Ανοξείδωτη αλυσίδα σε εγκαταστάσεις τροφίμων: Η ποινή 10x στην αντοχή που κανείς δεν αναφέρει

Ένας μηχανικός εργοστασίου τροφίμων ζητά αλυσίδα ανοξείδωτου χάλυβα #40 για να αντικαταστήσει αλυσίδα άνθρακα #40. Ίδιο βήμα, ίδιοι τροχοί, άμεση αντικατάσταση. Στη συνέχεια, η γραμμή λειτουργεί με μειωμένη ισχύ για έξι μήνες, μέχρι η αλυσίδα να αποτύχει νωρίς και κανείς να μην καταλαβαίνει το γιατί.

Ο λόγος βρίσκεται στα στοιχεία φορτίου λειτουργίας και είναι πολύ μεγαλύτερος από ό,τι περιμένουν οι περισσότεροι.

Ο αριθμός που αποφασίζει τα πάντα

Δημοσιευμένα φορτία λειτουργίας για αντίστοιχα μεγέθη ANSI:

Το ανοξείδωτο υλικό αντέχει περίπου το ένα δέκατο του φορτίου λειτουργίας του χάλυβα άνθρακα στο ίδιο μέγεθος ANSI.

Μια αλυσίδα ανοξείδωτου χάλυβα #40 μεταφέρει 95 lbf όπου η αντίστοιχη αλυσίδα από άνθρακα μεταφέρει 940 λίβρες δύναμης. Αυτή δεν είναι μικρή μείωση. Είναι τάξη μεγέθους.

Οι διαστάσεις είναι πανομοιότυπες, και αυτό ακριβώς το καθιστά επικίνδυνο. Μια αλυσίδα ανοξείδωτου χάλυβα #40 λειτουργεί σε τροχό #40, ταιριάζει στα ίδια προστατευτικά καλύμματα και μετράται με τα ίδια εργαλεία. Τίποτα δεν σας προειδοποιεί, εκτός από τον κατάλογο.

Ένας κατασκευαστής απαντά απευθείας στην ερώτηση στη σελίδα Συχνές Ερωτήσεις (FAQ), όπου ρωτάται εάν η αλυσίδα από άνθρακα μπορεί να αντικατασταθεί με ανοξείδωτη:

Όχι. Ο ανοξείδωτος χάλυβας 304 & 316 είναι φυσικά υλικό με χαμηλή σκληρότητα και οι μέγιστες επιτρεπόμενες φορτίσεις λειτουργίας είναι σημαντικά χαμηλότερες από αυτές των αλυσίδων από άνθρακα.

Γιατί υπάρχει αυτή η ποινή

Δύο μηχανισμοί, και οι δύο μεταλλουργικοί.

Το αυστηνιτικό ανοξείδωτο χάλυβα δεν μπορεί να σκληρυνθεί με θερμική κατεργασία. Τόσο οι βαθμοί 304 όσο και 316 υποβάλλονται σε λύση-σπογγώματος σε θερμοκρασία 1010 έως 1120 °C και ψύχονται γρήγορα. Δεν υπάρχει βήμα βρασμού και επαναφοράς που αυξάνει τη σκληρότητα της επιφάνειας, επειδή ο κράματος δεν ανταποκρίνεται σε αυτό. Τα εξαρτήματα αλυσίδας από άνθρακα σκληρύνονται. Τα ανοξείδωτα εξαρτήματα παραμένουν μαλακά.

Χαμηλότερη εφελκυστική αντοχή της βάσης. Ακόμη και πριν από την εισαγωγή της σκλήρυνσης, οι ανοξείδωτοι κράματοι που χρησιμοποιούνται στις αλυσίδες έχουν χαμηλότερη εφελκυστική αντοχή από τους χάλυβες άνθρακα που χρησιμοποιούνται στις τυπικές αλυσίδες.

Υπάρχει ένα τρίτο πρακτικό αποτέλεσμα που αξίζει να γνωρίζετε: το ανοξείδωτο κρατά περισσότερη θερμότητα κατά τη λειτουργία, γεγονός που επηρεάζει περαιτέρω την εφελκυστική αντοχή και τη διάρκεια ζωής λόγω φθοράς.

Έτσι, η αλυσίδα είναι μαλακότερη στην επαφή καρφιού-μανικιού, όπου συμβαίνει όλη η φθορά της αλυσίδας, και είναι ασθενέστερη στις πλάκες.

304 ή 316: το ερώτημα του μολυβδαινίου

Αφού έχετε αποδεχθεί την ποινή στην αντοχή, η επιλογή βαθμού αφορά την αντίσταση στα χλωριούχα.

Η διαφορά είναι ο μολυβδαινίου. Ο χάλυβας 316 περιέχει 2 έως 3% Mo· ο χάλυβας 304 δεν περιέχει καθόλου. Αυτή η μοναδική προσθήκη είναι αυτή που καθιστά τον 316 ανθεκτικό σε φθορά λόγω πιτινγκ σε περιβάλλοντα που περιέχουν χλωρίδια.

Ο τυπικός τρόπος για να ποσοτικοποιηθεί αυτό είναι ο Αριθμός Ισοδύναμης Αντοχής σε Πιτινγκ (Pitting Resistance Equivalent Number):

PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N

ο χάλυβας 304 έχει PREN στα υψηλά δεκάδες. Ο χάλυβας 316 έχει σημαντικά υψηλότερη τιμή PREN λόγω του όρου μολυβδαινίου. Όσο υψηλότερος είναι ο PREN, τόσο καλύτερη είναι η αντοχή του κράματος σε τοπική φθορά λόγω πιτινγκ.

Όπου αυτό έχει σημασία σε μια βιομηχανία τροφίμων:

·Υδατικά διαλύματα αλατιού, αλάτισμα, οξύτητα — 316, χωρίς καμία αμφιβολία

·Επεξεργασία ψαριών και θαλασσινών — 316, τα χλωρίδια είναι παντού

· Νερό πλύσιμος με χλώριο — 316, εάν οι συγκεντρώσεις είναι σημαντικές

· Ζυμαρικά, ξηρά προϊόντα, γενική χειριστική τροφίμων — Το 304 συνήθως επαρκεί

·Γαλακτοκομικά — Εξαρτάται από τη χημεία του καθαρισμού· ελέγξτε τον αλκαλικό και οξικό κύκλο

Το PREN προβλέπει την αντίσταση σε διάβρωση με πόρους. Δεν προβλέπει διάβρωση λόγω τάσης, διάβρωση σε στενούς χώρους ή συμπεριφορά σε ισχυρά οξέα. Θεωρήστε το ως εργαλείο κατάταξης, όχι ως εγγύηση.

Η επιλογή που παραλείπουν οι περισσότεροι αγοραστές

Εάν το φορτίο υπερβαίνει την ικανότητα φέρουσας του ανοξείδωτου χάλυβα στο μέγεθος που χρειάζεστε, η λύση συχνά δεν είναι μια μεγαλύτερη αλυσίδα από ανοξείδωτο χάλυβα.

Αλυσίδα από άνθρακα με επίστρωση νικελίου ή ψευδαργύρου ανακτά το μεγαλύτερο μέρος του εργασιακού φορτίου ενώ παράλληλα αντιστέκεται σε ελαφριά διάβρωση, με χαμηλότερο κόστος από τον ανοξείδωτο χάλυβα. Για εφαρμογές όπου η απαίτηση είναι η αντίσταση στη διάβρωση και όχι η συμμόρφωση με τις προδιαγραφές επαφής με τρόφιμα, αυτή είναι συχνά η καλύτερη μηχανική λύση.

Όπου δεν λειτουργεί: άμεση επαφή με τρόφιμα, έντονος καθαρισμός με αλκαλικά διαλύματα και οπουδήποτε η επίστρωση μπορεί να αποκολληθεί και να μολύνει το προϊόν. Η επίστρωση είναι ένα στρώμα· ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι ανθεκτικός στη διάβρωση σε όλη τη διατομή του.

Όπου η ανοξείδωτη αλυσίδα είναι η λανθασμένη επιλογή

Οι δημοσιευμένες οδηγίες το αναφέρουν ρητά:

· Μετάδοση ισχύος υψηλής φόρτισης — γεωργικός εξοπλισμός, βιομηχανικά κιβώτια ταχυτήτων, κινητήρες υψηλής ροπής, όπου η ικανότητα φόρτισης ανά βήμα είναι το κύριο κριτήριο

· Κινητήρες υψηλής ταχύτητας — η πλειονότητα των ανοξείδωτων αλυσίδων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων με κοίλους πείρους, έχει κατηγοριοποιηθεί για χαμηλότερες μέγιστες ταχύτητες σε σύγκριση με τον άνθρακα-χάλυβα λόγω της διαφοράς σκληρότητας

Εάν δεν υπάρχει πρόβλημα διάβρωσης ή μόλυνσης, ο χάλυβας με άνθρακα, με 10 φορές υψηλότερο εργασιακό φορτίο ανά δολάριο, είναι σχεδόν πάντα η καλύτερη προδιαγραφή.

Παραλλαγές κατασκευής

Η ανοξείδωτη αλυσίδα διπλού βήματος είναι διαθέσιμη και χρήσιμη για αργή μεταφορά. Οι ανοξείδωτες ισοδύναμες αλυσίδες διπλού βήματος #40, #50, #60 και #80 μεταφέρουν 95, 150, 230 και 390 lbf αντίστοιχα, σε βήματα 1,0", 1,25", 1,5" και 2,0".

Σημειώστε ότι στο ανοξείδωτο υλικό συχνά καμία απλή αλυσίδα με βήμα #80 ή μεγαλύτερο δεν διατίθεται αποθηκευμένη καθόλου. Το ισοδύναμο #80 υπάρχει μόνο ως αλυσίδα διπλού βήματος. Εάν η σχεδίασή σας απαιτεί βαριά απλή αλυσίδα από ανοξείδωτο χάλυβα, ελέγξτε τη διαθεσιμότητα προτού προχωρήσετε.

Ανοξείδωτη αλυσίδα με κοίλους πείρους διατίθεται αποθηκευμένη στα μεγέθη #40, #50 και #60, με διαμέτρους οπών πείρων 0,157", 0,202" και 0,236". Ενδιαφέροντος είναι το γεγονός ότι η αλυσίδα με κοίλους πείρους #60 έχει υψηλότερη αντοχή από την τυπική ανοξείδωτη #60, 230 lbf έναντι 190 lbf, λόγω διαφορετικής κατασκευής.

Ο ρυθμιστικός κανονισμός

Η επιλογή του υλικού είναι μόνο ένα μέρος της συμμόρφωσης με τις διατάξεις για τρόφιμα.

FDA 21 CFR 178.3570 καλύπτει λιπαντικά που έρχονται σε τυχαία επαφή με τρόφιμα. Αυτός είναι ο κανονισμός που βρίσκεται πίσω από τα λιπαντικά H1. Εάν το λιπαντικό της αλυσίδας μπορεί να έρθει σε επαφή με το προϊόν, πρέπει να είναι σύμφωνο με τις προδιαγραφές.

Η εγγραφή NSF H1 είναι ο πρακτικός τρόπος με τον οποίο αποδεικνύεται η συμμόρφωση των λιπαντικών. Καθορίστε λιπαντικό H1 για οποιαδήποτε αλυσίδα που βρίσκεται πάνω ή δίπλα σε ανοιχτό προϊόν.

EC 1935/2004 είναι ο κανονισμός της ΕΕ για υλικά που έρχονται σε επαφή με τρόφιμα: τα υλικά δεν πρέπει να μεταφέρουν συστατικά στα τρόφιμα σε ποσότητες που θα θέτουν σε κίνδυνο την υγεία ή θα αλλάζουν τη σύνθεση, τη γεύση ή την οσμή τους.

3-A Ασεπτικά Πρότυπα σχεδιασμός εξοπλισμού κάλυψης για ευκολία καθαρισμού σε εγκαταστάσεις γαλακτοκομικών και τροφίμων. Επηρεάζουν τον τρόπο προστασίας και στήριξης της αλυσίδας περισσότερο από την ίδια την αλυσίδα.

Ένα σημείο που τραβάει την προσοχή: παθητικοποίηση . Το ανοξείδωτο αντιστέκεται στη διάβρωση λόγω ενός στρώματος οξειδίου του χρωμίου. Οι απαιτητικοί καθαρισμοί, και ιδιαίτερα η επαφή με εργαλεία από ανθρακούχο χάλυβα που αφήνουν ενσωματωμένο σίδηρο, καταστρέφουν αυτό το στρώμα. Η αλυσίδα που σκουριάζει σε εγκατάσταση τροφίμων είναι συνήθως μολυσμένο ανοξείδωτο, όχι λανθασμένης ποιότητας.

Σωστή επιλογή διαστάσεων για ανοξείδωτο υλικό

Η μέθοδος είναι απλή, αφού αποδεχτείτε τη μείωση της φέρουσας ικανότητας:

1. Υπολογίστε την πραγματική τάση της αλυσίδας από τη ροπή και τη διάμετρο του βήματος του τροχού

2. Εφαρμόστε τον συντελεστή υπηρεσίας σας για δυναμικά φορτία

3. Συγκρίνετέ τη με το επιτρεπόμενο φορτίο λειτουργίας του ανοξείδωτου, όχι με το αντίστοιχο στοιχείο για ανθρακούχο χάλυβα

4. Αν δεν είναι κατάλληλη, αυξήστε το βήμα, προσθέστε πλευρικές αλυσίδες ή επανεξετάστε αν πραγματικά χρειάζεστε ανοξείδωτο υλικό

Είναι φυσιολογικό να επιλέξετε αλυσίδα μεγαλύτερου μεγέθους κατά ένα ή δύο βήματα. Μία κίνηση που απαιτεί αλυσίδα #40 σε ανθρακούχο χάλυβα μπορεί να απαιτεί #60 ή #80 σε ανοξείδωτο χάλυβα, με αντίστοιχα τροχαλίες και προστατευτικά. Προβλέψτε αυτό το κόστος στο στάδιο του σχεδιασμού, αντί να το ανακαλύψετε κατά τη φάση εκκίνησης.

Συχνές Ερωτήσεις

Μπορώ απλώς να χρησιμοποιήσω μία μεγαλύτερη αλυσίδα από ανοξείδωτο χάλυβα;

Ναι, και συχνά είναι υποχρεωτικό. Ελέγξτε τον πίνακα εργασίας φόρτισης αντί να υποθέσετε ότι μία κατηγορία μεγαλύτερη είναι επαρκής· η διαφορά είναι σημαντική.

Είναι ο τύπος 316 ισχυρότερος από τον 304;

Όχι. Έχουν παρόμοιες μηχανικές ιδιότητες στην ανεπεξέργαστη (ανόπτηση) κατάσταση. Ο τύπος 316 προσφέρει υψηλότερη αντοχή στη διάβρωση, όχι μεγαλύτερη αντοχή. Και οι δύο εμφανίζουν την ίδια μείωση αντοχής σε σύγκριση με τον ανθρακούχο χάλυβα.

Γιατί άρχισε να σκουριάζει η αλυσίδα μου από ανοξείδωτο χάλυβα;

Πιθανότατα λόγω μόλυνσης με σίδηρο από εργαλεία ή καθαριστικά από ανθρακούχο χάλυβα, που καταστρέφουν το παθητικό στρώμα. Η επαναπασσίβωση μπορεί να την αποκαταστήσει. Η άλλη συνήθης αιτία είναι η επίθεση χλωριόντων σε αλυσίδα τύπου 304, όπου θα έπρεπε να χρησιμοποιηθεί 316.

Μπορώ να χρησιμοποιήσω αλυσίδα από ανοξείδωτο χάλυβα στις υπάρχουσες τροχαλίες μου;

Διαστασιακά ναι, οι διαστάσεις ANSI είναι ταυτόσημες. Το πραγματικό ερώτημα είναι εάν η μηχανή μπορεί να λειτουργήσει στο μειωμένο φορτίο λειτουργίας.

Σε ποιο εύρος θερμοκρασιών λειτουργεί η αλυσίδα από ανοξείδωτο χάλυβα;

Είναι ευρύτερη από τον άνθρακα στα δύο άκρα, γεγονός που αποτελεί μία από τις πραγματικές της πλεονεκτήματα. Χρησιμοποιήστε τα συγκεκριμένα στοιχεία από τα δεδομένα του κατασκευαστή αλυσίδας για τον συγκεκριμένο βαθμό και την κατασκευή.

Χρειάζομαι λιπαντικό H1 εάν η αλυσίδα βρίσκεται κάτω από το προϊόν;

Ναι, εάν υπάρχει οποιαδήποτε πιθανότητα επεισοδιακής επαφής. Οι εκτινασσόμενες σταγόνες, οι σταγόνες που κατεβαίνουν και η αιωρούμενη στον αέρα ατμός λογίζονται όλες ως επαφή. Οι περισσότερες εγκαταστάσεις εφαρμόζουν καθολικά το λιπαντικό H1 σε όλη την περιοχή επεξεργασίας τροφίμων, αντί να διαχειρίζονται δύο διαφορετικά λιπαντικά.

Η εταιρεία Tianjin HaoRongShengYe Electrical Equipment Co., Ltd. προμηθεύει ανοξείδωτες αλυσίδες και τροχαλίες τύπου 304 και 316 για την επεξεργασία τροφίμων, καθώς και άνθρακα χάλυβα επιμεταλλωμένο με νικέλιο και ψευδάργυρο σε περιπτώσεις όπου απαιτείται αντοχή στη διάβρωση και όχι συμμόρφωση με τις προδιαγραφές επαφής με τρόφιμα. Στείλτε μας την πραγματική τάση της αλυσίδας και τη χημεία πλύσιμος, ώστε να επιλέξουμε το κατάλληλο μέγεθος βάσει της εργασιακής φόρτισης της ανοξείδωτης αλυσίδας, όχι της φόρτισης του χάλυβα άνθρακα.