Cijevi za grijanje od titana se široko koriste u spremnicima za fermentaciju hrane i farmaceutske organske kiseline. Dugotrajni-rad u bujonu sa visokim sadržajem šećera, naizmjeničnim kiselim-baznim CIP čišćenjem i čestim termičkim ciklusima dovest će do različitih abnormalnih fenomena kvara. Ovaj članak razvrstava tipične manifestacije kvarova, korozije korijena/strukturalne uzroke, metode brzog prosuđivanja i ciljana rješenja za-osoblje za održavanje na lokaciji.
1. Fenomen 1: Ujednačena mat siva boja po cijeloj površini cijevi, bez udubljenja ili curenja
Osnovni uzrok
Dugotrajna-ponavljajuća blaga kiselinska{1}}bazna erozija kontinuirano razrjeđuje vanjski labavi sloj TiO₂ pasivnog filma; srednje otopljeni kisik je malo nedovoljan, tako da film ne može održati svijetlo jednolično stanje. Ne dolazi do jetkanja matrice, samo pasivno starenje filma.
Osnova presude
Merenje debljine zida ne pokazuje očigledno stanjivanje; test elektrohemijskog potencijala nešto niži od standardnog praga +150mV.
Rješenje
Puna cirkulacija rezervoara ispiranje toplom gaziranom čistom vodom tokom 24h za prirodnu re-pasivaciju;
Ako je promjena boje ozbiljna, natopite razrijeđenom otopinom vodikovog peroksida radi kemijske pasivizacije;
Povećajte aeraciju rezervoara kako biste održali rastvoreni kiseonik iznad 6mg/L u svakodnevnom radu.
2. Fenomen 2: Raštrkane male duboke jame koncentrisane na zavarenim mjestima i područjima pokrivenosti sedimentom, lokalni gubitak debljine zida
Osnovni uzrok
Korozija ispod{0}}nanosnih pukotina i anaerobno mikrookruženje u organskoj skali; Zona zahvaćena toplinom{1}}vara ima prirodno tanji pasivni film, koji postaje prioritetna žarišta korozije.
Osnova presude
Ultrazvučno mjerenje debljine otkriva lokalno stanjivanje zidova u jamama; lokacije jama su u skladu sa dugotrajnim-pozicijama akumulacije sedimenta.
Rješenje
Uklonite kompaktni organski ugljični kamenac s hidrogen peroksidom-kompozitnom tekućinom za čišćenje limunske kiseline;
Poliranje udubljenja sa - ultra- pastom za fino poliranje bez fluorida, zatim integralna re-pasivacija;
Povećajte brzinu protoka da biste smanjili prianjanje kamenca, skratite mjesečni ciklus ispiranja na mreži.
3. Fenomen 3: kontaktna površina prirubnice lokalna ubrzana korozija, prirubnice su udubljene i stanjive
Osnovni uzrok
Galvanska korozija uzrokovana direktnim kontaktom između titanijumskih prirubnica i čeličnih/pocinčanih konzola bez PTFE izolacijskih brtvi; male-anode metalne površine ubrzavaju gustinu struje korozije.
Osnova presude
Korozija se pojavljuje samo na metalnim kontaktnim prazninama između prirubničkih i potpornih spojnica, ostale površine cijevi su netaknute.
Rješenje
Rastavite sve priključke, dodajte kompletne PTFE izolacijske zaptivke i izolacijske čahure za vijke da biste izrezali provodljive petlje;
Ispolirajte korodiranu površinu prirubnice i izvršite ponovnu{0}}pasivaciju;
Zamijenite metalne nosače sa čistim titanijumom ili PTFE-obloženim nosačima za dugotrajnu- upotrebu.
4. Fenomen 4: površine cijevi gusta mikro-pukotine, ljuštenje filma nakon čestih ciklusa zagrijavanja-isključivanja
Osnovni uzrok
Krhki TiO₂ pasivni film i titanijumska podloga imaju neusklađene koeficijente termičkog širenja; brz porast/pad temperature stvara ciklični termički stres, što dovodi do pucanja i ljuštenja filma.
Osnova presude
Pukotine se ravnomjerno raspoređuju po tijelu cijevi, najozbiljnije na pozicijama sa velikom temperaturnom razlikom; u sistemu ne postoji srednji jon fluorida.
Rješenje
Standardizirani rad: kontrolišite brzinu grijanja/hlađenja manju ili jednaku 5 stepeni/min, zabranite trenutno pokretanje punom-snagom i vruće cijevi za gašenje hladnom vodom;
Kvartalno održavanje za implementaciju integralne re-pasivacije za popravku nakupljenih mikro-pukotina;
Usvojite dizajn grijanja niske površinske gustine snage za novozamijenjene cijevi.
5. Fenomen 5: Ujednačeno sveukupno stanjivanje stijenke cijevi, dosadna hrapava površina sa kontinuiranim matričnim jetkanjem
Osnovni uzrok
Sistemski medij sadrži jone fluora, ili dugotrajno -vruće visoko-koncentracije jakog alkalnog čišćenja; fluorid/ključala alkalija kontinuirano otapa TiO₂ film i ravnomjerno ugrize titanijumsku podlogu.
Osnova presude
Detekcija kvaliteta vode potvrđuje postojanje jona fluora ili redovne preko-standardne vruće alkalne CIP procedure; ravnomjeran gubitak debljine stijenke na cijeloj cijevi.
Rješenje
Prilagodite proces: neutralizirajte medij na pH＞11 da biste suzbili fluoridnu koroziju, napustite jako alkalno čišćenje ključanja;
Za sisteme sa neizbežnim jonima fluora, zamenite cevi za grejanje od titana sa grejačima sa potpuno obloženim PFA;
Skratite ciklus kontrole debljine zida na mjesečni, unaprijed pripremite plan zamjene.
6. Fenomen 6: iznenadno pucanje cijevi bez očiglednih tragova korozije na površini, krhki lom na zavarenim spojevima
Osnovni uzrok
Oštećenje zbog vodonične krtosti zbog dugotrajnog-kiseljenja neorganskom kiselinom; atomski vodonik prodire u titanijumsku matricu i akumulira se na granicama zrna, krto pucanje izazvano termičkim stresom.
Osnova presude
Presjek loma pokazuje intergranularnu krhku morfologiju; evidencije održavanja dokazuju često uklanjanje kamenca razrijeđenom hlorovodoničnom/sumpornom kiselinom bez pečenja nakon-kiseljenja bez uklanjanja vodonika.
Rješenje
Zamijenite tekućinu za kiseljenje neorganske kiseline blagim organskim sredstvom za uklanjanje kamenca s limunskom kiselinom;
Obavezno pečenje sa uklanjanjem vodonika (120-150 stepeni, 2-3h) nakon svakog čišćenja neorganskom kiselinom;
Izvršite ultrazvučnu detekciju grešaka na rezervnim titanijumskim cevima kako biste redovno proveravali unutrašnje defekte vodonika.
7. Fenomen 7: Srednje curenje u prazninama prirubničkih spojeva, bez oštećenja tijela titanijske cijevi
Osnovni uzrok
Starenje, bubrenje ili deformacija brtvi za brtvljenje; česta ekstruzija termičkog ciklusa uzrokuje kvar elastičnosti zaptivke, formirajući kanale za curenje u pukotinama prirubnice.
Osnova presude
Curenje se javlja samo na zaptivnim površinama prirubnica, tijelu cijevi i zavarenim spojevima netaknutim; silikonske obične gumene brtve pokazuju deformaciju bubrenja nakon dugotrajnog-kiselinsko-uranjanja.
Rješenje
Zamijenite sve obične gumene zaptivke s čistim PTFE ravnim zaptivkama;
Provjerite ravnost prirubnice, ispolirajte neravne površine zaptivanja prije ugradnje novih brtvi;
Postavite pola-godišnji ciklus zamjene zaptivki za česte kiselo-bazne CIP proizvodne linije.
表格
| Fenomen neuspjeha | Osnovni uzrok | Brza{0}}mjera sanacije na licu mjesta |
|---|---|---|
| Cijela cijev jednolične sive boje, bez udubljenja | Starenje tankog pasivnog filma, blagi nedostatak kiseonika | Natapanje toplom gaziranom vodom za ponovnu{0}}pasivaciju, pojačajte aeraciju rezervoara |
| Lokalno razrjeđivanje područja vara/taloženja | Korozija ispod{0}}anaerobnih pukotina | Uklonite karbonski kamenac + lokalno poliranje + kemijska pasivizacija |
| Koncentrisana korozija u položaju kontakta prirubnice | Od galvanske korozije različitog metala nedostaje izolacija | Dodajte PTFE izolacione brtve između titanijumskih i čeličnih spojnica |
| Površinski pasivni film mikropukotine i ljuštenje | Oštećenje od toplotnog stresa brzim termičkim ciklusom | Rad sa sporom promjenom temperature, kvartalna ponovna{0}}pasivacija |
| Sveukupno ujednačeno zidno jetkanje i hrapava površina | Srednji fluorid / vrela koncentrirana jaka alkalija | Podesite srednji pH ili prebacite na cijevi za grijanje obložene PFA |
| Zavarite iznenadno krto lomljenje bez površinskih udubljenja | Vodikova krtost zbog kiseljenja neorganskom kiselinom | Koristite organsku kiselinu za uklanjanje kamenca, dodajte pečenje nakon-čišćenja sa uklanjanjem vodonika |
| Prirubnički spoj srednje curenje, cijev netaknuta | Obična brtva za zaptivanje bubri starenje | Zamijenite PTFE zaptivkama otpornim na kemikalije- |
Kratak sažetak
Svi uobičajeni kvarovi titanijumskih grejnih cevi u rezervoarima za fermentaciju dele se na oštećenje pasivnog filma starenjem, lokalnu pukotinu/galvansku koroziju, pucanje usled termičkog naprezanja, ravnomerno jetkanje fluorom/alkalijom, krhkost vodika i kvar pribora za zaptivanje. Precizno prosuđivanje prema lokaciji kvara i srednjim radnim uslovima, u kombinaciji sa popravkom pasivizacije, podešavanjem parametara procesa i šemama zamene materijala, može eliminisati izvore kvarova i produžiti ukupni radni vek sklopova za grejanje od titanijuma.
