De ce oțelul carbon obișnuit nu poate înlocui oțelul inoxidabil 316 pentru buclele de încălzire prin fermentare?

# De ce este imposibil ca oțelul carbon obișnuit să înlocuiască oțelul inoxidabil 316 în buclele de încălzire prin fermentație? Pentru sistemele de încălzire prin fermentare sunt necesare cicluri de curățare alternate cu acid-bază CIP, precum și adaptarea-pe termen lung la medii de cultură acide, slab alcaline și micro-corozive. Numeroase echipe de producție se străduiesc să reducă cheltuielile de achiziție prin înlocuirea oțelului inoxidabil 316 cu tuburi de încălzire din oțel carbon obișnuite cu costuri reduse-. Cu toate acestea, această înlocuire va duce la defecțiuni frecvente ale echipamentelor, contaminare medie și coroziune severă. Diferențele fundamentale în structura materialului, rezistența la coroziune și adaptabilitatea condițiilor de funcționare a fermentației dintre oțelul carbon obișnuit și oțelul inoxidabil 316 fac oțelul carbon complet nepotrivit pentru scenariile de aplicare a buclei de încălzire prin fermentație.|Dimensiunea performanței|Oțel carbon obișnuit|Oțel inoxidabil 316L|Adaptabilitate la aplicare la fermentație|| ----|----|----|----|| Conținut de aliaj de crom|Sub 0,3%|16%–18%|Oțelul carbon nu are protecție pasivă anticorozivă|| Pragul de rezistență la clorură|Mai puțin de 10 ppm|Funcționare stabilă în termen de 50 ppm|Oțel carbon predispus la coroziune rapidă prin pitting|| Rezistența la ciclul acido-bazic CIP|Rugina puternică și decojirea după 3–5 cicluri|Stabil după sute de cicluri de curățare|316L se adaptează la curățarea frecventă prin fermentație|| Risc de precipitații metalice|Precipitarea în masă a ionilor de fier|Urme de precipitații calificate|Oțelul carbon provoacă o contaminare medie|| Durată de viață în fermentație|1–3 luni|2–3 ani producție intermitentă|Decalaj uriaș în stabilitatea pe termen lung|| Conformitate GMP|Complet necalificat|Conform pentru calitate alimentară de bază|Oțelul carbon nu poate trece auditul fabricii|Motivul principal pentru care oțelul carbon obișnuit nu poate înlocui oțelul inoxidabil 316 este lipsa unei pelicule pasive, bogate în crom, auto-reparatoare pe suprafața sa. Oțelul carbon se va oxida și se va coroda rapid în mediile de fermentație care conțin urme de clorură și acid organic. Mediul nu poate fi izolat de stratul de rugină, iar peretele tubului va fi pătruns de coroziune electrochimică continuă într-o perioadă scurtă, ducând la scurgerea buclei de încălzire și a mediului rezervorului. Dimpotrivă, oțelul inoxidabil 316L este capabil să reziste factorilor corozivi convenționali în producția de alimente și fermentație prin formarea unei pelicule de protecție densă, care se bazează pe componentele din aliaje bogate în crom și molibden. În timpul funcționării, tuburile de încălzire din oțel carbon vor elibera continuu ioni de fier și impurități de rugină, care vor polua tulpinile de fermentație și produsele finite, vor declanșa contaminarea microbiană și pierderi de resturi de lot și vor încălca grav specificațiile de producție GMP. Aceasta este în ceea ce privește siguranța producției și calitatea produsului. Cu toate acestea, durata de viață ultrascurtă a oțelului carbon obișnuit are ca rezultat înlocuirea frecventă a dispozitivelor de închidere, întreținerea repetată și riscurile continue privind calitatea produsului, ceea ce duce la costuri de operare semnificativ mai mari decât oțelul inoxidabil 316L, în ciuda costului său de achiziție extrem de scăzut. În plus, coroziunea prin oboseală a cordonurilor de sudură din oțel carbon va fi accelerată de fluctuațiile frecvente de temperatură CIP și curățarea acid-bază alternantă în atelierele de fermentație, ducând la formarea de defecte ascunse de fisuri care sunt dificil de detectat. 316Oțelul inoxidabil L poate menține performanța structurală stabilă în condiții de lucru alternante pe termen lung, după ce a fost supus tratamentului integral și pasivării. În concluzie, oțelul carbon convențional este adecvat exclusiv pentru scenariile de încălzire necorozive în apă purificată și nu este potrivit pentru utilizare în nicio buclă standard de încălzire prin fermentare.