Koji su rizici miješanja različitih materijala cijevi za grijanje u jednom cirkulacijskom cjevovodu?

# Koje su potencijalne opasnosti povezane s kombinacijom različitih materijala cijevi za grijanje u jednom cirkulacijskom cjevovodu? Kako bi se smanjili troškovi nabave, brojna postrojenja za fermentaciju kombiniraju grijaće komponente od 316 nehrđajućeg čelika, titana, PFA-obložene i kvarcne komponente u jednoj srednjoj cirkulacijskoj petlji. Međutim, oni ne prepoznaju da kontakt između različitih vodljivih materijala stvara galvanske ćelije, a nekompatibilni materijali također uzrokuju kemijsku eroziju i blokadu cjevovoda. Ubrzana korozija, srednja kontaminacija i iznenadno pucanje opreme među brojnim su skrivenim opasnostima koje sustavi miješanih materijala uvode. Sljedeća tablica prikazuje ozbiljnost rizika prevladavajućih kombinacija miješanih materijala.|Kombinacija mješovitog materijala|Osnovni mehanizam opasnosti|Izvedba vidljivog kvara|Razina rizika|Predloženi plan popravka|| ----|----|----|----|----|| 316 nehrđajući čelik + goli priključci od ugljičnog čelika|Galvanska korozija, koja otapa anodu od ugljičnog čelika|Jaka hrđa na kontaktnim točkama, rupičasti zavari od nehrđajućeg čelika|Ekstremno|Zamijenite sve komponente od ugljičnog čelika nehrđajućim čelikom 316|| Nehrđajući čelik od titana + 316 stupnja 2|Galvanski članak razlike potencijala, oštećen titanski film|Kontinuirani pad površinskog potencijala titana, mliječna diskoloracija|Visok|Ugradite pune PTFE izolacijske navlake na sve spojne spojeve|| Kvarcna cijev + metalna cijev bez međuspremnika|Neusklađenost toplinske ekspanzije, pucanje mehaničkim naprezanjem|Mikropukotine na kvarcnim navojnim spojevima, curenje tekućine|Visok|Ugradite PTFE elastične brtve za sve spojeve od kvarcnog metala|| PFA obložen grijač + goli metalni cjevovod|Abrazija ogrebotina premaza, onečišćenje metalnim ionima|Lokalno ljuštenje ovojnice, ioni željeza otkriveni u fermentacijskoj juhi|Srednje|Montirajte prednji filtar kako biste smanjili struganje čestica|Najozbiljniji rizik povezan s miješanim metalnim grijaćim cijevima je galvanska korozija. Jedinstveni elektrodni potencijali prisutni su u vodljivom mediju za fermentaciju i vodenoj otopini za čišćenje raznih metala. Kada su dva metalna materijala izravno povezana, metal s nižim potencijalom služi kao žrtvena anoda i brzo se otapa, dok materijal s višim potencijalom doživljava koncentriranu ionsku eroziju na kontaktnim točkama. Unatoč odsutnosti fluorida u mediju, titanov osjetljivi TiO₂ pasivacijski film stalno je napadnut kada nehrđajući čelik 316 i titan dijele cjevovod. Unutar tri mjeseca mješovitog rada, neuobičajeno niska očitanja na površinama od titana bit će zabilježena tromjesečnim skeniranjem potencijala. Drugi kobni rizik javlja se kada se kvarc kombinira s metalnim cjevovodima zbog neusklađenosti toplinske ekspanzije. Kvarc ima izrazito nizak koeficijent toplinske ekspanzije, dok se nehrđajući čelik znatno širi tijekom ciklusa zagrijavanja. U nedostatku elastičnih izolacijskih brtvi, opetovana izmjena hladno-vruće rezultira stvaranjem nevidljivih mikropukotina na kvarcu zbog jake napetosti istiskivanja na spojnim navojima. Naposljetku, naglo puknuće cijevi i potpuni gubitak medija za kulturu spremnika rezultat je brzog širenja ovih malih pukotina tijekom temperaturnih fluktuacija. Mehanička abrazija i kemijska nekompatibilnost također se opažaju u petljama od miješanog materijala. Meki PFA premaz ostrugat će unutarnje stijenke cjevovoda od tvrdog metala tijekom kruženja medija velike brzine, posebno kada su čestice krutog micelija prisutne u juhi. Supstrat od ugljičnog čelika hrđa i otpušta metalne nečistoće kada se premaz struže, što rezultira neuspjehom GMP standarda ispitivanja čistoće i ometanjem rasta naprezanja. U međuvremenu, hrđa koja se izdvaja iz korodiranih metalnih dijelova lijepi se za površine kvarcnih cijevi, što rezultira stvaranjem tvrdokornih nosača biofilma koje je teško ukloniti tradicionalnim CIP čišćenjem. Primarno rješenje za temeljno uklanjanje rizika miješanih materijala u cirkulacijskim sustavima grijanja fermentacije je usvajanje jedinstvenog dizajna jednog materijala. Biofarmaceutske linije s visokim udjelom klorida koriste pune petlje od titana, opća fermentacija hrane koristi kompletne cjevovode od nehrđajućeg čelika 316, a procesi koji sadrže fluor koriste neovisne kvarcne krugove koji su potpuno izolirani od metalne opreme. Potpuni PTFE izolacijski dodaci moraju se ugraditi između svakog spoja različitog materijala kako bi se prekinule vodljive petlje galvanske ćelije ako se miješani materijali ne mogu izbjeći zbog postojećih ograničenja opreme. Elastične odbojne brtve obavezne su za spojeve od kvarcnog metala. Timovi za održavanje moraju uključiti zajedničku inspekciju miješanog materijala u svoje stavke mjesečnog nadzora, s naglaskom na potencijalne abnormalne vrijednosti, oštećenje premaza i smrzavanje kvarcnih niti. Najpouzdanije i najdugoročno rješenje za sprječavanje preklapanja rizika od korozije i mehaničkih kvarova koje stvara miješani materijal cijevi za grijanje je potpuno odvajanje različitih cjevovoda za cirkulaciju materijala.