Pasyvios plėvelės nepilno titano šildymo vamzdžių remonto priežastys ir sprendimo priemonės
Palik žinutę
Paviršinės TiO₂ pasyviosios plėvelės vientisumas ir kompaktiškumas yra vieninteliai veiksniai, lemiantys gryno titano šildymo vamzdžių tarnavimo laiką ir atsparumą korozijai. Pasyvioji plėvelė nuolat gamins mikro-defektus, plonėjimą ir vietinį lupimąsi, kai ilgalaikis -kintamasis rūgštinis-bazinis CIP valymas, terminio ciklo poveikis ir mikrobų pleiskanojimas. Nors daugelis dirbtuvių atlieka įprastą pasyvavimo priežiūrą, jose ir toliau dažnai susiduriama su taškine korozija ir galimu susilpnėjimu, kurie pirmiausia yra nepilno pasyviojo plėvelės remonto rezultatas. Šiame straipsnyje nagrinėjamos pagrindinės nesėkmingo plėvelės taisymo priežastys ir siūlomos standartizuotos ištaisymo strategijos, kad būtų pasiektas tankus ir stabilus pasyvus plėvelės regeneravimas.
Pagrindinė nepilno pasyvavimo priežastis yra nepakankamas ištirpusio deguonies tiekimas. Nuo deguonies-priklausoma savaime{2}}atsitaisanti struktūra yra pasyvi titano plėvelė. Vamzdžio paviršiaus oksido sluoksnis pašalinamas ir sumažinamas po CIP valymo rūgštimi, todėl terpėje reikia pakankamai ištirpusio deguonies, kad būtų atkurta kompaktiška apsauginė plėvelė. Daugumoje dirbtuvių naudojamas statinis vanduo, stovintis be aeracijos, o tai lemia vietinį deguonies trūkumą negyvosiose zonose, įskaitant viršutinį vamzdžio lanką ir plyšius tarp atraminių stulpų. Titano matrica yra nuolat veikiama korozijos dėl naujai sukurtos oksido plėvelės, kuri negali užkirsti kelio organinių rūgščių ir chlorido jonų prasiskverbimui, laisvos ir poringos prigimties.
Paviršiaus teršalai ir nešvarūs likučiai yra didelės paslėptos kliūtys plėvelės susidarymui. Titano matricos ir pasyvavimo tirpalo kontaktą izoliuoja karbonizuoto cukraus likučiai, neorganinės druskos nuosėdos ir poliravimo dulkės, dengiančios vietinius vamzdžių paviršius. Nepaisant viso pasyvinimo proceso, naujos pasyvios plėvelės susidarymas padengtose vietose neįmanomas, todėl susidaro daug mikroskopinių korozijos tarpų. Vykstant vėlesniam fermentacijos procesui, šios tuščios sritys greičiausiai virs taškiniais korozijos šaltiniais, kurie palaipsniui išsivysto į didelius -plotos korozijos defektus.
Nekvalifikuotas plėvelės remontas taip pat yra nepagrįstai kontroliuojamos temperatūros ir trukmės pasyvavimo metu rezultatas. Greitą vandenilio peroksido skilimą pagreitina pernelyg aukšta pasyvinimo temperatūra, dėl kurios nepakankamas aktyvus deguonies tiekimas ir nepilnas plėvelės tankinimas. Naujoji plėvelė yra plona ir nestabili, o dėl nepakankamo panardinimo laiko ar žemos temperatūros terminio ciklo metu ji lengvai nusilupa. Be to, plėvelės regeneravimo efektą visiškai pažeidžia tiesioginis pasyvavimas be neutralaus vandens perėjimo po stipraus valymo šarmu, nes šarminių medžiagų likučiai neutralizuoja pasyvavimo reagentus.
Vienodai pasyvios plėvelės remontui trukdo ir vietiniai galvaniniai trukdžiai. Titano vamzdžio paviršiuje potencialų skirtumo trukdžiai susidaro dėl PTFE izoliacijos apvalkalo senėjimo, atidengtų plieninių atramų ir neizoliuotų metalinių tvirtinimo detalių. Pasyviosios plėvelės storis yra netolygus dėl srovės skirtumo, todėl mažo-potencialumo srityse susidaro silpnos korozijos zonos. Regioninis plėvelės gedimas bus ilgalaikio-galimo disbalanso pasekmė, dėl kurios bus nenuoseklus viso vamzdžio paviršiaus senėjimo greitis.
Norint išspręsti neadekvačios pasyvios plėvelės remonto problemą, būtina diegti sistemingas, standartizuotas pasyvavimo procedūras. Pirmiausia įsitikinkite, kad titano matrica yra visiškai atvira, prieš pasyvavimą kruopščiai pašalindami paviršiaus apnašas ir nešvarumus. Antrasis žingsnis – užtikrinti, kad pasyvinimo metu ištirpusio deguonies lygis išliktų didesnis nei 6 mg/l, taip pašalinant deguonies trūkumo {3}negyvas zonas. Tai galima pasiekti palaikant nuolatinį vėdinimą. Palaikykite 35–45 laipsnių temperatūrą ir pailginkite statinio brendimo laiką iki 12–24 valandų, kad plėvelė turėtų pakankamai laiko sutankėti.
Pagalbinės antikorozinės{0}}izoliacijos priemonės turėtų būti įgyvendinamos sinchroniškai. Siekiant išvengti skirtingų metalų trukdžių, būtina reguliariai keisti senstančius PTFE tarpiklius ir izoliacinius korpusus. Taikyti neprisijungus visiškai panardinamą vandenilio peroksido pasyvavimą vamzdeliams, kurių ilgalaikis-potencialumas kruopščiai ištaisyti sugedusias plėveles. Po kiekvienos priežiūros atlikite potencialo testą, kad įsitikintumėte, jog paviršiaus potencialas yra tolygiai paskirstytas ir viršija +150mV.
Apibendrinant galima pasakyti, kad ankstyvas titano šildymo vamzdžių gedimas yra rimta lėtinė problema, kurią sukelia nepilnas pasyvios plėvelės atstatymas. Keturios pagrindinės priežastys yra deguonies trūkumas, liekamieji nešvarumai, netinkamas parametrų valdymas ir galvaniniai trukdžiai. Pasyviosios plėvelės kompaktiškumas ir stabilumas gali būti žymiai pagerintas, vamzdžio atsparumas korozijai gali būti iš esmės pagerintas, o bendras titano šildymo įrangos eksploatavimo ciklas gali būti pratęstas standartizuojant išankstinį valymą, deguonies papildymą, temperatūros laiko parametrus ir izoliacijos apsaugą.
