, iżda f'temperaturi elevati xorta jista 'jikkawża korrużjoni sinifikanti tal-istainless steel 316. B'differenza mill-aċidu sulfuriku jew idrokloriku, l-aċidu ċitriku ma jikkawżax pitting iżda pjuttost korrużjoni ġenerali uniformi. F'konċentrazzjonijiet taħt il-5% f'temperaturi taħt is-70 ° C, 316 juri rati ta 'korrużjoni taħt 0.05 mm fis-sena. Hekk kif it-temperatura tiżdied, ir-rata ta 'korrużjoni ssegwi relazzjoni ta' Arrhenius. F'80 ° C, ir-rata f'2% aċidu ċitriku hija bejn wieħed u ieħor 0.1-0.2 mm fis-sena. F'90 ° C, jilħaq 0.3-0.6 mm fis-sena. F'100°C, ir-rati jaqbżu 1 mm fis-sena. Għal għant ta '1.2 mm, il-ħxuna strutturali minima għat-trażżin tal-pressjoni hija bejn wieħed u ieħor 0.5 mm. Il-penetrazzjoni tal-korrużjoni ta '0.7 mm (minn 1.2 mm sa 0.5 mm) isseħħ f'9 xhur b'rata ta' korrużjoni ta '0.93 mm fis-sena. Il-limitu ta' sostituzzjoni ta' disa-xhur jintlaħaq meta l-kombinazzjoni tal-konċentrazzjoni tal-aċidu ċitriku u t-temperatura tal-wiċċ tal-għant tipproduċi rata ta' korrużjoni ta' madwar 0.8–1.2 mm fis-sena.
Limiti Kritiċi għal Disa-Xahar Ħajja ta' Servizz
Ibbażat fuq ttestjar ta 'immersjoni ta' 316 kampjun f'soluzzjonijiet ta 'aċidu ċitriku f'temperaturi rilevanti għas-servizz CIP tax-xorb, il-kombinazzjonijiet li ġejjin ta' konċentrazzjoni ta 'aċidu u temperatura tal-wiċċ tal-għant jipproduċu ħajja massima ta' disa'-xhur għal ħajt ta '1.2 mm.
| Konċentrazzjoni ta' Aċidu Ċitriku (Piż %) | Temperatura tas-Soluzzjoni Bulk | It-Temperatura tal-wiċċ tal-għant ta' 8 W/ċm² (żieda ta' 20°C) | Rata ta' Korrużjoni Mistennija fit-Temperatura tal-wiċċ | Ħin biex Tnaqqas 1.2 mm sa 0.5 mm | Ħajja tas-Servizz sa Sostituzzjoni |
|---|---|---|---|---|---|
| 1% | 75°C | 95°C | 0.20 – 0.35 mm/sena | 2.0 – 3.5 snin | 2.5 – 4 snin |
| 1% | 80°C | 100°C | 0.35 – 0.60 mm/sena | 1.2 – 2.0 snin | 1.5 – 2.5 snin |
| 1% | 85°C | 105°C | 0.60 – 1.00 mm/sena | 0.7 – 1.2 snin | 0.9 – 1.5 snin |
| 2% | 70°C | 90°C | 0.20 – 0.35 mm/sena | 2.0 – 3.5 snin | 2.5 – 4 snin |
| 2% | 75°C | 95°C | 0.35 – 0.60 mm/sena | 1.2 – 2.0 snin | 1.5 – 2.5 snin |
| 2% | 80°C | 100°C | 0.60 – 1.00 mm/sena | 0.7 – 1.2 snin | 0.9 – 1.5 snin |
| 2% | 85°C | 105°C | 1.00 – 1.50 mm/sena | 0.5 – 0.7 snin | 0.6 – 0.9 snin |
| 3% | 65°C | 85°C | 0.20 – 0.35 mm/sena | 2.0 – 3.5 snin | 2.5 – 4 snin |
| 3% | 70°C | 90°C | 0.35 – 0.60 mm/sena | 1.2 – 2.0 snin | 1.5 – 2.5 snin |
| 3% | 75°C | 95°C | 0.60 – 1.00 mm/sena | 0.7 – 1.2 snin | 0.9 – 1.5 snin |
| 3% | 80°C | 100°C | 1.00 – 1.50 mm/sena | 0.5 – 0.7 snin | 0.6 – 0.9 snin |
| 4% | 60°C | 80°C | 0.25 – 0.40 mm/sena | 1.8 – 2.8 snin | 2 – 3.5 snin |
| 4% | 65°C | 85°C | 0.40 – 0.70 mm/sena | 1.0 – 1.8 snin | 1.2 – 2 snin |
| 4% | 70°C | 90°C | 0.70 – 1.20 mm/sena | 0.6 – 1.0 snin | 0.8 – 1.2 snin |
| 4% | 75°C | 95°C | 1.20 – 2.00 mm/sena | 0.4 – 0.6 snin | 0.5 – 0.7 snin |
Għal sistema CIP tax-xorb li tuża 2% aċidu ċitriku f'temperatura tal-massa ta '80°C b'għata ta' 1.2 mm f'8 W/cm², il-wiċċ tal-għant jilħaq madwar 100°C. Ir-rata ta 'korrużjoni mistennija hija 0.6-1.0 mm fis-sena, u tnaqqas il-ħajt ta' 1.2 mm għal 0.5 mm f'0.7-1.2 snin. Sostituzzjoni ta' disa-xhur hija xierqa. It-tnaqqis tat-temperatura tal-massa għal 75 ° C inaqqas it-temperatura tal-wiċċ għal 95 ° C, tnaqqas ir-rata ta 'korrużjoni għal 0.35-0.60 mm fis-sena u testendi l-ħajja għal 1.5-2.5 snin.
Pakkett Operattiv Sikur għal Disa-Xahar Skeda ta' Sostituzzjoni
It-tabella li ġejja tipprovdi t-temperatura massima sigura ta 'aċidu ċitriku bl-ingrossa għal għant ta' 1.2 mm 316 f'diversi densitajiet ta 'watt biex tikseb mill-inqas disa' xhur ta 'ħajja ta' servizz qabel ma t-tnaqqis tal-ħajt għal 0.5 mm jeħtieġ sostituzzjoni.
| Densità tal-Watt (Żieda fit-Temperatura) | Temperatura Massima Bulk għal 1% Aċidu Ċitriku | Temperatura Massima Bulk għal 2% Aċidu Ċitriku | Temperatura Massima Bulk għal 3% Aċidu Ċitriku | Temperatura Massima Bulk għal 4% Aċidu Ċitriku |
|---|---|---|---|---|
| 4 W/ċm² (żieda ta' 10°C) | 88°C | 83°C | 78°C | 73°C |
| 6 W/ċm² (żieda ta' 15°C) | 83°C | 78°C | 73°C | 68°C |
| 8 W/ċm² (20°C żieda) | 78°C | 73°C | 68°C | 63°C |
| 10 W/ċm² (25°C żieda) | 73°C | 68°C | 63°C | 58°C |
| 12 W/ċm² (30°C żieda) | 68°C | 63°C | 58°C | 53°C |
Għal sistema CIP ta 'xarba tipika li tuża 2% aċidu ċitriku f'temperatura tal-massa ta' 80°C b'8 W/cm² (20°C żieda, wiċċ ta '100°C), il-limitu sikur tal-massa huwa 73°C. F'temperatura ta '80°C, il-heater jaqbeż il-limitu sikur, u l-ħajja ta' servizz ta 'disa-xhur mhix garantita. It-tnaqqis tad-densità tal-watt għal 4 W/cm² (10°C żieda, 90°C wiċċ) jagħti limitu sikur tal-massa ta' 83°C, li jagħmel 80°C aċċettabbli għal sostituzzjoni ta' disa-xhur.
Modifiki fid-disinn biex testendi l-ħajja lil hinn minn disa' xhur
Meta l-kundizzjonijiet tas-CIP tax-xorb jeħtieġu għant ta '1.2 mm 316 u ħajja ta' disa'-xhur ma tkunx biżżejjed, tliet modifiki jistgħu jestendu l-ħajja tas-servizz. L-ewwel huwa li titnaqqas id-densità tal-watt billi tuża heater itwal. It-tnaqqis minn 8 W/ċm² għal 4 W/ċm² inaqqas iż-żieda fit-temperatura tal-wiċċ minn 20°C għal 10°C, u jgħaddi mir-reġim ta' 9-xhur għar-reġim ta' 1.5–2.5 snin. It-tieni modifika hija li tillimita l-ħin ta 'espożizzjoni ta' l-aċidu ċitriku billi tuża l-heater biss waqt il-fażijiet tat-tisħin, mhux waqt ir-riċirkolazzjoni. Ħiter li jaħdem sagħtejn kuljum minflok 24 siegħa kuljum se jdum 12-il darba itwal f'termini kalendarji. It-tielet modifika hija li żżid inibitur tal-korrużjoni. Inibituri kummerċjali għall-aċidu ċitriku jistgħu jnaqqsu r-rati ta 'korrużjoni b'40-60%. Għal sistemi CIP li jeħtieġu 3-4% aċidu ċitriku f'80-85 ° C b'tħaddim kontinwu, l-inġiniera għandhom jaġġornaw għal liga ogħla bħal Alloy 825 jew titanju. Dawn il-materjali jżommu rati ta 'korrużjoni taħt 0.05 mm fis-sena fl-aċidu ċitriku f'temperaturi sa 100 ° C. Meta tispeċifika ħiters għas-servizz CIP tax-xorb, dejjem ipprovdi l-konċentrazzjoni eżatta tal-aċidu ċitriku, it-temperatura tal-massa, iċ-ċiklu ta 'ħidma mistenni, u l-intervall ta' sostituzzjoni mixtieq. Manifattur li jirrakkomanda 316 għal 3% aċidu ċitriku f'85 ° C mingħajr ma jiddiskuti l-ħajja tas-servizz mistennija mhux qed jipprovdi gwida responsabbli. Il-limitu ta 'sostituzzjoni ta' disa 'xhur għal għant ta' 1.2 mm 316 f'servizz CIP ta 'aċidu ċitriku huwa funzjoni prevedibbli ta' konċentrazzjoni, temperatura tal-massa, u densità ta 'watt, li tippermetti tbassir preċiż tal-ħajja tal-heater u l-ippjanar tal-manutenzjoni f'operazzjonijiet ta' pproċessar tax-xorb.
