Alaus daryklos fermentacijos bakai: 304 l vs titano stabilizuotas 316 Ti nerūdijantis plienas

Kodėl 304L dominuoja fermentacijos induose

304L (EN 1.4307, UNS S30403) yra tinkamas alaus daryklų fermentacijos indams, nes jame anglies kiekis ribojamas iki 0,03 %. Ši riba sustabdo chromo karbido nusodinimą karščio paveiktoje zonoje suvirinimo metu, todėl indas išlaiko savo tarpkristalinę atsparumą korozijai per rūgštinio valymo ciklus, kurie vyksta su kiekvienu užvirinimu. 304 l suvirintas bakas gali būti daugelį metų plaunamas kaustiniu tirpalu ir rūgštimi, kad siūlės nesuirtų.

Antroji priežastis – švarumas. Esant elektropoliruotam vidui, kurio Ra yra mažesnis nei 0,4 µm, bakterijų sukibimas sumažėja maždaug 90 %, palyginti su grubiu malūno apdaila, nes yra daug mažiau paviršiaus topografijos, kad ląstelės prisitvirtintų ir dirvai įsitvirtintų. Trečioji priežastis yra kaina: orientaciniai skaičiai rodo, kad 304 l plokštės kaina yra apie 3,2 valiutos vieneto už 1 kilogramą, o skirtumas yra apie 31,6 % 1 kilogramui, palyginti su maždaug 6,6 %. kuris dauginasi 40 arba 60 hektolitrų talpos inde.

Plokštė ir lakštai tiekiami pagal ASTM A240, atitinkantys Europos standartą EN 10028-7.

Laivo konstrukcija paprastai atitinka ASME BPVC VIII skirsnį arba EN 13445, higieninio projektavimo gaires iš ASME BPE.

Užpildas: nuo ER308L iki AWS A5.9, su ER316L, kur naudojama 316 serija.

Kai titanu stabilizuotas 316Ti tampa būtinas

316Ti (EN 1.4571, UNS S31635) prideda maždaug 2,0–2,5 % molibdeno ir titano, susieto su anglies ir azoto kiekiu, paprastai bent penkis kartus didesniu nei bendras kiekis. Titanas suriša anglį kaip stabilius titano karbidus, todėl tirpale esantis chromas išlieka prieinamas, kad sudarytų pasyvią plėvelę net ir ilgai veikiant aukštai temperatūrai.

Dvi alaus daryklos pareigos verčia atnaujinti 304 l:

Rūgštus ir mišrios fermentacijos alus.Kai produkto pH nukrenta iki 3,2 arba žemiau, molibdenas padidina plieno atsparumą įdubimams ir sumažina vietinio smūgio suvirinimo siūlėse ir plyšiuose riziką.

Karštas kaustinis valymas.Šarminio plovimo ciklai esant pH 12–14, ypač kai plovimo vandenyje yra chloridų, kyla chlorido įtempių ir korozijos įtrūkimų rizika, esant maždaug 60 laipsnių. Molibdeno guolių klasė yra atsparesnė įdubimams ir įtrūkimams daug geriau nei 304 litrai.

316Ti taip pat yra įprastas pasirinkimas bet kokiam indui, kuris bus pasterizuojamas 85 laipsnių ir aukštesnėje temperatūroje, ir pakavimo linijoms, kuriose 15 minučių dezinfekuojama garais 121 laipsnių temperatūroje. Kai projektas vykdomas pagal ASME, o ne pagal EN taisykles, pirkėjai turėtų patvirtinti, kad pasirinkta klasė yra atitinkamo kodo skyriuje nurodyta medžiaga, prieš užsakydami plokštelę.

Alaus daryklos paslaugų įvertinimų palyginimas

Turtas	304L (1.4307 / S30403)	316Ti (1.4571 / S31635)
Anglies, maks	0.030%	0,08% (stabilizuotas titanu)
Molibdenas	Nenurodyta	2.0-2.5%
Stabilizuojantis elementas	Netaikoma	Titanas, mažiausiai 5 x (C + N)
Atsparumas jautrumui	Geras, nes mažai anglies dvideginio	Geras, dėl titano karbidų
Atsparumas chloridui	Vidutinis	Žymiai didesnis
Orientacinė plokštės kaina	Apie 3,2 kg	Apie 5,1 kg
Įprastas alaus daryklos naudojimas	Fermentatoriai, šviesaus alaus talpyklos, CIP indai	Rūgštus alaus indai, karšta kaustinė prievolė, pasterizavimas

Išlaidų skaičiai yra orientaciniai ir priklauso nuo nikelio ir molibdeno priedų, todėl jie turėtų būti traktuojami kaip santykinis palyginimas, o ne citata.

Kaip paviršiaus apdaila veikia sanitariją

Šiurkštumas yra higienos, o ne kosmetinis kintamasis. Alaus daryklų gamyboje naudojama apdaila atlieka apibrėžtą vaidmenį:

2B malūno apdaila:standartinė šalto valcavimo apdaila, tinkama ne gaminių paviršiams, rezervuarų išorėms ir laikančioms konstrukcijoms.

4 finišas:Mechaniškai poliruota apdaila maždaug Ra 0,8 µm, tinka grūdėtiesiems paviršiams ir bendram indo vidui.

Elektropolizuotas:reikiamą apdailą gaminio sąlyčio zonoms, kurių tikslas Ra 0,4 µm arba smulkesnis. Elektropoliruojant deformuotas paviršinis sluoksnis pašalinamas, o ne ištepamas, todėl paviršius mikroskopiniu lygmeniu yra lygesnis net tada, kai profilometro rodmenys atrodo panašiai.

Pasyvuota:apdorojimas azoto rūgštimi pagal ASTM A967, kuris atkuria pasyvųjį chromo oksido sluoksnį po gamybos, suvirinimo ar mechaninių pažeidimų ir pašalina laisvą geležies užteršimą.

Dizaino trūkumai, kurie sukelia užteršimą

Dauguma alaus daryklų užteršimo įvykių yra susiję su geometrija, o ne nuo plieno. Klasikiniai defektai yra gerai žinomi ir pigiai suprojektuojami piešimo etape:

Gilesni nei 0,5 mm plyšiai sulaiko mikrobus ir valymo skystį, todėl jų negalima patikimai nuplauti.

Negyvos vamzdyno kojelės, ilgesnės nei maždaug 1,5 karto didesni už vamzdžio skersmenį, sukuria sustingusias zonas, kuriose valymo chemikalai nepasiekia efektyvios koncentracijos ar temperatūros.

Šiurkščios arba perpjautos suvirinimo siūlės, kurių prasiskverbimas yra nepilnas, sudaro ir plyšį, ir nuovargio plyšio pradžią.

Į apačią arba horizontalios siūlės, kurios sulaiko skystį po drenažo.

Nepakankamas nutekėjimo nuolydis bako apačioje, paliekant produkto arba plovimo vandens plėvelę.

Valymo protokolo mokslas

Patvirtintas nerūdijančio fermentatoriaus valymo ciklas paprastai vyksta trimis etapais, kurių kiekvienas turi apibrėžtą paskirtį:

Šarminis plovimas:apie 1% natrio hidroksido 70 laipsnių temperatūroje, kad sumuiluotų riebalus ir ištirptų organinis dirvožemis, įskaitant mieles ir apynių likučius.

Rūgštinis skalavimas:apie 0,5% azoto rūgšties, kad ištirpintų mineralines nuosėdas, alaus akmenį ir šarminius likučius, likusius pirmojo etapo metu.

Dezinfekavimas garais:15 minučių 121 laipsnio temperatūroje, kad būtų pasiektas reikiamas su gaminiu besiliečiančių paviršių mirtingumas, po to dokumentais patvirtintas atvėsinimas.

Laidumas, temperatūra, srautas ir sąlyčio laikas yra keturi parametrai, kurie turi būti registruojami kiekvienam ciklui, nes valymo patvirtinimas priklauso nuo šių įrašų, o ne nuo vien tik cheminių medžiagų.

Dažnai užduodami klausimai

Klausimas: Ar 304 l talpos baką galima naudoti rūgščiam alui, jei jis kruopščiai išvalomas?
Gali, bet paraštė plona. Esant pH 3,2 ir žemesniam, ypač ten, kur į procesą patenka chloridai, suvirinimo siūlių vietinių įdubimų rizika smarkiai išauga. 316Ti yra labiau pateisinama to produkto specifikacija.

K: Ką titanas iš tikrųjų veikia 316Ti?
Titanas jungiasi su anglimi ir azotu, kad sudarytų stabilius titano karbidus, išlaikant chromą tirpale, kad pasyvus sluoksnis vis dar galėtų susidaryti po suvirinimo ir aukštos temperatūros poveikio.

Klausimas: Ar elektropoliravimas vertas papildomų fermentacijos bako išlaidų?
Su gaminiu besiliečiantiems paviršiams – taip. Elektropoliravimas žymiai sumažina bakterijų sukibimą ir palengvina valymo patvirtinimą, todėl tai yra įprasta fermentatoriaus vidaus ir ryškių alaus bakų paviršių specifikacija.

K: Kodėl karštas kaustinis plovimas yra problema 304L?
Karšta kaustinė medžiaga, kurioje yra chloridų, gali sukelti chlorido įtempių korozijos įtrūkimus austenitiniame nerūdijančiame pliene, kurio temperatūra viršija 60 laipsnių. Molibdeno turinčios markės, tokios kaip 316Ti, daug geriau atlaiko tokią ataką.

Kl .: Kaip dažnai alaus daryklos indai turi būti pasyvinti?
Paprastai vieną kartą po pagaminimo ir po bet kokio suvirinimo siūlės taisymo ar mechaninio šlifavimo ir dar kartą, kai paviršius buvo pažeistas. Gydymas nurodytas pagal ASTM A967 su iš anksto sutartais priėmimo kriterijais.

Kl.: Ar šiurkščios suvirinimo siūlės tikrai svarbios, jei bakas yra išvalytas CIP?
Jie daro. Įpjautos ir grubios suvirinimo siūlės sukuria įtrūkimus, į kuriuos negali prasiskverbti valymo tirpalai, o skalavimo vanduo negali nuplauti, todėl jie tampa nuolatiniais užteršimo šaltiniais nepriklausomai nuo valymo ciklo.