食品机械中常见的腐蚀现象与防腐措施
2020-01-18孙继丰
孙继丰,杨 淼
(沈阳欧施盾新材料科技有限公司,沈阳 110136)
1 食品机械中常见的腐蚀现象
1.1 全面腐蚀
全面腐蚀是指在食品机械使用过程中全面、整体的腐蚀。造成这种现象的原因是食品机械金属材料与一些介质发生了化学反应,致使机械性能受损。机械全面腐蚀会产生一些化学物质,这些有害物质不可避免地进入到食品加工过程中,这会导致食品安全隐患。需要指出的是,全面腐蚀的概率微乎其微,企业应有效避免这类现象的发生。
1.2 电偶腐蚀
电偶腐蚀的本质也就是电化学腐蚀。电偶腐蚀的原理是在电解物质的催化下,不同电势的金属发生腐蚀。电势较低的腐蚀较快,电势较高的腐蚀较慢。电偶腐蚀在食品机械腐蚀中比较多见,这是因为食品加工环境所导致的,假若食品加工机械处于潮湿状态中就容易产生电偶腐蚀。电偶腐蚀的动力就是电势,不仅如此,金属部件的阴阳极面积也是其中一项重要因素,小阳极或大阴极都有可能导致电偶腐蚀。如果电偶腐蚀得不到及时处理,时间久了,机械金属层会越来越薄,会对食品加工机械造成一定的影响。
1.3 缝隙腐蚀
缝隙腐蚀是指食品机械各种缝隙中的腐蚀。食品加工过程中,食物残渣难免会残存在食品机械缝隙中,这些介质如果没有得到及时处理,就会引发金属缝隙腐蚀。缝隙腐蚀如果不及时处理,不仅会对食品安全产生影响,也会影响食品机械的运转。
1.4 点蚀
点蚀又称小孔腐蚀,是指食品机械表面并没有出现大面积的腐蚀,但会出现较为明显的小且深的小孔洞的腐蚀。从金属的腐蚀原理来看,金属的钝化能力强,介质温度过高,都容易出现点蚀。除此之外,金属缝隙内部、覆盖杂质的表面以及加工材料的焊渣都会导致点蚀。点蚀的面积虽然较小,对整个食品机械的运转暂时没有什么影响,但是,如果放任这些小面积的腐蚀,点蚀会顺着孔洞向下漫延,最终穿过机械引发泄露。
1.5 应力腐蚀
应力腐蚀也称应力腐蚀断裂。引发应力腐蚀有以下几个必要条件:第一,机械在特定环境才会引发腐蚀;第二,加工机械受到热应力或物料应力等较大的外力作用;第三,加工机械中的特定部件。这三个条件缺一不可,只有当它们共同作用在机械上,才会引发应力腐蚀断裂。应力腐蚀断裂是食品机械腐蚀中破坏性最强、危害性最大的一种腐蚀,一旦引发应力腐蚀,会对整个企业的正常运行带来恶劣的影响。
1.6 腐蚀疲劳
腐蚀疲劳的作用原理是在交变应力和腐蚀性介质的双重作用下出现的一种机械腐蚀形式,这种腐蚀形态是机械腐蚀中常见的形态。影响它形成的因素为交变应力的循环频率低,在弯曲交变应力时更容易引发腐蚀疲劳。腐蚀疲劳一旦出现,人们会在机械金属表面发现一些龟裂现象。机械交变能力越大,腐蚀疲劳的现象就越严重。
2 防止食品加工机械腐蚀的措施
2.1 选材方面
用于食品加工的机械在材料选择方面的要求是极为严格的,选材必须遵循科学、合理的、符合国家相关法律法规的原则精挑细选,同时也要考虑机械的性能以及是否卫生、防腐蚀,务必做好选材工作,以减少机械腐蚀的发生。
2.1.1 金属材料
在选取材料时,既要考虑材料的安全性能,也要兼顾企业的生产成本。不锈钢材料具有很多的优良性能,表面的薄且密的富铬氧化膜使不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,即使埋在地下也同样具有优良的耐腐蚀性。不锈钢适应温度的能力极强,无论是高温还是低温,都不会释放出有害的物质。不锈钢材料安全无毒,极耐腐蚀,是食品加工机械的最佳选择。但不锈钢材料造价较高,在食品加工机械上,企业可以把不锈钢材料安装在直接接触食品的部位上,保障食品生产的安全。在考虑企业造价成本这一问题时,可以用其它材料安装在食品接触不到的零部件上。当然,对这些部位也一定要做好食品安全工作,对材料的防腐处理要牢记于心,这不仅可确保食品的安全,也能降低企业的生产成本。
在食品机械加工过程中,还会应用到其他金属材料,每种金属材料各有自己的性能,选材时一定要把这些因素都考虑在内。比如,含锌的金属化合物有致毒机理,使用时不可将这类物质直接接触在食品上。
对金属部件的防腐蚀处理也不容忽视,防腐处理方法包含电镀、塑料喷涂、氧化、珐琅等。
2.1.2 非金属材料
非金属材料的选择原则与金属材料相同,既要考虑材料的安全性能,还有考虑其耐腐蚀性,生产中做到无论高温还是低温,都不会产生有毒物质。选取材料时还要考虑到这种材料会不会与企业所生产的食物发生化学反应,从而引发食品安全问题。
2.2 对机械表面的处理
无论选取的材料有多么耐高温、耐腐蚀,多么卫生、安全性能多高,倘若没有人工维护,不及时对食品加工机械表面进行定期防腐处理,机械都会发生腐蚀现象,因此食品机械表面的日常维护至关重要。
食品加工机械是直接接触食物的,因此要根据接触部位的不同选择不同的处理方式。塑料喷漆是一种有效的防腐措施。在机械防腐层和食品表面之间进行塑料喷漆可以形成一道保护膜,保护食品机械免于腐蚀。但是在操作过程中,一定要注意避免涂抹与金属表面有相同化学材质的物质,以免发生化学反应而产生有毒物质。同时,在机械连接的地方可以采用电镀处理或者图层处理,食品接触不到的机械部位可以采用绝缘办法。
2.3 机械结构设计
机械结构设计也是食品加工机械设计中至关重要的一个环节。科学合理地设计可以有效减少腐蚀的发生。在设计过程中,尽可能避免机械过于复杂,有助于对机械的维护修理。同时,在细节上应考虑周全,在机械的弯曲处对材料的选取更应慎重,应加大弯曲处材料的厚度,避免过度磨损造成机械损坏,这也能有效避免介质在高速流动中引发的腐蚀。容易发生缝隙腐蚀的地方尽量做到严丝合缝。应充分选取密封性极高的材料,并注重日常维护保养。机械设计的整体性更是不容忽视,应避免出现由于应力过大导致的应力腐蚀现象,还要尽量避免应力过于集中而导致机械的某些部位出现断裂现象。
3 结语
全社会对食品安全问题的关注度极高,食品生产的每一个环节都不应有一丝一毫的疏忽。在使用食品加工机械过程中,难免会出现各种腐蚀问题。企业管理者要提高自身的道德素养,时刻牢记食品安全是第一位的,从食品加工机械的材料选取到日常使用中的维护、机械表面的处理以及机械结构的设计都应严格把关,确保食品安全。