Uobičajene greške u radu i korektivni standardi za titanske cijevi za grijanje u proizvodnji fermentacije

Većina početnih kvarova grijaćih cijevi od čistog titana u radionicama za fermentaciju nisu rezultat nedostataka u kvaliteti materijala, već dugotrajnog-standardiziranog pogrešnog rada. Pasivni film od titanijevog dioksida oštećivat će se kontinuirano ne-sukladnim CIP čišćenjem, nepravilnim pokretanjem i isključivanjem, neredovitim održavanjem i nerazumnom kontrolom temperature, što će rezultirati rupičastom korozijom, ljuštenjem filma, stanjivanjem stijenke i naglim curenjem. Ovaj članak pruža sveobuhvatan pregled najčešćih-pogrešnih operacija na licu mjesta, analizu mehanizama korozije i jedinstvene standarde izvršenja korektivnih mjera za standardizaciju svakodnevnih operacija i sprječavanje-kvarova opreme koju je napravio čovjek.

Početni tipični pogrešan rad je iznenadno ponovno pokretanje u hladnom stanju i puno{0}}brzo zagrijavanje. Kako bi se smanjilo trajanje procesa zagrijavanja tijekom povećanja temperature spremnika, brojne radionice provode rad s punom-snagom. Mikro-pukotine nastaju na krhkom pasivnom filmu kao rezultat jakog toplinskog naprezanja uzrokovanog brzim porastom temperature. U međuvremenu, gornja stijenka cijevi izložena je dugotrajnoj-koroziji stagnacijom mjehurića kao rezultat velikog broja sićušnih mjehurića pare koji nastaju prekomjernim trenutnim toplinskim opterećenjem. Gradijentno grijanje je odgovarajući standard. To uključuje održavanje snage grijanja na 60%–70% tijekom faze porasta temperature, reguliranje brzine promjene temperature tako da ne prelazi 5 stupnjeva/min i zabranu punog-pokretanja snage i ispiranja hladnom vodom za vruće cijevi kako bi se ublažila šteta uzrokovana toplinskim stresom.

Primarni uzrok neuspjeha starenja pasivnog filma je ne-standardno CIP kiselo-naizmjenično čišćenje. Visoko{3}}koncentrirana lužina-dugotrajno namakanje, izravno prebacivanje između kiseline i lužine bez prijelaza neutralne vode i zagrijavanje punom snagom tijekom čišćenja primjeri su uobičajenih neispravnih operacija. Pasivni film će biti nepovratno otopljen visokom-temperaturom, jakom alkalijom, dok će površina cijevi biti naizmjenično erodirana oštrim fluktuacijama pH, što će rezultirati stvaranjem kumulativnih korozijskih defekata. Standardizirani postupak čišćenja zahtijeva upotrebu slabe organske kiseline ispod 45 stupnjeva i razrijeđene lužine ispod 60 stupnjeva, s ispiranjem deioniziranom vodom između radnih postupaka s kiselinom i lužinom. Kako bi se spriječilo ubrzano otapanje filma uslijed pregrijavanja, snagu grijanja tijekom procesa čišćenja potrebno je ili prepoloviti ili potpuno smanjiti.

Zanemarivanje pasivnog popravka filma i dodavanja otopljenog kisika prikrivena je, dugoročna-pogreška. Mnoge radionice izravno unose medij za fermentaciju bez prolaska kroz tretman pasivizacije nakon CIP pranja. Pasivni film ne može se sam -popravljati zbog svog stanjivanja i oštećenja, a korozivni ioni, uključujući klorid i organsku kiselinu, brzo prodiru kroz titansku matricu. Ispravan postupak je cirkulirati mlaku gaziranu deioniziranu vodu 2 sata nakon čišćenja i održavati spremnik u statičnom stanju 12–24 sata kako bi se zajamčila dovoljna opskrba kisikom za regeneraciju gustog i jednolikog TiO₂ pasivnog filma.

Na-licu mjesta lako je zanemariti ne-standardno usklađivanje pomoćnog pribora. Galvanska korozija rezultat je izravnog kontakta između titanskih cijevi i neizoliranih čeličnih nosača i spojnih elemenata. Vodljive petlje i praznine za brtvljenje nastaju starenjem i nezamijenjenim PTFE brtvama i izolacijskim rukavima. Korektivni standard nalaže da se svi različiti metalni kontaktni položaji u potpunosti izoliraju PTFE materijalima, a osjetljivi pribor, kao što su izolacijski rukavci i brtve, zamjenjuju se na unificiran način svakih šest mjeseci kako bi se uklonili rizici od galvanske korozije.

Kvar cijevi također se ubrzava neplaniranim održavanjem i zakašnjelim uklanjanjem kamenca. Anaerobne mikrozone ispod-naslaga formirane su od debelog karboniziranog organskog kamenca i mineralnog kamenca, što rezultira lokaliziranom rupičastom korozijom. Radionice će uspostaviti unaprijed određene cikluse čišćenja: visoka-viskoznost. Konvencionalne proizvodne linije provode mjesečno standardizirano CIP čišćenje, dok visoko-spremnici za fermentaciju šećera provode dubinsko uklanjanje kamenca svaka dva tjedna. Suradnjom s kvartalnom detekcijom debljine stijenke i testiranjem potencijala pasivnog filma moguće je identificirati i eliminirati rane nedostatke.

Ukratko, dugotrajnost titanskih grijaćih cijevi ovisi o dosljednom i profinjenom radu cijevi, a ne isključivo o učinku njihovog materijala. Ispravljanjem prevladavajućih grešaka, uključujući brzo zagrijavanje, ne-standardno čišćenje, neredovito održavanje i izostanak popravka pasivizacijom, stopa oštećenja pasivnog filma i oštećenja od korozije može se učinkovito smanjiti, što rezultira dugoročno-isplativim-radom opreme za grijanje od titana u proizvodnji fermentacije.