Çözünmüş oksijen içeriği, titanyum pasifleştirme filminin kendi-onarım verimliliğine nasıl karar verir?

# Titanyum pasifleştirme filminin kendi-kendini onarma etkinliği çözünmüş oksijen içeriğine nasıl bağlıdır? Fermantasyon ortamında klorür korozyonunu önlemek için, 2. Sınıf saf titanyum ısıtma tüpleri, ince bir TiO₂ pasifleştirme filmine bağlıdır. Bu koruyucu filmin sürekli kendi kendini-onarabilmesinin birincil hammaddesi, dolaşımdaki temizleme suyundaki çözünmüş oksijendir. Tüp yüzeyindeki küçük çizikler ve aşındırma noktaları, yetersiz çözünmüş oksijen nedeniyle iyileşemeyecek, bu da geniş-alanlı süt beyazı korozyon katmanlarının kademeli olarak oluşmasına neden olacaktır. Aşağıdaki tablo, standart CIP yıkama koşulları altında pasivasyon filmi onarım etkisi ile çözünmüş oksijen konsantrasyonu arasındaki korelasyonu göstermektedir.|Çözünmüş Oksijen Seviyesi|TiO₂ Film Onarım Hızı|Titanyum Tüpün Yüzey Durumu|Korozyon Riski Düzeyi|Standart CIP Çalışma Ayarı|| ----|----|----|----|----|| 4 mg/L'nin altında|Kendi kendini onarma yeteneği neredeyse yok|Hafif renk solması, çizik izleri kalıcı kalır|Yüksek risk|Tüm temizleme döngüsü için bağımsız havalandırma pompasını başlatın|| 4–7 mg/L|Yavaş tamamlanmamış onarım|Temizlikten sonra sığ aşındırma noktaları kalıyor|Orta risk|Havalandırma süresini CIP partisi başına 15 dakika uzatın|| 8–12 mg/L|Hızlı komple kendi kendine onarım|Pürüzsüz tekdüze film, artık çizik yok|Düşük risk|Mevcut havalandırma ekipmanı parametrelerini koruyun|| 12 mg/L'nin üstünde|Kararlı, ultra hızlı onarım|Yoğun kalınlaştırılmış koruyucu film, güçlü anti-klorür performansı|İhmal edilebilir risk|Ekstra ayarlamaya gerek kalmadan mevcut havalandırmayı koruyun|Titanyum pasivasyon filminin kendi kendini onarma mekanizması, titanyum metali ve oksijen içeren su arasındaki elektrokimyasal oksidasyon reaksiyonlarına dayanır. Açıkta kalan taze titanyum metali, çözünmüş oksijen ve su molekülleri ile birleşerek yeni titanyum dioksit oluşturacak, hasarlı alanları dolduracak ve tüp yüzeyi katı parçacıklar tarafından çizildiğinde veya eser miktarda klorür tarafından hafifçe aşındırıldığında sürekli bir korozyon önleyici bariyer yeniden oluşturulacaktır. CIP dolaşımı sırasında çözünmüş oksijen yetersizse kimyasal reaksiyon istenildiği gibi ilerleyemez ve hasarlı alanların korunması kaybolur. Klorür iyonları onlara sızmaya devam ettikçe metal yüzeyler geri dönüşü olmayan düzgün bir incelmeye maruz kalacaktır. Fermantasyon atölyelerinde titanyum ısıtma boruları ile havalandırma sistemleri arasındaki bağlantı sıklıkla göz ardı edilir. Operatörler, güç tüketimini azaltmak için CIP temizleme aşaması sırasında havalandırma pompalarını sıklıkla devre dışı bırakır, bu da çözünmüş oksijen seviyelerinin 4 mg/L'nin altına hızlı bir şekilde düşmesine neden olur. Florür kirliliğinin tamamen izolasyonuna rağmen, oksijenin yokluğu üç ay içinde yüzeyin renginin bozulmasına ve korozyona neden olacaktır. Tüp demetlerinin elektrokimyasal potansiyel değerindeki sürekli düşüşler, düşük çözünmüş oksijen altında uzun süreli çalışmadan da kaynaklanacaktır. Bu olgu, üç ayda bir yapılan tam yüzey potansiyel tarama incelemeleri sırasında kolaylıkla gözlemlenebilir. Yüksek klorür ortamına sahip üretim hatları için zorunlu bir çalışma standardı, 8 mg/L'yi aşan sabit çözünmüş oksijen seviyeleridir. Kesin gerçek zamanlı okumaları garanti etmek için ekipman teknisyenlerinin çözünmüş oksijen dedektörlerini aylık olarak kalibre etmesi gerekir. Havalandırma ekipmanının eskimesi nedeniyle oksijen beslemesi yetersizse, havalandırma nozullarının derhal değiştirilmesi ve sirkülasyon akışının arttırılması zorunludur. Fermantasyona devam etmeden önce, boşta depolama sırasında hasar gören pasivasyon filmini tamamen eski haline getirmek için her uzun süreli kapatmanın ardından 30 dakikalık oksijen açısından zengin su sirkülasyonu gerçekleştirin. Uzun vadede, titanyum tüplerin doğal korozyon önleme avantajı en üst düzeye çıkarılabilir, çevrimdışı gelişmiş pasivasyon bakımının sıklığı azaltılabilir ve çözünmüş oksijen göstergelerinin sıkı kontrolü ile kapsamlı ekipman işletiminin maliyeti azaltılabilir.