Korozja

Korozja jest kluczowym zagadnieniem podczas eksploatacji mieszalników, suszarek syntezowych i próżniowych suszarek mieszalniczych. Sytuacja staje się szczególnie krytyczna, gdy elementy konstrukcyjne mają bezpośredni kontakt z przetwarzanymi produktami. Wysokiej jakości substancje czynne farmaceutyczne (Active Pharmaceutical Ingredients, API) muszą być produkowane z zachowaniem najwyższej czystości. Ich synteza odbywa się w wielu etapach, w których często stosuje się agresywne rozpuszczalniki. Mogą one atakować materiały metalowe, a w skrajnych przypadkach nawet je niszczyć.

Oprócz obciążenia chemicznego (korozja naprężeniowa) często występują dodatkowe obciążenia. Na przykład wysokie obciążenia powstają, gdy procesy odbywają się pod ciśnieniem lub w próżni. Wysokie temperatury, gwałtowne zmiany temperatury lub cykle termiczne mogą powodować przedwczesne zmęczenie materiałów. W takich warunkach mogą wystąpić różne formy korozji. Korozję powierzchniową można uwzględnić podczas projektowania poprzez zastosowanie tzw. dodatków korozyjnych. Bardziej krytyczna jest korozja wżerowa lub igłowa. Dotyczy ona przede wszystkim stali austenitycznych, gdy media zawierające chlorki lub roztwory soli mają kontakt z powierzchnią.

Ochrona przed korozją stali nierdzewnych – potocznie nazywanych „nierdzewką” – opiera się zasadniczo na pasywnej warstwie tlenku chromu. Powstaje ona pod wpływem tlenu atmosferycznego na powierzchni i hamuje dalszą korozję. Jeśli w mieszalniku przemieszczany jest proszek zawierający cząstki stałe, w wyniku tarcia powstają gołe powierzchnie metalowe. W ten sposób mechanicznie usuwane są defekty metalurgiczne, które mogłyby prowadzić do korozji. Zaraz potem ochronna warstwa pasywna regeneruje się sama. Zasada ta nadaje stalom szlachetnym niezwykłą zdolność do samonaprawy.

Inaczej wygląda sytuacja w przypadku cieczy bez zawartości cząstek stałych o właściwościach ściernych. W tym przypadku brakuje mechanicznej obróbki powierzchni. Aby mimo to uzyskać warstwę pasywną o najlepszej możliwej jakości, często stosuje się elektropolerowanie. W porównaniu z szlifowaniem mechanicznym lub docieraniem pozwala to uzyskać szczególnie gładkie i jednorodne powierzchnie o podwyższonej odporności na korozję.

W zależności od agresywności stosowanych mediów standardowe materiały, takie jak 1.4404 (AISI 316L), nie zawsze są jednak wystarczające. W takich przypadkach stosuje się stopy na bazie niklu, takie jak Alloy C22 lub Alloy 59. Charakteryzują się one wysoką odpornością na media utleniające i redukujące, nadają się do spawania i pomimo wysokiej zawartości stopów można je obrabiać skrawaniem. Kolejną grupą materiałów są tak zwane stale superduplex. Łączą one wysoką odporność na korozję z dobrą wytrzymałością i mają dwufazową strukturę składającą się z ferrytu i austenitu. W przeciwieństwie do stali austenitycznych są one lekko magnetyczne, co ułatwia ich identyfikację.

Właściwy dobór materiału ma decydujące znaczenie dla zapewnienia trwałości instalacji procesowych i czystości produktu. Wymaga to zawsze starannego rozważenia odporności na korozję, spawalności, wytrzymałości mechanicznej i wymagań technologicznych.