Исследование глубины коррозии нержавеющей стали в условиях получения ВАКЭ

Иваней А.А. к.т.н., доцент кафедры Технологии металлов и судоремонта

Мурманский Государственный Технический Университет

В настоящее время специалисты пищевой промышленности России, при разработке ассортимента традиционных и новых видов продукции, большое внимание уделяют концепции здорового питания. Это особенно актуально из-за общего ухудшения экологической обстановки. Развитие новых технологий, создание продуктов нового поколения, отвечающих реалиям сегодняшнего дня, связано с жесткой конкуренцией за приоритет на потребительском рынке. Широкое внедрение в индустрию разнообразных пищевых добавок позволяет расширить ассортимент продуктов питания с одновременным улучшением их функциональных показателей. Поиск полифункциональных пищевых добавок, позволяющих целенаправленно управлять некоторыми технологическими характеристиками готового продукта, является актуальной задачей, что в свою очередь предъявляет высокие требования и к оборудованию и к материалам, из которого оно изготавливается.

Вкусо-ароматические коптильные экстракты (ВАКЭ) используемые для обработки рыбы при горячем и холодном копчении, а также при производстве вяленой, солено-сушеной рыбопродукции получают при температуре до 200 ºС и давлении до 2,5 МПа. Экстракция растительного сырья продолжается до температуры 160 ºС. При этом часть высокомолекулярных соединений разрушается на низкомолекулярные. ВАКЭ, полученные при температурах от 110 до 160 °С, не обладают достаточным антисептическим действием по причине малого содержания в них веществ, обладающих этим свойством. Собственно гидротермолиз начинается от температуры 160 ºС. При этом находящиеся в воде соединения разрушаются на низкомолекулярные. Нерастворимые в воде и нелетучие соединения, остающиеся в растительном сырье, при достижении температур выше 160 ºС, разлагаются на низкомолекулярные с выделением в жидкую фракцию фенолов, карбонильных соединений и кислот. Степень такого превращения зависит от значения конечной температуры гидротермолиза. Чем выше эта температура, тем ближе ВАКЭ по своим свойствам будет приближаться к коптильной жидкости.

Устройство представляет собой герметичный сосуд, в который помещают стакан из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, в котором и производят ВАКЭ. В соответствии с ростом температуры нагрева над поверхностью воды устанавливается давление за счёт давления насыщенного пара, за счёт температурного расширения воды и за счёт давления образующихся газов [1, 2].

Исследования глубины коррозии стакана ЭГУ в условиях воздействия при получении ВАКЭ позволили выявить электрохимическую коррозию – самопроизвольное разрушение металлических материалов вследствие их электрохимического взаимодействия с окружающей, электролитически проводящей средой.

Главная особенность электрохимической коррозии состоит в том, что в процессе ее течения, ионизация атомов металла и восстановление окислителя, содержащегося в коррозионной среде – пространственно разделенные акции, а их скорости определяются величинами электродных потенциалов. Кроме того, процесс электрохимической коррозии сопровождается наличием электрического тока в корродирующем металле [3]. Этот тип коррозии наиболее распространен. Он реализуется при взаимодействии металлических материалов с электролитом, которым является ВАКЭ.

При исследовании обнаружена точечная (питтинговая) коррозия характерная для нержавеющей стали. Практически обязательным условием развития питтинговой коррозии является воздействие хлоридов, которые попадают с водопроводной водой.

Питтинговая коррозия представляет собой разрушение в виде отдельных мелких (не более 1 - 2 мм в диаметре) и глубоких (глубина больше поперечных размеров) язвочек. О скорости проникновения коррозии судят по тем же характеристикам, что и при язвенной коррозии.

Коррозионной средой, в которой происходит коррозия металла, является ВАКЭ. Продуктами коррозии, т.е. химическими соединениями, образующимися в результате взаимодействия металла и коррозионной среды являющиеся результатом анодной и катодной реакций коррозионного процесса: Fe2+, Fe3+, содержание обнаружено до 0,2 г/л.

Скорость проникновения коррозии, глубина коррозионного разрушения металла в единицу времени составляет до 0,0064 мм/год.

Список использованной литературы

1. А.с. 1386140 СССР, МКИ. Способ получения коптильной жидкости [ Текст] / А.М. Ершов, А.Ф. Ильичев, Н.В. Останина ( СССР). – № 1386140 ; заяв.; опубл. 1991, Бюл. № 48.

2. Иваней, А.А. Совершенствование процесса получения вкусо-ароматических коптильных экстрактов на основе экстракции и гидротермолиза растительного сырья [Текст] : монография. – Мурманск : МГТУ, 2011. –95 с.

3. Коррозия: справочник: под ред. Л. Л. Шрайера. – М. : Металлургия, 1981. - 632 с.