EN
W zakładach przetwórstwa chemicznego, przy produkcji leków, w przemyśle spożywczym oraz w zastosowaniach morskich sprężyny mogą być narażone na działanie najbardziej agresywnych substancji, takich jak kwasy, zasady, rozpuszczalniki, sole i środki czyszczące. Standardowe sprężyny ze stali węglowej łatwo ulegają korozji w tych środowiskach, co prowadzi do korozji punktowej, pęknięć spowodowanych napięciem i przedwczesnego uszkodzenia. Sprężyny śrubowe ze stali nierdzewnej zostały zaprojektowane specjalnie do pracy w tych trudnych środowiskach chemicznych pod względem swoich właściwości mechanicznych. Oto 4 sposoby, w jakie sprężyny śrubowe ze stali nierdzewnej spełniają wymagania najbardziej żrących zadań chemicznych.
1. Stopy odporno na korozję zapewniające zgodność chemiczną
Nie wszystkie stopy ze stali nierdzewnej zapewniają taką samą odporność na wymagania środowisk chemicznych. Konieczne jest określenie odpowiedniej stali nierdzewnej, aby spełnić wymagania związane z korozją w danej aplikacji. Sprężyny z taśmy ze stali nierdzewnej stopu 302 i 304 są odpowiednie do zastosowań, w których wymagana jest dobra odporność na kwasy utleniające, związki organiczne oraz wiele roztworów zasadowych. Są one idealne do sprzętu do przetwórstwa spożywczego, sprzętu do produkcji farmaceutycznej oraz ogólnych środowisk chemicznych.
Dla bardziej wymagających zastosowań, w których występuje narażenie na chlorki, mgłę solną oraz kwasy redukujące, sprężyny śrubowe ze stali nierdzewnej 316 są lepszym rozwiązaniem. Dodanie 2–3 % molibdenu (Mo) zwiększa odporność na korozję punktową i zapewnia wyjątkową odporność na chlorki oraz warunki kwasowe. W przypadku skrajnie surowych zastosowań, takich jak wysokie stężenia kwasu siarkowego, kwasu solnego oraz gorących chlorków, mogą być konieczne specjalne stopy, np. Hastelloy C-276 lub Inconel 625. Hongsheng Spring oferuje sprężyny śrubowe ze stali nierdzewnej w różnych gatunkach (302, 304, 316 oraz 17-7 PH) oraz specjalne stopy, aby spełnić wszelkie konkretne wymagania chemiczne danej aplikacji.
2. Bierna warstwa tlenkowa i samoregenerująca się ochrona
Wrodzona zdolność sprężyn stalowych wstążkowych do odporności na korozję wynika z bierniej warstwy tlenkowej (tlenku chromu). Ta warstwa tlenkowa jest niezwykle cienka (o grubości kilku nanometrów), lecz skutecznie zapobiega dalszemu utlenianiu powierzchni. Jeśli powierzchnia sprężyny zostanie przy użytkowaniu zadrapana lub ścierana, chrom zawarty w stopie reaguje z tlenem na powierzchni, „samonaprawiając” warstwę tlenkową i przywracając jej ochronne właściwości.
Ta cechę samozabezpieczania się sprężyn cewkowych ze stali nierdzewnej szczególnie ważne jest dla tych, które mogą napotkać agresywną chemicznie środowisko, powodujące uszkodzenia powierzchni w trakcie eksploatacji. Sprężyny ze stali węglowej wymagają naniesienia warstwy ochronnej (np. cynkowej, epoksydowej lub z PTFE) zapewniającej odporność. Gdy ta warstwa zostanie zadrapana, materiał podstawowy ujawnia się środowisku i następuje szybka korozja. Sprężyny cewkowe ze stali nierdzewnej nie wymagają takich dodatkowych warstw ochronnych, ponieważ materiał podstawowy zachowuje odporność na korozję nawet po ścieraniu. W przypadku sprzętu do mieszania chemicznego, sprężyn mieszadeł lub sprężyn zaworów samozabezpieczanie znacznie wydłuża czas użytkowania i zmniejsza przestoje.
3. Odporność na pękanie korozyjne pod wpływem naprężeń (SCC)
Pęknięcie korozji napięciowej jest szczególnie szkodliwe w środowiskach chemicznych dla sprężyn. Występuje, gdy materiał poddany naprężeniu jest narażony na działanie środowiska korozyjnego, co powoduje nagły, katastrofalny awaryjny zryw bez znacznej deformacji materiału. Przykładami powszechnie występujących materiałów wywołujących pęknięcie korozji napięciowej są chlorki, roztwory żrące oraz siarkowodór.
Sprężyny cewkowe ze stali nierdzewnej austenitycznej (302, 304, 316) mogą stać się podatne na pęknięcie korozji napięciowej wywoływane przez chlorki przy wyższych temperaturach (powyżej 60 °C w przypadku zastosowań w gorących roztworach chlorków zaleca się stal nierdzewną utwardzaną wydzieleniowo typu 17-7 PH lub stal nierdzewną duplex w celu zwiększenia odporności na pękanie napięciowe (SCC). Hongsheng Spring współpracuje z Państwem w celu określenia najbardziej odpowiedniej gatunkowej stali nierdzewnej, biorąc pod uwagę temperaturę pracy, stężenia chemiczne oraz obciążenia mechaniczne w Państwa zastosowaniu. Zastosujemy również niezbędne procesy wtórne w niskiej temperaturze w celu zmniejszenia naprężeń resztkowych rozciągających w sprężynach, które są szczególnie podatne na pękanie napięciowe (SCC).
4. Możliwość czyszczenia i zgodność z przepisami
W przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i biotechnologicznym kluczowe jest, aby sprężyny nie tylko wykazywały odporność na chemikalia, ale także posiadały gładkie powierzchnie zapobiegające przywieraniu bakterii oraz ułatwiające dezynfekcję. Naturalna gładkość sprężyn stalowych ze stali nierdzewnej oraz elektropolerowanie stanowią rozwiązanie tego problemu. Elektropolerowanie pozwala obniżyć wartość chropowatości Ra powierzchni stali nierdzewnej poniżej 0,4 mikrometra, tworząc nadzwyczaj gładką powierzchnię i eliminując wiele szczelin, w których mogłyby się gromadzić zanieczyszczenia.
Hongsheng Spring dostarcza sprężyn śrubowych ze stali nierdzewnej, które nadają się do czyszczenia na miejscu (CIP) i sterylizacji na miejscu (SIP). W zastosowaniach spożywczych spełniają one przepisy FDA oraz unijne przepisy dotyczące kontaktu z żywnością. W zastosowaniach farmaceutycznych sprężyny spełniają wysokie standardy kontroli w procesie produkcji oraz zapewniają pełną śledzalność materiału, co ma kluczowe znaczenie przy walidacji. Ze względu na odporność na chemikalia, łatwość czyszczenia oraz zdolność spełniania rygorystycznych wymogów regulacyjnych obowiązujących w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym, sprężyna śrubowa ze stali nierdzewnej jest preferowanym rozwiązaniem dla wymagających zadań chemicznych.
Podsumowanie
Surowe wymagania stawiane sprężynom w środowisku chemicznym można spełnić, wykorzystując cztery cechy sprężyn śrubowych ze stali nierdzewnej: odporność na korozję zapewniają gatunki stali nierdzewnej takie jak 302, 304, 316 oraz 17-7 PH; zastosowanie warstw ochronnych staje się zbędne dzięki samo-regenerującym się biernym warstwom tlenkowym; odporność na pęknięcia napięciowe (SCC) osiąga się poprzez odpowiedni dobór gatunku stali nierdzewnej; a czystość powierzchni jest zagwarantowana dzięki wewnętrznie przysługującym właściwościom stali nierdzewnej oraz opcjonalnemu elektropolerowaniu stosowanemu w aplikacjach spożywczych i farmaceutycznych. Hongsheng Spring produkuje niestandardowe sprężyny śrubowe ze stali nierdzewnej, aby spełnić wymagania Twojego sprzętu do przetwórstwa chemicznego, zastosowań morskich, przemysłu spożywczego lub farmaceutycznego. Skontaktuj się z nami już dziś.