Abfüll- und Dosierlinien werden aus Edelstahl 316L gebaut, weil er für die meisten Lebensmittel-, Getränke- und Körperpflegeprodukte geeignet ist. Die Materialfrage wird erst an den Grenzen interessant: Bleichmittel und Hypochlorit, Chloridsolen, saure Reiniger und warme Prozessflüssigkeiten, die über ein Wochenende in einer Maschine stehen. In diesen Anwendungen werden einige medienberührte Komponenten auf Titan umgestellt, während der Rest der Maschine aus Edelstahl bleibt. Diese Seite behandelt die Komponenten, den Grade und die Angaben, die in der Bestellung enthalten sein müssen.
Welche Teile tatsächlich medienberührt sind
Die Entscheidung wird durch den medienberührten Kreislauf bestimmt, nicht durch die Maschine. Bei einer typischen Flüssigkeitsabfüllanlage berührt das Produkt einen Vorratstank oder Trichter, Produktrohrleitungen und Schläuche, eine Pumpe oder einen Kolben und dessen Zylinder, Ventilkörper und -sitze, die Abfülldüsen, Füllstands- oder Durchflusssensoren sowie die Dichtungen an jeder Verbindung. Alles andere sind Rahmen, Antrieb und Schutzeinrichtungen und bleibt aus üblichen Konstruktionswerkstoffen.
| Produktberührtes Teil | Aussage des Leitfadens |
|---|---|
| Versorgungstank oder Trichter | Das Produkt berührt es |
| Produktrohrleitungen und Schläuche | Das Produkt berührt sie |
| Pumpe oder Kolben | Das Produkt berührt es |
Die Festlegung des Umfangs ist kommerziell relevant. Eine Tankauskleidung, ein Satz Düsen und die Ventilkörper sind eine völlig andere Bestellung als eine Titanmaschine, und Letztere ist selten das, was der Prozess benötigt.
Wo 316L an seine Grenzen stößt
Austenitischer Edelstahl beruht auf einer Chromoxidschicht, die von Chloridionen lokal durchdrungen wird. Deshalb kann 316L in einer starken organischen Säure unberührt erscheinen und dann in einer milden Chloridlösung Lochfraß erleiden. Drei Betriebsbedingungen bringen eine Abfülllinie darüber hinaus.
Hypochlorit und feuchtes Chlor. Bleichmittel, Natriumhypochloritdosierung und chlorierte Reiniger greifen Edelstahl durch Lochfraß und Spaltkorrosion an, und die Schädigung konzentriert sich genau dort, wo eine Abfüllanlage am empfindlichsten ist: an Düsenspitzen, Ventilsitzen und im Schatten unter einer Dichtung. Titan verhält sich umgekehrt, weil seine Oxidschicht in oxidierender Chloridchemie stabil ist.
Chloridsolen und gesalzene Produkte. Sowohl Konzentration als auch Temperatur sind wichtig, ebenso wie die Geometrie. Eine gedichtete Verbindung oder eine Ablagerung unter einer Klemme erzeugt den sauerstoffarmen Spalt, in dem der Angriff beginnt.
Saure Reinigungschemie. Viele Linien sind einem aggressiveren Reinigungszyklus als dem Produkt ausgesetzt. Entkalker und saure CIP-Zyklen können das Material bestimmen, selbst wenn das abgefüllte Produkt unbedenklich ist.
Welche Titangüte
Die Gradeauswahl richtet sich nach dem Medium, seiner Temperatur und danach, ob die Geometrie einen engen Spalt erzeugt. Sie richtet sich nicht nach der Gradebezeichnung.
| Betrieb in der Abfülllinie | Ausgangs-Grade | Warum |
|---|---|---|
| Hypochlorit, feuchtes Chlor, Chlordioxid | Grade 2 (UNS R50400) | Die Passivschicht ist in oxidierender Chloridchemie stabil |
| Neutrale Chloridsole bei Umgebungstemperatur | Grade 2 | Ausreichend, wenn kein heißer enger Spalt vorhanden ist |
| Heiße Sole, gedichtete Verbindungen, Ablagerungen unter Klemmen | Grade 12 (UNS R53400), dann Grade 7 | Molybdän und Nickel erhöhen die Spaltschwelle bei Temperatur |
| Reduzierende Säuren: Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure | Grade 7 (UNS R52400) | Palladium hält die Legierung im passiven Bereich, in dem unlegiertes Titan dies nicht tut |
| Flusssäure oder saure Lösungen mit freiem Fluorid | Im Allgemeinen kein Titan | Selbst sehr verdünnte HF kann die Passivschicht schnell angreifen; Fluoridspezies und jede nachgewiesene Inhibitorwirkung prüfen |
Spaltkorrosion ist die Schwelle, die bei einer Abfülllinie am häufigsten zwischen Grade 2 und Grade 12 entscheidet, da eine Maschine voller gedichteter Verbindungen ist. TIMET’s Corrosion Resistance of Titanium berichtet, dass bei scharfen Spalten in nahezu neutraler gesättigter Natriumchloridsole Spaltkorrosionsangriff auf unlegiertes Titan bei etwa 93 °C (200 °F) und darüber möglich wird, während er unter 70 °C (158 °F) unwahrscheinlich ist; ein niedrigerer pH-Wert oder hohe Konzentrationen von Calcium- oder Magnesiumionen können die Beginn-Temperatur senken. Unser Leitfaden zur Korrosionsbeständigkeit der Titan-Grades behandelt die Medien ausführlicher.
Titan und Edelstahl in einem Kreislauf kombinieren
Bei den meisten Nachrüstungen bleibt Edelstahl im Kreislauf und nur die ausfallenden Teile werden geändert. Dadurch entsteht ein galvanisches Element, und die Richtung ist wichtig: Titan ist das edlere der beiden Metalle, sodass in einem leitfähigen Elektrolyten der Edelstahl den erhöhten Angriff trägt, nicht das Titan.
Das Flächenverhältnis entscheidet, wie schwerwiegend dies wird. Ein kleines Edelstahlteil, das mit einer großen Titanoberfläche verbunden ist, ist die ungünstigste Anordnung, weil die gesamte Titanfläche Strom auf eine kleine Anode treibt. Eine Edelstahlklemme an einer Titanproduktleitung ist ein tatsächliches Beispiel. Wo das Element nicht vermieden werden kann, an der Verbindung isolieren, die freiliegende Edelstahlfläche im Verhältnis zum Titan großzügig halten oder auch die benachbarten Teile umstellen.
Formen und Standards, nach denen Sie bestellen werden
Medienberührte Teile einer Abfülllinie stammen aus vier Produktformen, jede mit ihrer eigenen Spezifikation.
| Produktberührtes Teil |
|---|
| Tankwände, Auskleidungen und zugeschnittene Platte für ASTM B265, unter Angabe von Dicke, Breite, Länge, Oberflächenzustand und Ebenheit. |
| Produktrohrleitungen und Dosierleitungen für ASTM B338 für Rohr oder ASTM B861 und B862 für nahtloses und geschweißtes Rohr, unter Angabe von Außendurchmesser, Wanddicke, Länge und Toleranz. |
| Zerspante Ventilkörper, Sitze und Düsen aus Stab für ASTM B348, unter Angabe von Durchmesser, Zustand, Toleranz und Zerspanungszugabe. |
| Flansche und Fittings nach dem Projektstandard, wobei der Maßstandard getrennt vom Werkstoffstandard angegeben wird. |
Zwei Dokumentationspunkte verursachen die meisten Streitigkeiten. Geben Sie die Zeugnisart an: EN 10204 3.1 mit Rückverfolgbarkeit über die Chargennummer ist die übliche Anforderung für Prozessausrüstung und muss auf der Bestellung stehen, statt nachträglich angefordert zu werden. Geben Sie außerdem den Grade zusammen mit der zugehörigen Norm an, statt nur den Grade anzugeben, da die Abnahmewerte für denselben Grade zwischen den Spezifikationen abweichen.
Wer die Maschine baut und wer das Metall liefert
Dies sind zwei unterschiedliche Gespräche, und ihre Zusammenführung verlangsamt Projekte. Der Anlagenbauer verantwortet das Abfüllprinzip, die Dosiergenauigkeit, das Reinigungskonzept und die Abnahmeprüfung. Ein Spezialist wie ein Hersteller von Flüssigkeitsabfüllmaschinen ist die richtige Partei, um festzulegen, welche Komponenten im Produktweg liegen, wie der Reinigungszyklus aussehen wird und wie eine komplette Flüssigkeitsabfülllinie durchgängig integriert wird. Diese Spezifikation ist die Eingabe für die Materialentscheidung, nicht deren Ergebnis.
Beiyu Titanium arbeitet ausschließlich auf der Materialseite. Wir liefern Titanstab, Platte, Rohr und Schmiedeteile nach ASTM-Spezifikationen mit EN 10204 3.1 Abnahmeprüfzeugnissen und Chargennummer-Rückverfolgbarkeit gemäß Bestellumfang, und wir bauen keine Abfüllanlagen und konkurrieren nicht mit Anlagenherstellern und Verarbeitern.
Was Sie für ein Angebot senden sollten
Eine Materialanfrage für Teile von Abfülllinien kann in einem Durchgang angeboten werden, wenn sie Folgendes enthält.
| Anzugebendes Feld |
|---|
| Das Produkt und die Reinigungschemie mit Konzentration und Temperatur, nicht nur den Produktnamen |
| Ob das Teil in einer gedichteten Verbindung, unter einer Klemme oder an einer Stelle sitzt, an der sich eine Ablagerung bilden kann |
| Produktform, Grade und die maßgebliche Norm, zum Beispiel ASTM B348 Grade 7 Stab |
| Abmessungen mit Toleranz, Zustand und Oberflächenanforderung |
| Menge sowie die Zeichnung, wenn das Teil zerspant wird |
| Zeugnis- und Prüfungsumfang, zum Beispiel EN 10204 3.1 mit Chargennummer-Rückverfolgbarkeit |
Wenn die Grade noch offen ist, senden Sie das Medium, die Temperatur und die Geometrie, dann kann dies vor der Kalkulation der Anfrage anhand der Korrosionsdaten geprüft werden. Senden Sie Anforderungen an [email protected].
Häufig gestellte Fragen
Benötigt eine Bleichmittel-Abfülllinie eine Titanmaschine? Nein. Die übliche Antwort ist eine Maschine aus Edelstahl mit Titan in ausgewählten produktberührten Teilen: Düsen, Ventilkörpern, der Produktleitung und, bei langer Einwirkdauer, der Tankoberfläche. Legen Sie den Umfang anhand des produktberührten Kreislaufs fest.
Ist Titan für den Lebensmittelkontakt zugelassen? Die Konformität für den Lebensmittelkontakt ist eine regulatorische Frage, die vom Anlagenbauer und den geltenden regionalen Vorschriften beantwortet wird, nicht von der Werkstoffspezifikation. Das Werkstoffzeugnis belegt Grade, chemische Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften und Rückverfolgbarkeit über die Chargennummer.
Können Titan und 316L miteinander geschweißt werden? Nicht durch Schmelzschweißen. Titan und Eisen bilden in der Schmelzzone spröde intermetallische Verbindungen, sodass eine solche Verbindung dem Betrieb nicht standhält. Gemischte Kreisläufe werden an der Verbindung mechanisch mit Isolierung verbunden oder über eine Übergangsverbindung, die von einem Fachverarbeiter ausgelegt und qualifiziert wird. Dort werden auch das galvanische Element und das Flächenverhältnis berücksichtigt.
Welche Grade ist die Standardwahl? Grade 2 für oxidierende und neutrale Chloridbedingungen, Grade 12 bei heißer Sole und Spalten, Grade 7 bei einer reduzierenden Säure als Chemie. Vor Angebotserstellung anhand der maßgeblichen Norm bestätigen.
Was eine Bestellung für produktberührte Teile über die Grade hinaus festlegen muss
Bei Abfüll- und Prozessanlagen ist die werkstoffberührende Oberfläche das Produkt. Der Grade bestimmt das Korrosionsverhalten, aber Oberflächenzustand, Prüfung und Dokumentenumfang entscheiden darüber, ob das gelieferte Teil ohne Nacharbeit in Betrieb genommen werden kann.
| Feld | Was es bei einem produktberührten Teil steuert | Wohin es gehört |
|---|---|---|
| Oberflächenzustand | Reinigbarkeit und Ausgangspunkt für jeden Nachbearbeitungsvorgang | Getrennt vom Lieferzustand angegeben |
| Lieferzustand | Der metallurgische Zustand im Lieferzustand | Eigene Position auf der Bestellung |
| Untersuchungsumfang | Was geprüft wird, mit welchem Prüfumfang und nach welcher Abnahmeklasse | In der Bestellung benannt |
| Zertifikatsumfang | Was mit dem Metall ankommt | Wird durch die Bestellung festgelegt, daher sollte die Bestellung dies angeben |
Was geprüft wird und mit welchem Prüfumfang
| Prüfpunkt | Abdeckung auf der Präzisions-Schleifstabroute | Was es festlegt |
|---|---|---|
| Ultraschall-Fehlerprüfung | 100 Prozent des Loses | Innere Ungänzen gegen die in der Bestellung genannte Abnahmeklasse |
| Wirbelstrom | 100 Prozent des Loses | Oberflächen- und oberflächennahe Ungänzen |
| Optische Oberflächenprüfung | 100 Prozent des Loses | Sichtbarer Oberflächenzustand über die gesamte Länge |
| Infrarot-Laser-Durchmessermessung | 100 Prozent des Loses | Durchmesser über die gesamte Länge, keine Stichprobe an den Enden |
| Geradheit | 100 Prozent des Loses | Durchbiegung gegenüber dem veröffentlichten Wert über eine angegebene Messlänge |
Dies sind die Prüfungen auf dem angebotenen Präzisionsweg, die als Fertigungsfähigkeit bewertet werden und nicht als Lagerbestandsaussage angeboten werden. Eine Anfrage, die die Abnahmeklasse zusammen mit der Prüfung nennt, kann ohne Klärungsrunde kalkuliert werden.
Spezifikationsdetails mit Quellenangabe
Die Grade-Auswahl für produktberührte Titanteile stützt sich auf die ASTM-Chemietabellen statt auf Handelsnamen. ASTM B265 und B348 führen Grade 7 mit 0,12 bis 0,25 Prozent Palladium und Grade 12 mit 0,2 bis 0,4 Prozent Molybdän sowie 0,6 bis 0,9 Prozent Nickel, die Zusätze im Bruchteilprozentbereich hinter den Positionen für Spaltkorrosion und reduzierende Säuren in der obigen Tabelle. Für den Stab, der zu zerspanten Düsen und Ventilsitzen wird, ASTM B348 legt für Grade 2 Mindestwerte von 345 MPa Zugfestigkeit und 275 MPa Streckgrenze fest, Werte, die je Charge im Werkstoffzeugnis angegeben werden, das ein Verarbeiter den Schweißunterlagen beifügt.
| Güte | Zusatz gemäß ASTM B265 und B348 |
|---|---|
| Grade 7 | 0,12 bis 0,25 Prozent Palladium |
Beiyu Titanium liefert die auf dieser Seite beschriebenen Formen für produktberührte Teile aus einer Anfrage: Stab für zerspante Komponenten von 1 bis 500 mm Durchmesser nach ASTM B348 und nahtloses Rohr für Produkt- und Dosierleitungen von 5 bis 325 mm Außendurchmesser mit Wanddicken von 0,5 bis 12 mm nach ASTM B338, jeweils erhältlich in Grade 2, Grade 7 und Grade 12. In der Lieferpraxis von Beiyu werden die Werkstoffpositionen einer Anfrage für eine Abfülllinie vor Angebotserstellung nach Grade, Norm, Abmessungen, Toleranz, Oberflächenzustand und Prüfungsumfang geprüft, sodass das Materialgespräch getrennt vom Maschinengespräch bleibt, wie diese Seite empfiehlt.