Elektropolerowanie zbiorników: standard jakości w przemyśle stali nierdzewnej

Polerowanie elektrolityczne (elektropolerowanie, polerowanie elektrochemiczne) to zaawansowana metoda obróbki stali, pozwalająca uzyskać maksymalną gładkość, odporność na korozję polerowanej powierzchni oraz estetykę. W przypadku elementów i urządzeń, mających kontakt z substancjami spożywczymi lub chemicznymi, szczególnie zbiorników i cystern, kluczowa jest nie tylko odporność na korozję, ale także chropowatość powierzchni, determinująca właściwości fizykochemiczne produktu. Struktura i rodzaj materiału oraz stan warstwy wierzchniej decydują o właściwościach użytkowych zbiorników, ponieważ to właśnie ta warstwa pozostaje w bezpośrednim kontakcie z otoczeniem i medium.

Stal nierdzewna, zwłaszcza gatunki austenityczne AISI 304 i 316, jest materiałem szczególnie cenionym w sektorze przemysłu metalowego z uwagi na swoją naturalną odporność na korozję. Odporność ta przypisywana jest samoczynnemu tworzeniu się cienkiej warstwy pasywnej na po- wierzchni stali. Warstwa ta, choć skuteczna, może ulegać uszkodzeniom, szczególnie w miejscach występowania wżerów i nierówności, które sprzyjają rozwijaniu się ognisk korozji oraz mikroorganizmów. Jest to szczególnie problematyczne w branżach wymagających bezwzględnej higieny oraz najwyższej jakości i trwałości po- wierzchni. Elektropolerowanie to skuteczna metoda eliminacji tego problemu. Proces ten zwiększa odporność na korozję, poprawia gładkość powierzchni oraz redukuje retencję mikrobiologiczną, co ma kluczowe znaczenie dla prze- mysłu spożywczego, farmaceutycznego i chemicznego. Szczególnie istotne jest to w przypadku różnego rodzaju zbiorników, gdzie nierówności mogą utrudniać dezynfekcję i prowadzić do skażenia transportowanych substancji. W przypadku agresywnych mediów, erozja powierzchni wewnętrznej zbiorników stwarza ryzyko wycieków i zagrożeń dla środowiska. Badania naukowe i literatura branżowa jednoznacznie potwierdzają skuteczność elektropolerowania w poprawie parametrów antykorozyjnych oraz jakościowych, co czyni tę technologię niezastąpioną w zastosowaniach wymagających najwyższej higieny, jakości i trwałości materiału.

Istota elektropolerowania

W ramach procesu wyróżnia się kilka kluczowych etapów

1. Przygotowanie wstępne: od- tłuszczanie i oczyszczanie zbiornika z pozostałości po- produkcyjnych w celu zapewnienia, że materiał jest wolny od zanieczyszczeń, które mogłyby zakłócać i blokować działanie elektrolitu.

2. Elektropolerowanie właściwe: zanurzenie zbiornika w specjalnie dobranym elektrolicie, którego parametry (natężenie, napięcie i temperatura) są ściśle kontrolowane aby zapewnić równomierne usunięcie warstwy wierzchniej materiału.

3. Pasywacja: w trakcie procesu automatycznie zachodzi również proces pasywacji, której efektem jest wytworzenie się na powierzchni zbiornika bogatej w chrom, samoodnawiającej się warstwy ochronnej.

4. Płukanie: wielokrotne płukanie w wodzie dejonizowanej w celu dokładnego usunięcia resztek elektrolitu

Korzyści wynikające z polerowania elektrochemicznego

Przeprowadzono liczne badania, które wykazywały, że prawidłowo wykonana obróbka elektrochemiczna zmienia powierzchnie zbiornika , nadając mu cechy poprawiające ogólną wydajność oraz trwałość – zarówno jego, jak i substancji, które są w nim przechowywane. Szczegóły tych zmian opisano w tabeli.

Zastosowanie w praktyce przemysłowej

Przemysł spożywczy

Gładka polerowana elektrochemicznie stal nierdzewna minimalizuje przywieranie osadów białkowych i węglowodanowych, co jest szczególnie ważne w produkcji mleczarskiej czy browarnictwie. Dzięki ograniczeniu zalegania resztek produktów obniża się ryzyko rozwoju mikroorganizmów, a koszty czyszczenia i konserwacji spadają. Przy powierzchniach elektropolerowanych zużycie wody do mycia spada nawet o 40%.

Branża farmaceutycznai biotechnologia

W laboratoriach oraz zakładach farmaceutycznych panują rygorystyczne normy czystości, gdzie zbiorniki i reaktory polerowane elektrochemicznie znacznie ułatwiają utrzymanie sterylności. Udowodniono też, że ograniczona chropowatość wpływa korzystnie na procesy sterylizacji i dezynfekcji.

Przemysł chemiczny

Zbiorniki magazynujące chemikalia i półprodukty (często agresywne chemicznie), które poddane zostały procesowi elektropolerowania, stają się bardziej trwałe, a ich przydatność do użytkowania znacznie wzrasta. Mniejsze ryzy- ko korozji punktowej w strefach krytycznych wpływa również na mniejsze ryzyko awarii i wycieków.

Podsumowanie

Elektropolerowanie jest procesem, który polega na kontrolowanym rozpuszczaniu zewnętrznej warstwy stali w elektrolicie złożonym z kwasów w ustalonych warunkach prądowonapięciowych. W dużym uproszczeniu przypomina to odwrócony proces galwanizowania", w którym głównym celem jest usunięcie mikroskopijnej warstwy materiału.

Elektrochemiczne wnętrza zbiorników staje się standardem jakościowym sektorach przemysłowych, w których niezawodność, sterylność i trwałość po wierzchni mają kluczowe znaczenie. Obszerne badania i wieloletnia praktyka potwierdzają, że metoda ta zdecydowanie poprawia odporność korozyjną stali nierdzewnych, redukuje chropowatość i przedłuża żywotność urządzeń. Gładka, lustrzana powierzchnia sprzyja zarówno kontroli jakości, jak i obniżeniu kosztów eksploatacyjnych dzięki łatwiejszemu czyszczeniu i konserwacji. Przy odpowiednim wykonaniu polerowanie elektrochemiczne zapewnia długotrwały, jednorodny efekt, co czynije niezastąpionym procesem wykończeniowym w instalacjach przeznaczonych do przechowywania i przetwarzania produktów spożywczych, farmaceutycznych oraz chemicznych.

 

Opracowanie. Krzysztof Janowski, 2025 k.janowski@elektropol-r.com.pl ELEKTROPOL-R Janowski sp. k. ul. Wagonowa 18 53-609 Wroclaw, Poland

Ahmadian Z., Dansee I, Golezar M.A. (2014)- w badaniu dotyczącym stali 304 wykazano, że odpowiednie wykończenie mechaniczne oraz elektrochemiczne znacznie zmniejsza ryzyko korozji oraz potencjał przebicia. Przekłada się to na wyraźne zmniejszenie podatności na wżery w środowiskach płynów biologicznych.

Szula A., Przondziono J., Walke W. (2009) - przeanalizowano wpływ stanu powierzchni na odporność korozyjną stali stosowanej w implantach ortopedycznych. Choć punkt odniesienia stanowiły druty implantacyjne, autorzy podkreślili, że precyzyjnie wypolerowa- na i gładka powierzchnia odgrywa kluczową rolę w zapobieganiu lokalnym defektom korozyjnym także w innych zastosowaniach. Rokosz K. (2010) - autor przedstawił szczegółowe badania nad zmianami chropowatości (m.in. parametrów Sa, Ra) podczas elektropolerowania w polu magnetycznym (MEP). Uzyskane wyniki potwierdziły istotny spadek chropowatości, co bezpośrednio przekłada się na poprawę właściwości antykorozyjnych stali nierdzewnej.

Rokosz K., Hryniewicz T., Rzadkiewicz S. (2014) - badanie skupia się na pomiarach mechanicznych właściwości warstwy wierzchniej po różnego rodzaju obróbkach wykończeniowych. Wykazano, że odpowiednio przeprowadzone polerowanie elektrochemiczne pozytywnie wpływa na jednorodność warstwy pasywnej, zwiększając tym samym odporność korozyjną i mechaniczną stali nierdzewnych oraz innych materiałów.