Во время недавнего отраслевого обмена мнениями руководитель производства пищевого завода поделился общим разочарованием. Некоторые трубы из углеродистой стали в их мастерской начали проявлять признаки протечек всего через год после установки. Защитное покрытие облупилось, из швов просачивались пятна ржавчины.
При первоначальном выборе материала рассматривалась нержавеющая сталь, но в конечном итоге из-за бюджетных ограничений была выбрана углеродистая сталь. Оглядываясь назад на затраты на техническое обслуживание, накопленные за последние несколько лет, он понял, что общие затраты на ремонт уже приближаются к разнице в цене на установку нержавеющей стали с самого начала.
Этот случай поднимает вопрос, который стоит изучить: следует ли пересмотреть наши критерии оценки материалов труб в уникальной среде предприятия по производству продуктов питания?
Уникальная среда предприятий пищевой промышленности
Цеха по производству пищевых продуктов существенно отличаются от общепромышленных объектов по нескольким ключевым аспектам.
Влажностьявляется постоянным фактором. Технологическая вода, вода для очистки и охлаждающая вода составляют основу повседневной работы, поддерживая постоянно высокую влажность окружающей среды. Для труб из углеродистой стали, даже когда внутренняя среда сухая, внешняя поверхность остается подверженной воздействию влажной атмосферы, что позволяет коррозии развиваться устойчиво. Что еще более важно, прерывистые производственные циклы, распространенные на пищевых предприятиях, создают чередующиеся влажные -сухие условия, которые могут фактически ускорить процесс электрохимической коррозии.
Уборка и санитарияпротоколы добавляют еще один уровень сложности. Пищевая промышленность требует строгих гигиенических стандартов, требующих частой очистки и дезинфекции. Дезинфицирующие средства на основе хлора- могут постепенно проникать в защитные покрытия углеродистой стали. Очистка при высокой-температуре вызывает многократное тепловое расширение и сжатие этих покрытий, ускоряя их разрушение. Кислотные или щелочные чистящие растворы, которые накапливаются в сварных швах и соединениях, создают локальную коррозионную среду, которую трудно контролировать.
Существует также проблемаскрытая коррозия. В местах, где трубы соприкасаются с опорами, секциями, покрытыми изоляцией, и сегментами, проложенными над потолками-эти места часто не имеют видимых признаков износа до тех пор, пока не произойдет фактическая утечка.
Наблюдения по трем случаям
Случай первый: мясоперерабатывающее предприятие
На мясоперерабатывающем заводе установлены трубы охлаждающей воды из углеродистой стали с эпоксидным покрытием. На второй год эксплуатации на внешней поверхности появилась питтинговая коррозия. На третий год сварной шов в локтевом суставе вышел из строя, что привело к внеплановой остановке производства. Когда цифры были подсчитаны, совокупные затраты на техническое обслуживание по предотвращению коррозии за три года плюс расходы на аварийный ремонт приблизились к первоначальной разнице в бюджете, связанной с выбором нержавеющей стали.
Случай второй: завод по производству напитков
На предприятии по производству напитков в системе подачи очищенной воды использовались трубы из углеродистой стали. После четырех лет эксплуатации тестирование качества воды выявило постоянно повышенный уровень железа. Причиной стала внутренняя ржавчина труб. Чтобы поддерживать качество продукции, завод установил фильтрующее оборудование и увеличил частоту замены фильтров-, что привело к увеличению эксплуатационных расходов. Службы контроля качества отметили незначительные изменения во вкусе продукта, однако их было недостаточно, чтобы вызвать жалобы, и проблема продолжала вызывать беспокойство.
Случай третий: завод по производству замороженных продуктов
Когда в 2015 году предприятие по производству замороженных продуктов построило новую холодильную камеру, техническая группа рекомендовала использовать нержавеющую сталь для трубопроводов охлаждения. Соображения бюджета привели к тому, что вместо этого была установлена установка из углеродистой стали. К 2022 году начали появляться локальная коррозия и утечки, что потребовало частичной замены труб. На данный момент завод разработал пятилетний-план постепенной замены критических секций на нержавеющую сталь,-эффективно заплатив дважды за одну и ту же систему в течение ее жизненного цикла.
Размеры, которые следует учитывать при выборе материала
Эти случаи подчеркивают несколько аспектов, которые стоит учитывать при принятии решения о выборе материала для труб.
Вопрос временного горизонта.Сравнение закупок обычно фокусируется на непосредственных затратах. Но трубопроводы, как инфраструктура, требуют дорогостоящей модификации после установки. В перспективе пяти-лет затраты на техническое обслуживание углеродистой стали, возможно, еще не будут полностью очевидны. Через десять-лет различия станут более очевидными. За период от двадцати-до-тридцати-лет-расчётного срока службы большинства объектов-разрыв в стоимости жизненного цикла между материалами становится существенным. Вопрос в том, какой временной горизонт должен определять решение?
Вопрос о составе затрат.Истинная стоимость трубопроводной системы включает в себя: первоначальную закупку и установку, ежегодное техническое обслуживание (предотвращение коррозии, устранение утечек), реагирование на неисправности (экстренный труд, запасные части, производственные потери) и преждевременную замену. Суммирование этих элементов и деление на годы службы дает среднегодовую стоимость-показатель, который отражает экономические показатели более точно, чем просто цена покупки.
Вопрос о не-измеримых затратах.Постоянное отвлечение внимания руководства, сложность контроля рисков качества, стоимость обеспечения непрерывности производства-эти факторы нелегко поддаются количественной оценке, однако они часто влияют на опыт эксплуатации более существенно, чем измеримые затраты на техническое обслуживание в долгосрочной перспективе.
Варианты материалов и соображения
Для пищевой промышленности существует несколько вариантов материалов, каждый из которых имеет свои собственные характеристики.
Углеродистая стальпредлагает более низкие первоначальные затраты на закупку, но требует постоянного обслуживания во влажной среде. Использование защитных покрытий означает, что долгосрочная-работоспособность во многом зависит от качества нанесения и последующего ухода.
Стандартные нержавеющие стали (классы 304/316)обеспечивают внутреннюю коррозионную стойкость за счет самовосстанавливающегося пассивного слоя-пассивного слоя. Первоначальная стоимость материала выше, но требования к техническому обслуживанию минимальны на протяжении всего срока службы. Эти марки обеспечивают проверенное сочетание производительности и долговечности для большинства применений, контактирующих с пищевыми продуктами и в условиях высокой-влажности.
Специальные вариантырешать конкретные проблемы. В холодильных системах, где микробная коррозия является проблемой, материалы с улучшенными свойствами поверхности могут обеспечить дополнительную защиту для критически важных применений.
Компания STAKENG METAL TECHNOLOGY поставляет ряд опций для применения в пищевой промышленности, в том числехолодильные трубы из нержавеющей стали, трубы из нержавеющей стали с медным-покрытиемдля повышения коррозионной стойкости в определенных средах и различныхлисты и рулоны нержавеющей сталидля строительства технологического оборудования и объектов. Доступна инженерная поддержка, которая поможет оценить варианты материалов с учетом конкретных условий эксплуатации.
Наблюдения, а не выводы
В этой статье не приводятся доводы в пользу преимущества одного материала над другим во всех случаях. Выбор материала по своей сути является процессом балансирования.-На окончательное решение влияют бюджет проекта, условия эксплуатации, возможности технического обслуживания и устойчивость к риску.
Тем не менее, эти случаи указывают на закономерность, которую стоит отметить: когда временной горизонт принятия решения расширен и учитывается полный состав затрат, экономическое сравнение углеродистой стали и нержавеющей стали в определенных областях применения на пищевых предприятиях может дать иные результаты, чем предполагают первоначальные сравнения закупок.
Для предприятий, где гигиенические стандарты и непрерывность производства имеют первостепенное значение, критерии оценки материалов труб могут заслуживать постоянного обсуждения и совершенствования на практике.
Информация о деле анонимизирована. Для технического обсуждения выбора материалов для пищевой промышленности обращайтесь в STAKENG METAL TECHNOLOGY.
