Stal nierdzewna 304 Vs. 316L: wybór odpowiedniego materiału na zbiornik ciśnieniowy do przetwarzania żywności. (Część 1)

Wybór pomiędzy stalą nierdzewną 304 i 316L na zbiorniki ciśnieniowe do przetwarzania żywności jest jedną z najważniejszych decyzji materiałowych, jakie może podjąć inżynier. Obydwa są gatunkami austenitycznymi o doskonałej odkształcalności i spawalności, ale ich odporność na korozję znacznie się różni w agresywnych środowiskach. Zasadnicza różnica polega na zawartości molibdenu: 304 nie zawiera celowo Mo, podczas gdy 316L zawiera 2–3% Mo. Dodatek ten zasadniczo zwiększa odporność na korozję wżerową i szczelinową, szczególnie w obecności chlorków (np. z soli, solanki lub środków odkażających, takich jak podchloryn) oraz w warunkach kwaśnych (np. soki owocowe, sosy na bazie octu i produkty fermentowane). Co więcej, litera „L” w 316L oznacza niższą zawartość węgla (mniejszą lub równą 0,03%), co łagodzi uczulenie-tworzenie się węglików chromu na granicach ziaren podczas spawania-, zachowując w ten sposób odporność na korozję międzykrystaliczną w grubych przekrojach lub spoinach wielościegowych. Do większości konwencjonalnych zastosowań w żywności-świeża woda, mleko, piwo, napoje bezalkoholowe i sosy o neutralnym pH całkowicie wystarczają. Zawartość 18% chromu i 8% niklu zapewnia stabilną warstwę pasywną odporną na ogólną korozję atmosferyczną i łagodne kwasy organiczne. Jest także tańszy i kosztuje zazwyczaj o 30–50% mniej niż 316L w przeliczeniu na kilogram. Jednakże, gdy strumień procesowy zawiera więcej niż 200 ppm jonów chlorkowych lub gdy temperatura przekracza 50 stopni (co przyspiesza atak chlorków), 304 staje się podatny na ataki. Wżery mogą inicjować się w strefach stojących lub pod osadami, prowadząc do pękania korozyjnego naprężeniowego i przedwczesnego uszkodzenia zbiornika. W takich scenariuszach modernizacja do wersji 316L to nie tylko poprawa wydajności, ale konieczność w zakresie bezpieczeństwa i niezawodności. W procesach farmaceutycznych lub aseptycznych, gdzie jakiekolwiek ślady produktów korozji mogą zanieczyścić produkt, powszechnie zaleca się stosowanie 316L.