Titanyum Isıtma Borularında Pasif Film Eksik Onarımının Nedenleri ve Çözüm Önlemleri

Yüzey TiO₂ pasif filminin bütünlüğü ve kompaktlığı, saf titanyum ısıtma tüplerinin servis ömrünün ve korozyon direncinin tek belirleyicisidir. Uzun-dönemli alternatif asit-baz CIP temizliği, termal döngü etkisi ve mikrobiyal ölçeklenme altında pasif film tarafından sürekli olarak mikro-kusurlar, incelme ve yerel soyulma üretilecektir. Her ne kadar çok sayıda atölye rutin pasivasyon bakımı yapsa da, esas olarak eksik pasif film onarımının bir sonucu olan çukurlaşma korozyonu ve potansiyel zayıflamayla sık sık karşılaşmaya devam ediyorlar. Bu makale, başarısız film onarımının temel nedenlerini incelemekte ve yoğun ve stabil pasif film rejenerasyonu sağlamak için standartlaştırılmış düzeltme stratejileri önermektedir.

Eksik pasivasyonun birincil nedeni, yetersiz çözünmüş oksijen beslemesidir. Oksijene-bağımlı bir kendi kendini-onarabilen yapı, titanyum pasif filmdir. Tüp yüzeyindeki oksit tabakası, CIP asit temizliğinden sonra soyulur ve azaltılır; bu durum, kompakt bir koruyucu filmin yeniden oluşturulması için ortamda yeterli miktarda çözünmüş oksijenin- bulunmasını gerektirir. Atölyelerin çoğunda havalandırma olmadan statik su kullanılıyor ve bu da borunun üst arkı ve destek direkleri arasındaki aralıklar dahil olmak üzere ölü bölgelerde yerel oksijen eksikliğine yol açıyor. Titanyum matrisi, yeni oluşturulan oksit filmin gevşek ve gözenekli yapısı nedeniyle organik asit ve klorür iyonlarının nüfuz etmesini engelleyemeyen sürekli korozyona maruz kalır.

Yüzey kirleticileri ve kirli artık tortu, film oluşumunun önündeki önemli gizli engellerdir. Titanyum matrisi ile pasifleştirme çözeltisi arasındaki temas, artık karbonlaşmış şeker tortusu, inorganik tuz çökeltileri ve yerel tüp yüzeylerini kaplayan parlatma tozuyla izole edilir. Genel pasivasyon işleminin tamamlanmasına rağmen kapalı alanlarda yeni pasif film oluşumu mümkün değildir ve bu durum çok sayıda mikroskobik korozyon boşluğunun oluşmasına neden olur. Fermantasyon üretiminin başarılı olması sırasında, bu boş alanların, giderek geniş-alan korozyon kusurlarına dönüşen oyuklanma korozyon kaynaklarına dönüşme olasılığı daha yüksektir.

Niteliksiz film onarımı aynı zamanda pasifleştirme sırasında makul olmayan şekilde kontrol edilen sıcaklık ve sürenin bir sonucudur. Aşırı yüksek pasivasyon sıcaklığı, hidrojen peroksitin hızlı ayrışmasını hızlandırır, bu da yetersiz aktif oksijen beslemesine ve eksik film yoğunlaşmasına yol açar. Yeni film ince ve kararsızdır ve yetersiz daldırma süresi veya düşük sıcaklık nedeniyle termal döngü sırasında kolayca soyulabilir. Ayrıca, güçlü alkali temizlemenin ardından nötr su geçişi olmadan doğrudan pasifleştirme yoluyla film rejenerasyon etkisi tamamen zayıflatılır, çünkü artık alkali maddeler pasivasyon reaktiflerini nötralize eder.

Düzgün pasif film onarımı da yerel galvanik girişim nedeniyle engellenir. Titanyum tüp yüzeyinde, PTFE yalıtım kılıfının, açıkta kalan çelik desteklerin ve yalıtılmamış metal bağlantı elemanlarının eskimesi nedeniyle potansiyel fark girişimi oluşur. Akım farkından dolayı pasif film kalınlığı eşit değildir, bu da düşük-potansiyel alanlarda zayıf korozyon bölgelerinin oluşmasına neden olur. Bölgesel film arızası, uzun-vadeli potansiyel dengesizliğin sonucu olacak ve tüm tüp yüzeyi için tutarsız bir yaşlanma oranına yol açacaktır.

Yetersiz pasif film onarımı sorununu çözmek için sistematik, standartlaştırılmış pasivasyon prosedürlerinin uygulanması gerekmektedir. İlk olarak, pasifleştirmeden önce yüzey pullarını ve yabancı maddeleri titizlikle temizleyerek titanyum matrisinin tamamen açığa çıkmasını sağlayın. İkinci adım, pasifleştirme sırasında çözünmüş oksijen seviyesinin 6mg/L'nin üzerinde kalmasını sağlamak, böylece oksijen-eksikliği olan ölü bölgeleri ortadan kaldırmaktır. Bu, sürekli havalandırmanın sürdürülmesiyle sağlanabilir. Filmin yoğunlaşması için yeterli süreye sahip olduğundan emin olmak için sıcaklığı 35-45 derece koruyun ve statik olgunlaşma süresini 12-24 saate uzatın.

Yardımcı-korozyon izolasyon önlemleri senkronize bir şekilde uygulanmalıdır. Farklı metaller arasındaki etkileşimi önlemek için eskiyen PTFE contaların ve yalıtım muhafazalarının düzenli olarak değiştirilmesi gerekir. Kusurlu filmleri tamamen onarmak amacıyla uzun vadede düşük-potansiyelli tüpler için çevrimdışı tam daldırmalı hidrojen peroksit pasifleştirmeyi benimseyin. Yüzey potansiyelinin eşit biçimde dağıldığından ve +150mV'yi aştığından emin olmak için her bakımdan sonra potansiyel testi gerçekleştirin.

Özetle, titanyum ısıtma tüplerinin erken arızalanması, eksik pasif film restorasyonunun neden olduğu önemli bir kronik sorundur. Dört temel temel neden oksijen eksikliği, artık kir, uygunsuz parametre kontrolü ve galvanik girişimdir. Pasif filmin kompaktlığı ve stabilitesi önemli ölçüde geliştirilebilir, tüpün-korozyon önleme yeteneği temel olarak geliştirilebilir ve titanyum ısıtma ekipmanının genel servis döngüsü, ön temizliği, oksijen takviyesini, sıcaklık süresi parametrelerini ve izolasyon korumasını standartlaştırarak uzatılabilir.