6.9.2.1食品行业机械装备构件材料腐蚀

    食品机械装备构件接触的食品物料带有酸性或弱碱性，有些本身就是酸或碱，例如：醋酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸、酪酸、脂肪酸、盐酸、纯酸、小苏打等，这些物料对许多金属材料都有腐蚀作用；食盐对许多金属也有腐蚀作用。 有些食品原料本身没有腐蚀性，但是在微生物生长繁殖时会产生造成机器本身的损坏，缩短机械设备的寿命，甚至发生事故， 并导致产品损失和降低食品的质量，更重要的是会影响食品卫生，造成食品污染，有损于人体健康和食品风味。

    食品生产中的工艺介质 （糖浆及发酵物，有机酸、碱、盐溶液、醋溶液、脂肪和蛋白的水解物）和长期的高温、高湿的工作环境，构成了进行化学或电化学腐蚀金属材料的全部过程和条件。腐蚀介质和机械载荷同时作用，使机械设备金属表面快速磨损，已氧化的金属被机械除去故不能形成保护层，气蚀导致金属产生裂缝和深蚀孔。腐蚀后的金属材料表面失去光泽，变得粗糙且分布溃斑和锈斑进而导致食品的被破坏和损失，降低了食品的质量、营养和卫生。

    食品机械的腐蚀从形态上可分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类， 而局部腐蚀又可以分为电偶腐蚀、缝隙腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀断裂及腐蚀疲劳等多种形态。

    电偶腐蚀现象在食品机械设备中较为普遍存在。如各种热交换器，浓缩设备、液体灌装设备及其它处理料液的设备均由不同金属构成 ,这样两种金属构成原电池的两个极， 而其处理的料液即为电解质溶液， 这样就形成了腐蚀电池。结果在异名金属构件的连接处常出现严重腐蚀现象。往往因这种局部的物质劣化而造成了整台设备的失效。

    泵的叶轮、搅拌器的浆叶、冷凝器的入口端 、输送管路中的各种管、三通在流向转变处常产生冲刷、空泡、磨损腐蚀 。在腐蚀介质中，由于空泡反复出现，使金属表面产生密集似蜂窝状小孔的空泡腐蚀。

    塑料具有质轻、绝缘、减摩耐磨 、自润滑、美观、耐酸 、碱 、油 、水及大气等物质侵蚀的性能，尤其象聚四氧乙烯除能耐强氧化剂“王水”的侵蚀外又具有较好的机械性能 , 加之塑料成型工艺简便和生产效率高因此近年来被广泛用于食品机械与设备上。但耐热性能远不及金属 、陶瓷等材料，容易因热发生老化、分解、变质；受到光和氧的作用后， 分子内部会发生降解或交联， 使其物理机构性能变坏， 乃至丧失使用价值。

    橡胶具有良好的弹性、伸缩性、耐磨性、隔音性、阻尼性和积储能量的能力，在食品机械中常用来制作密封件、减振防振件、传动件和运输胶带。但在使用过程中，由于受氧和臭氧侵入橡胶分子链时，会导致橡胶件老化而龟裂、发粘或变脆，硬度上升，弹性和伸长率下降；由于受光作用，特别是吸收紫外线后，分子链端形成活性基，并与氧起氧化反应，同时引起橡胶的异构化，促进断链和交联；随温度升高，氧化反应加速。高温下使用寿命下降非常快。

    6.9.2.2食品机械常用防腐方法

    食品机械在设计中，要常考虑到食品加工过程的腐蚀因素，尽量加大在结构方面防腐蚀的合理性：

    （1）设计结构尺寸时应当留有腐蚀余量； 结构形式力求简单（ 最好设计成圆筒形） , 以便于防腐技术施工及检修等。

    （2）易积液的地方（ 如容器底部及进、出口管） 最好设计成圆弧过渡， 便于排尽内部介质溶液及沉积物。

    （3）设计加料管时，尽量使之处于容器中心，避免加料时介质飞溅至器壁或外部。

    （4）对于承担载荷的零部件尽量圆弧过渡，避免在尖角、键槽、油孔、沟槽等处由于承载面积突变而产生应力集中。

    （5）结构设计时，在流体速度高处设置耐磨性好的挡板或折流板， 避免或减缓湍流、涡流等流动形式造成的冲击腐蚀。

    （6）机械设备或管道要尽量安置在与其接触面积小的基座或支架上， 避免产生缝隙。

    （7）法兰连接处的密封垫片不易过大， 不要伸入设备内侧（食品介质中），并尽量采用不吸湿性材料作为垫片。

    （8）无法避免不同金属接触时， 可用绝缘材料隔开或采用耐蚀材料涂在贵重金属部分，并尽量降低阴极 / 阳极的面积比。

    （9）为避免某金属腐蚀，可采用阴极保护法，接上比它更不耐蚀的第二种金属。

    （10）从防腐性讲，焊接比铆接、螺钉连接好；对焊优于搭焊；连续焊优于间断焊。另外，应尽可能减少聚集、交叉的焊缝；焊接时要焊透，避免产生焊孔或缝隙；必须注意焊修后对焊缝的清渣、打磨等表面处理。

    在结构表面防腐蚀上应用涂料的种类很多，但是可供食品工业上选用的涂料却很有限。因为除了对聚合物材料的一般要求外，在清洁卫生性能方面，对涂料还有特殊的要求。聚氯乙烯树脂、环氧树脂、聚乙烯、氟塑料、聚酰胺基聚安脂和其它树脂为基料制取的涂料，在食品机械制造中用来作为保护涂料。