6.9.2.1食品行業(yè)機(jī)械裝備構(gòu)件材料腐蝕

    食品機(jī)械裝備構(gòu)件接觸的食品物料帶有酸性或弱堿性，有些本身就是酸或堿，例如：醋酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、乳酸、酪酸、脂肪酸、鹽酸、純酸、小蘇打等，這些物料對許多金屬材料都有腐蝕作用；食鹽對許多金屬也有腐蝕作用。 有些食品原料本身沒有腐蝕性，但是在微生物生長繁殖時(shí)會(huì)產(chǎn)生造成機(jī)器本身的損壞，縮短機(jī)械設(shè)備的壽命，甚至發(fā)生事故， 并導(dǎo)致產(chǎn)品損失和降低食品的質(zhì)量，更重要的是會(huì)影響食品衛(wèi)生，造成食品污染，有損于人體健康和食品風(fēng)味。

    食品生產(chǎn)中的工藝介質(zhì) （糖漿及發(fā)酵物，有機(jī)酸、堿、鹽溶液、醋溶液、脂肪和蛋白的水解物）和長期的高溫、高濕的工作環(huán)境，構(gòu)成了進(jìn)行化學(xué)或電化學(xué)腐蝕金屬材料的全部過程和條件。腐蝕介質(zhì)和機(jī)械載荷同時(shí)作用，使機(jī)械設(shè)備金屬表面快速磨損，已氧化的金屬被機(jī)械除去故不能形成保護(hù)層，氣蝕導(dǎo)致金屬產(chǎn)生裂縫和深蝕孔。腐蝕后的金屬材料表面失去光澤，變得粗糙且分布潰斑和銹斑進(jìn)而導(dǎo)致食品的被破壞和損失，降低了食品的質(zhì)量、營養(yǎng)和衛(wèi)生。

    食品機(jī)械的腐蝕從形態(tài)上可分為全面腐蝕和局部腐蝕兩大類， 而局部腐蝕又可以分為電偶腐蝕、縫隙腐蝕、點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕斷裂及腐蝕疲勞等多種形態(tài)。

    電偶腐蝕現(xiàn)象在食品機(jī)械設(shè)備中較為普遍存在。如各種熱交換器，濃縮設(shè)備、液體灌裝設(shè)備及其它處理料液的設(shè)備均由不同金屬構(gòu)成 ,這樣兩種金屬構(gòu)成原電池的兩個(gè)極， 而其處理的料液即為電解質(zhì)溶液， 這樣就形成了腐蝕電池。結(jié)果在異名金屬構(gòu)件的連接處常出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象。往往因這種局部的物質(zhì)劣化而造成了整臺(tái)設(shè)備的失效。

    泵的葉輪、攪拌器的漿葉、冷凝器的入口端 、輸送管路中的各種管、三通在流向轉(zhuǎn)變處常產(chǎn)生沖刷、空泡、磨損腐蝕 。在腐蝕介質(zhì)中，由于空泡反復(fù)出現(xiàn)，使金屬表面產(chǎn)生密集似蜂窩狀小孔的空泡腐蝕。

    塑料具有質(zhì)輕、絕緣、減摩耐磨 、自潤滑、美觀、耐酸 、堿 、油 、水及大氣等物質(zhì)侵蝕的性能，尤其象聚四氧乙烯除能耐強(qiáng)氧化劑“王水”的侵蝕外又具有較好的機(jī)械性能 , 加之塑料成型工藝簡便和生產(chǎn)效率高因此近年來被廣泛用于食品機(jī)械與設(shè)備上。但耐熱性能遠(yuǎn)不及金屬 、陶瓷等材料，容易因熱發(fā)生老化、分解、變質(zhì)；受到光和氧的作用后， 分子內(nèi)部會(huì)發(fā)生降解或交聯(lián)， 使其物理機(jī)構(gòu)性能變壞， 乃至喪失使用價(jià)值。

    橡膠具有良好的彈性、伸縮性、耐磨性、隔音性、阻尼性和積儲(chǔ)能量的能力，在食品機(jī)械中常用來制作密封件、減振防振件、傳動(dòng)件和運(yùn)輸膠帶。但在使用過程中，由于受氧和臭氧侵入橡膠分子鏈時(shí)，會(huì)導(dǎo)致橡膠件老化而龜裂、發(fā)粘或變脆，硬度上升，彈性和伸長率下降；由于受光作用，特別是吸收紫外線后，分子鏈端形成活性基，并與氧起氧化反應(yīng)，同時(shí)引起橡膠的異構(gòu)化，促進(jìn)斷鏈和交聯(lián)；隨溫度升高，氧化反應(yīng)加速。高溫下使用壽命下降非常快。

    6.9.2.2食品機(jī)械常用防腐方法

    食品機(jī)械在設(shè)計(jì)中，要?？紤]到食品加工過程的腐蝕因素，盡量加大在結(jié)構(gòu)方面防腐蝕的合理性：

    （1）設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)應(yīng)當(dāng)留有腐蝕余量； 結(jié)構(gòu)形式力求簡單（ 最好設(shè)計(jì)成圓筒形） , 以便于防腐技術(shù)施工及檢修等。

    （2）易積液的地方（ 如容器底部及進(jìn)、出口管） 最好設(shè)計(jì)成圓弧過渡， 便于排盡內(nèi)部介質(zhì)溶液及沉積物。

    （3）設(shè)計(jì)加料管時(shí)，盡量使之處于容器中心，避免加料時(shí)介質(zhì)飛濺至器壁或外部。

    （4）對于承擔(dān)載荷的零部件盡量圓弧過渡，避免在尖角、鍵槽、油孔、溝槽等處由于承載面積突變而產(chǎn)生應(yīng)力集中。

    （5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在流體速度高處設(shè)置耐磨性好的擋板或折流板， 避免或減緩?fù)牧?、渦流等流動(dòng)形式造成的沖擊腐蝕。

    （6）機(jī)械設(shè)備或管道要盡量安置在與其接觸面積小的基座或支架上， 避免產(chǎn)生縫隙。

    （7）法蘭連接處的密封墊片不易過大， 不要伸入設(shè)備內(nèi)側(cè)（食品介質(zhì)中），并盡量采用不吸濕性材料作為墊片。

    （8）無法避免不同金屬接觸時(shí)， 可用絕緣材料隔開或采用耐蝕材料涂在貴重金屬部分，并盡量降低陰極 / 陽極的面積比。

    （9）為避免某金屬腐蝕，可采用陰極保護(hù)法，接上比它更不耐蝕的第二種金屬。

    （10）從防腐性講，焊接比鉚接、螺釘連接好；對焊優(yōu)于搭焊；連續(xù)焊優(yōu)于間斷焊。另外，應(yīng)盡可能減少聚集、交叉的焊縫；焊接時(shí)要焊透，避免產(chǎn)生焊孔或縫隙；必須注意焊修后對焊縫的清渣、打磨等表面處理。

    在結(jié)構(gòu)表面防腐蝕上應(yīng)用涂料的種類很多，但是可供食品工業(yè)上選用的涂料卻很有限。因?yàn)槌藢酆衔锊牧系囊话阋笸猓谇鍧嵭l(wèi)生性能方面，對涂料還有特殊的要求。聚氯乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚乙烯、氟塑料、聚酰胺基聚安脂和其它樹脂為基料制取的涂料，在食品機(jī)械制造中用來作為保護(hù)涂料。