Настил из нержавеющей стали для пищевых и химических производств

На пищевых, фармацевтических и химических производствах настил из обычной оцинкованной стали быстро становится проблемой: цинк реагирует с кислотами и щелочами, моющие средства разрушают покрытие, а продукты коррозии недопустимы в зоне контакта с продуктом. Нержавеющий решетчатый настил решает эти задачи, но и сам требует грамотного выбора марки стали и конструкции. Расскажем, как подойти к этому выбору.

Почему нержавейка, а не оцинковка

Оцинковка отлично защищает сталь в атмосферных условиях, но у цинка есть слабое место: он растворяется как в кислотах, так и в щелочах. При контакте с раствором кальцинированной соды, каустика, кислых моющих средств, молочной сыворотки, уксуса, фруктовых соков цинковое покрытие разрушается за считанные месяцы. Кроме того, на пищевых производствах недопустимо попадание цинка и его соединений в продукт.

Нержавеющая сталь содержит хром, который образует на поверхности тонкую пассивную пленку оксида. Эта пленка самовосстанавливается при повреждении и защищает металл без дополнительных покрытий. Нержавеющая поверхность гладкая, легко моется, не выделяет частиц и не требует окраски — поэтому она стала стандартом для чистых производств.

Марки нержавеющей стали для настила

Для решетчатого настила применяют преимущественно аустенитные стали. Выбор марки зависит от агрессивности среды.

Хлориды — главный враг

Сталь 304 хорошо переносит большинство пищевых сред, но плохо — растворы хлоридов: соль, рассолы, хлорсодержащие дезинфектанты. В таких условиях на ней появляется точечная (питтинговая) коррозия — мелкие глубокие язвы, которые трудно заметить вовремя. Если на производстве используют соль, морскую воду или хлорные дезинфицирующие средства, выбор однозначен — сталь 316 или 316L.

Требования пищевых производств к настилу

На пищевых производствах настил должен не только не ржаветь, но и отвечать санитарным требованиям. Это накладывает ограничения на конструкцию.

• Отсутствие щелей и зазоров. Там, где скапливается продукт, размножаются бактерии. Прессованные узлы с неплотным соединением нежелательны, предпочтителен сварной настил или прессованный с плотной посадкой.
• Гладкие поверхности. Сварные швы зачищаются, окалина и цвета побежалости удаляются.
• Легкость мойки. Крупная ячейка упрощает очистку струей воды и пеной.
• Противоскольжение. Мокрые и жирные полы требуют насечки на несущих полосах.
• Съемность. Панели над каналами и трапами должны легко сниматься для очистки.

Химические и фармацевтические производства

В химической промышленности требования определяются конкретной средой. Нержавеющая сталь не является универсально стойкой: она хорошо противостоит азотной кислоте и большинству органических сред, но плохо переносит соляную кислоту, горячие концентрированные растворы серной кислоты, влажный хлор. Для каждой среды нужно сверяться с таблицами коррозионной стойкости или консультироваться с технологом.

В фармацевтике основной приоритет — чистота. Настил в чистых помещениях должен выдерживать регулярную обработку дезинфицирующими средствами, в том числе перекисью водорода и спиртовыми растворами, не выделять частиц и не иметь мест скопления загрязнений. Здесь применяют сталь 316L с электрополировкой или травлением поверхности.

Когда нержавейка не подходит

Существуют среды, в которых даже 316 быстро разрушается. Для них применяют стеклопластиковый настил или специальные сплавы. Если на производстве присутствуют соляная кислота, плавиковая кислота, концентрированные горячие щелочи, лучше сначала проконсультироваться со специалистом по коррозии.

Обработка поверхности после изготовления

Нержавеющая сталь остается нержавеющей, только если ее пассивный слой не поврежден. В процессе изготовления настила он нарушается: при резке, сварке, контакте с инструментом из углеродистой стали. Поэтому готовые изделия обязательно проходят финишную обработку.

1. Удаление цветов побежалости. Радужные пятна у сварных швов — это зоны с обедненным хромом, где коррозия начинается в первую очередь. Их удаляют механически или травлением.
2. Травление. Погружение в раствор кислот или нанесение травильной пасты удаляет окалину и включения железа.
3. Пассивация. Обработка в растворе, который восстанавливает и усиливает пассивную пленку.
4. Промывка. Тщательная промывка чистой водой для удаления остатков химии.

Отдельная опасность — загрязнение частицами углеродистой стали. Если нержавейку резали диском, которым до того резали черный металл, или положили на стальной стеллаж, на поверхность переносятся частицы железа. Они ржавеют, образуя рыжие точки, и провоцируют коррозию самой нержавейки. Поэтому на производстве нержавеющий настил обрабатывают отдельным инструментом и хранят изолированно. В HAY Facility участок работы с нержавеющей сталью отделен, используется отдельный инструмент и оснастка.

Конструктивные особенности

По прочности аустенитная нержавеющая сталь близка к углеродистой конструкционной, а по модулю упругости почти не отличается. Поэтому таблицы нагрузок для нержавеющего настила примерно совпадают со стальными. Но есть нюансы:

• нержавейка дороже углеродистой стали в несколько раз, поэтому сечение подбирают без лишнего запаса;
• толщину полосы часто уменьшают, так как запас на коррозию не нужен;
• для крупных пролетов экономичнее добавить промежуточную опору, чем увеличивать сечение;
• каркас под нержавеющий настил также должен быть нержавеющим или надежно изолирован, чтобы не возникала контактная коррозия;
• крепеж — только из нержавеющей стали той же или более высокой марки.

Прессованный или сварной нержавеющий настил

Для нержавеющей стали применяют оба типа настила, но с разными приоритетами. Прессованный настил имеет аккуратный вид и мелкую ячейку, однако в узлах пересечения полос остаются микрозазоры. В сухих помещениях это не имеет значения, а в зонах мойки в этих зазорах задерживаются влага и органические остатки. Сварной настил лишен этого недостатка: поперечный пруток вваривается в полосу, и узел получается монолитным. Поэтому в мокрых зонах пищевых цехов, над трапами и каналами предпочтительнее сварной настил или прессованный с дополнительной проваркой узлов.

Окантовка и кромки

Окантовочная полоса по периметру панели на пищевом производстве должна быть приварена сплошным швом, а не прихватками. Прерывистый шов оставляет карманы, где скапливается грязь, и в них же начинается щелевая коррозия. После сварки шов зачищают заподлицо, кромки скругляют — это важно и для санитарии, и для безопасности персонала, который работает в перчатках и часто поднимает панели для мойки.

Отдельный вопрос — масса панелей. Для ежедневной мойки панели снимают вручную, поэтому их размер подбирают так, чтобы масса не превышала 15–20 кг. Лучше больше небольших панелей, чем несколько тяжелых, которые персонал будет лениться поднимать.

Стоимость и срок службы

Нержавеющий настил стоит в несколько раз дороже оцинкованного. Однако в агрессивной среде сравнивать нужно не цену покупки, а стоимость владения. Оцинкованный настил на мясном производстве с ежедневной мойкой щелочными средствами потребует замены через два-три года, а нержавеющий прослужит весь срок эксплуатации цеха. Кроме того, исключаются риски, связанные с попаданием продуктов коррозии в продукцию, и претензии надзорных органов.

Вывод

Для пищевых и химических производств нержавеющий настил — не роскошь, а экономически оправданное решение. Для большинства пищевых сред достаточно стали 304, при контакте с солью и хлоридами нужна 316. Обязательно требуйте удаления цветов побежалости, травления и пассивации, а также использования нержавеющего крепежа. Правильно изготовленный нержавеющий настил служит столько же, сколько само производство, и не создает проблем ни санитарной службе, ни эксплуатации.