Bescherming tegen corrosie van statische verbindingen in de zuivel-, voedings-en genotmiddelenindustrie

Toepassing van smeermiddelen in de levensmiddelenindustrie kan een probleem zijn. Vooral als de kans bestaat dat het smeermiddel in aanraking komt met het produkt. Toch zijn ook in voedselverwerkende installaties anticorrosie-en anti-vreetsmeermiddelen onontbeerlijk. De problemen bij demontage van vastgeroeste bouten en moeren zijn legio. Daarbij optredende galvanische werking, koudlas en vastvreten maken onderhoudswerk extra moeilijk. Inspecties van Volksgezondheid zien erop toe, dat er uitsluitend anti-corrosiesmeermiddelen worden gebruikt die geen gevaar opleveren als ze per ongeluk in aanraking komen met levensmiddelen. In de Verenigde Staten is hiervoor door de FDA (Federal Drugs Administration) zelfs een speciaal toelatingsnummer vastgesteld. Ook de horeca en ziekenhuizen bijvoorbeeld vallen onder deze regels.

Artikel gepubliceerd in Roestvast Staal nummer 9 1994.


Anti-vreetsmeermiddelen zijn waardevolle chemische hulpmiddelen voor algeheel gebruik door onderhoudspersoneel in fabrieken en installaties. Deze veelzijdige produkten maken montage en demontage gemakkelijker en geven bescherming tegen corrosie. Ze besparen vele uren aan arbeidstijd, het uitvallen van machines en de kosten op onderdelen. Voor het onderhoud van industriële instalaties maken onderhoudstechnici dan ook graag gebruik van deze hulpmiddelen. Anti-vreetprodukten blijven werkzaam waar gebruikelijke vetten en oliesoorten het laten afweten en vervangen de minder veelzijdige smeermiddelen bij veel standaardtoepassingen.

Voordelen

De gebruikelijke smeermiddelen op oliebasis hebben twee kritieke zwakheden bij gebruik in statische verbindingen zoals draadpijpkoppelingen, bouten en glijtoepassingen. Ten eerste drogen ze uit bij zelfs gematigde temperaturen waardoor de metalen delen kunnen vastvreten of roesten. Ten tweede treedt koudlas op als smeermiddelen uit metaal op metaalverbindingen worden geperst. Demontage van onderdelen is als gevolg van deze nadelen vaak moeilijk en tijdrovend. Opnieuw monteren wordt daardoor opgehouden, hetgeen weer extra kosten met zich meebrengt. Anti-vreetprodukten bevattten olie-achtige en vaste smeerstoffen (calcium 12-hydroxyde-stearaat) en blijven zeer effectief werken waar gebruikelijke vetten en oliesoorten het laten afweten. Deze uitgebalanceerde combinaties zijn bij uitstek geschikt voor machinale verbindingen die nauwelijks of helemaal niet in beweging komen maar wel roestbescherming nodig hebben alsmede een effectieve smering bij montage en demontage. Zinkoxyde, in schilfervorm, is de toegepaste vast stof in het anti-vreetprodukt, dat is toegestaan in onder andere de levensmiddelenindustrie. Het zet zich vast tussen beide oppervlakken en verschaft zodoende uitstekende lastdragende eigenschappen in metaal op metaalverbindingen en zeer efficiënte anti-kleefeigenschappen voor pakkingen op flensvlakken. Draadverbindingen en fittingen, perspassingen en glijpassingen, flenzen en krachtoverbrengingkoppelingen zijn de gebruikelijke verbindingen in machines. Zelfs al komen ze meestal redelijk gemakkelijk los, er zijn altijd wel moeren waar geen beweging in te krijgen is, lagers die vastzitten op assen en in het lagerhuis en pakkingen die vastkleven op de flensvlakken. Anti-vreetsmeermiddelen helpen om al deze situaties te voorkomen. Ten eerste smeert het de oppervlakken voor een vlotte montage bij een constant koppel. In de tweede plaats voorkomt het anti-vreetsmeermiddel roestvorming en koudlas tijdens gebruik van de installatie. Ten derde zorgt het voor schone en gemakkelijke demontage.

Overige toepassingen

Anti-vreetsmeermiddelen helpen tevens om vastvreten, roesten en koudlassen te elimineren zoals regelmatig voorkomt bij zwaarbelaste uitrustingen, bijvoorbeeld in combinatie met:
 

• grote hitte (stoom, hittebehandeling, conservering);
• trilling (persen, zwaar materieel);
• te strakke verbindingen (bouten die ver boven de vloeigrens zijn uitgerekt, overmaatse perspassingen);
• te losse verbindingen (te veel beweging als gevolg van onvoldoende klemming);
• zware lasten (zwaar mechanisme, overbelaste bouten)
• corroderende omgeving (roestverwekkende vochtigheid, zure dampen, gebruik onder water);
• onverenigbare of riskante materiaalcombinaties (bouten en moeren van dezelfde hardheid of van roestvast staal, aluminium en andere bij wrijving vretende legeringen).

Stevig aangedraaide bouten, moeren, tapeinden en schroeven behoren tot de zwaarst belaste machinedelen. Als deze bevestigingsmiddelen worden aangehaald, komen microscopisch ruwe gedeelten van de draad met elkaar in contact en vervormen tot er voldoende verbinding is tussen de flanken om de last te steunen.
Gewone oliesoorten en vetten breken af waardoor contact van metaal op metaal ontstaat. Anti-vreetsmeermiddelen echter houden onder alle omstandigheden tussen oppervlakken een filmlaag vast.
Bij onwillekeurig welk koppel dan ook, tijdens het vastdraaien zal een goed gesmeerde bout of tapeind een grotere klemkracht ontwikkelen dan een die niet of amper gesmeerd is. Anti-vreetsmeermiddelen reduceren het vereiste koppel voor het losdraaien ook aanmerkelijk. Dit voorkomt afgestroopte draden, afgeronde boutkoppen en getordeerde bouten.  Onderhoudspersoneel moet bestanddelen van de smeermiddelen voor gebruik in overweging nemen. Een mengsels van calciumhydroxyde-stearaat met zinkoxyde zorgt voor een zeer goede smering voor de in doorsnee gebruikte bouten. Al deze ingrediënten zijn ongevaarlijk als ze per ongeluk in aanraking komen met voedingsstoffen.

Kenmerken van Never-Seez

 
De Amerikaanse fabrikant Bostik brengt onder de naam Never-Seez een aantal soorten anti-corrosie-en anti-vreet.smeermiddelen op de markt waarvan de soort White Food Grade speciaal is ontwikkeld voor de zuivel-, voedings-en genotmiddelenindustrie. White Food Grade is goedgekeurd door de Federal Drugs Administration (FDA 178.3570) en heeft de volgende kenmerken:

Gehalte van vaste deeltjes
In het vorige hoofdstuk is al opgemerkt dat de gebruike.lijke smeermiddelen op oliebasis twee kritieke zwakheden hebben: ze drogen uit en ze zijn niet in staat koudlas te voorkomen. Om deze toestand te verbeteren, worden metalen schilfers toegevoegd aan het smeermiddel. Hoe meer vaste bestanddelen worden toegevoegd, des te meer weerstand kan worden bereikt tegen uitdrogen en wrijvingscorrosie. De meeste anti-vreetmerken bevatten niet meer dan 30% vaste bestanddelen. Never-Seez daarentegen bevat 48 : 2 % vaste stoffen. Dat is al het geval vanaf de allereerste formule sinds 1958. Belangrijk is: hoe meer vaste delen in het anti-vreetprodukt, des te beter de werking en bescherming van onderdelen en uitrustingen.

Afmeting van vaste bestanddelen in het produkt
Het is noodzakelijk voor de bescherming van metalen oppervlakken tegen corrosie dat ze geheel bedekt worden met het anti-vreetprodukt. De dikte van de beschermende laag wordt bepaalt door de grootte van de vaste delen. Hoe groter de delen, des te dikker moet de laag zijn om zeker te zijn van volledige afdekking. Een test met de Hegman-meter wijst uit dat White Food Grade dankzij de uiterst kleine metalen deeltjes volledige bescherming biedt van het oppervlak.

Temperatuurweerstand
Never Seez White Food Grade heeft een toepassingsgebied van -20°C tot +150°C. Dat betekent dat installaties die ermee zijn behandeld, overal kunnen worden gebruikt, ongeacht of het om diepvriesprocédés gaat of juist om hitte behandelingen.

Uitstrijkbaarbeid en waterafspoelweerstand
Als gevolg van de hele kleine afmetingen van de vaste stoffen (max. 2 μ) laat het zich zeer goed uitstrijken. Een laagdikte van 0,01 mm levert reeds complete bescherming. Een kilo van het smeermiddel bedekt een oppervlak van ongeveer 40 vierkante meter. Dat laat zich vertalen in een hoge mate van rendement. Het middel heeft een zeer hoge weerstand tegen afspoelen door water.

Penetratie
Vanwege de hoge kwaliteit van de calcium-hydroxyde.stearaatverbinding, waarin speciale stoffen zijn toegevoegd, zijn de penetratie-eigenschappen uitzonderlijk hoog: 300-315 ppm +/-15 ppm, wat overeenkomt met kwalitatief hoge lagersmeermiddelen. Vandaar dat Never-Seez diep kan binnendringen in de poriën van het metaal en de oppervlakteruwheid, zodat volledige bescherming gegarandeerd is, zelfs onder schurende omstandigheden. Hoe lager de penetratie-eigenschappen zijn van een dergelijk produkt, des te lager is de beschermende factor op de lange duur. Ook hier hebben de tests bewezen dat deze anti-corrosie-en anti-vreetsamenstelling niet slechts op het oppervlak zit en er gemakkelijk vanaf geveegd kan worden. Een eenvoudige proef op absorberend vloeipapier zal deze bewering staven.

Lage wrijvingscoëfficiënt
Vroeger werd dit criterium gemeten naar de US specificatienorm ASTM D 2266. De materie van wrijvingscoëfficiënten is eigenlijk geen exacte wetenschap. In het algemeen genomen kan men zeggen dat een onderdeel dat is gesmeerd met Never-Seez ongeveer 20% minder koppel zal hebben dan ongesmeerde delen. Dat betekent dat minder kracht nodig is om behandelde onderdelen te assembleren.
De laatste jaren is het in de praktijk gewoonte geworden om wrijvingscoëfficiënt voor het bepalen van het draaimoment te vervangen door de zogenaamde K-factor. Never-Seez White Food Grade heeft een wrijvingscoëfficiënt K = 0,075.

Homogeniteit van het produkt
Een goede homogeniteit zorgt ervoor dat het produkt onmiddellijk klaar is voor gebruik. Het blijft vele jaren stabiel en onveranderd. De fabriek garandeert een houdbaarheid van vijf jaar. Dat voorkomt de noodzaak om te vermengen of roeren nadat de verpakking is geopend.

Overige kwaliteitseigenschappen: Never-Seez

• bevat geen silicium, molybdeendisulfide of lood;
• absoluut niet-corroderend en indifferent;
• werkt als dichtmiddel door verminderde wrijving en een strakkere verbinding;
• beschermt tegen koolaanslag, vermindert stilstand voor onder andere dieselmotoren;
• uitstekende warmteverspreiding;
• is niet giftig;
• is inert voor de meeste gassen, waaronder propaan, butaan, aardgas, helium, freon en stikstof; (Opgelet: nooit gebruiken in zuurstofsystemen. Bij aanwezigheid van ammoniak of acetyleen uitsluitend Nickel Special of High-Temp Stainless-Steel gebruiken);
• is bestand tegen extreme drukken tot meer dan 23000 N/cm2;
• is inert voor rubber. Vermindert achteruitgang van rubber bij aanraking met metaal.