Saf titanyum ısıtma boruları için-sahada standartlaştırılmış kimyasal pasifleştirme işlemi süreci

Başlık: Saf titanyum ısıtma tüpleri için-sahada standartlaştırılmış kimyasal pasifleştirme işlemi süreci Titanyum ısıtma tüpleri üzerindeki TiO₂ pasif filmi, mekanik aşınma, termal döngü, kabarcık durgunluğu ve asit-baz CIP temizliğinin bir sonucu olarak sürekli incelme ve hasara maruz kalacaktır. Kimyasal pasivasyon,-kompakt, tekdüze bir korozyon önleyici filmi yeniden-oluşturmak için kullanılan birincil bakım prosedürüdür. İki türe ayrılır: çevrimiçi tank sirkülasyonunun pasifleştirilmesi (rutin aylık bakım) ve çevrimdışı tam daldırmalı pasifleştirme (altı-yıllık revizyon sökme). Bu belge, eksik film oluşumuna veya matrisin aşırı-korozyonuna neden olan uygunsuz pasifleştirmeyi önlemek amacıyla reaktif formülü, sıcaklık, süre, işlem sırası, işlem sonrası-ve kabul edilebilirlik testlerine ilişkin standartları belirler. ## 1. Pasifleştirme işlemine uygulanabilecek iki senaryo ### 1.1 Çevrimiçi dolaşım pasivasyonu (aylık rutin bakım, tüpün sökülmesi yok) Uygulanabilir: Tüp yüzeyinde tekdüze, küçük bir gri renk değişikliği görülür, pasif film potansiyeli +150mV'den biraz düşüktür ve derin çukurlaşma veya geniş-alanlı çizik hasarı yoktur. Avantajları: Daha az işçilik maliyeti, tankın boşaltılmasına ve tüpün sökülmesine gerek yoktur ve standart CIP temizliğinin ardından tamamlanabilir. ### 1.2 Çevrimdışı tam daldırma pasifleştirme (boru altı-yılda bir sökülür) İlgili: Kaynakla parlatma onarımı, yerel derin kusurlar, geniş-alanlı düşük-potansiyel kusurlar ve fabrika teslimatından önce yeni titanyum tüplerin sonradan kaynaklanması-. Avantajları: En etkili korozyon önleme etkisi, tekdüze tam{24}yüzeyde film oluşumu ve yerel hasarlı alanların kapsamlı onarımı. ## 2. Titanyuma özel ve florür-içermeyen güvenli bir pasivasyon çözeltisi formülü ### Ana formül A: Seyreltilmiş hidrojen peroksit pasifleştirme sıvısı için evrensel standart - Hammadde oranı: %2 gıda-sınıf hidrojen peroksit ve %0,5 gıda-sınırlı sitrik asit, havalandırılmış deiyonize suda çözünmüş - Çalışma sıcaklığı: 35 derece - 45 derece - Temel mekanizma: Aktif oksijenin hidrojen peroksit tarafından sürekli salınması yoğunluğu kolaylaştırır. TiO₂ filminin büyümesi, titanyum matrisini aşındırmadan yüzeydeki serbest oksit kalıntılarını ortadan kaldıran eser sitrik asit ile kolaylaştırılır. - Avantajı: Hidrojen kırılganlığı riski yoktur, gıda/farmasötik sağlık standartlarıyla uyumludur ve ağır metal kalıntısı yoktur. ### Formül B: Düşük konsantrasyonlarda nitrik asitle hafif pasifleştirme (yeni tüpler için çevrimdışı daldırma tek seçenektir) - Çözüm: Nitrik asidi deiyonize suda %5 seyreltin - Oda sıcaklığı: 20 derece ila 30 derece - Kısıtlama: Fermantasyon türlerini yok edeceğinden, artık nitrik asidin fermantasyon tanklarında çevrimiçi sirkülasyon için kesinlikle yasaktır. Yepyeni titanyum tüplerin kurulumdan önce-çevrimdışı ön işleme tabi tutulması için özel olarak kullanılır. ### Pasifleştirme için yasak olan reaktifler 1. Hidroflorik asit ve amonyum florür içeren sıvılar: Florür, titanyum oksit filmini tamamen çözer ve geri dönüşü olmayan matris korozyonuna neden olur. 2. Gizli hidrojen gevrekleşmesi tehlikesi: Yüksek-konsantre güçlü asitlerden (hidroklorik asit, sülfürik asit) kaynaklanan kütlesel hidrojen oluşumu. 3. 80 dereceyi aşan sıcaklıklarda konsantre sıcak alkali: Pasivasyon etkisini nötralize eder ve mevcut pasif filmi eşit şekilde inceltir. ## 3. Çevrimiçi dolaşım pasifleştirme işlemi akışı için aylık rutin 1. Ön{57}}işlem: Tüp duvarından inorganik mineral tuzunu ve organik karbon tortusunu tamamen çıkarmak için standart bir CIP asit-baz alternatifli temizleme dizisi gerçekleştirin. Tüm temizleme sıvısını boşaltın ve atık suyun pH'ı nötr olana kadar birkaç kez deiyonize suyla yıkayın. 2. Pasivasyon sıvısını hazırlayın: Formül A hidrojen peroksit-sitrik asit çözeltisi karıştırılmalı ve 6 mg/L'ye eşit veya daha yüksek bir çözünmüş oksijen seviyesi elde etmek için 30 dakika boyunca tamamen havalandırılmalıdır. 3. Sirkülasyon pasivasyon işlemi: Pasivasyon sıvısını tankın içine ekleyin, tüm titanyum ısıtma tüpü yüzeylerinin tamamen kapatıldığından emin olun kapatılır ve 6 saat boyunca sürekli sirkülasyon sağlanır. Sıvı sıcaklığını 35 ila 45 derece arasında tutun. Sirkülasyon sırasında, oksijeni desteklemek için mikro-havalandırmayı etkinleştirin. 4. Ara İnceleme: Üç-saatlik bir sirkülasyondan sonra, hidrojen peroksit konsantrasyonunu belirlemek için sıvı bir numune alın. Konsantrasyon %1'in altına düşerse reaktif ekleyin. 5. Pasivasyon sonrası nötr yıkama: Pasivasyon sıvısını tamamen boşalttıktan sonra, kalan pasivasyon reaktifini gidermek için 2 saat boyunca ılık havalandırılmış deiyonize suyu sirküle edin. 6. Statik film olgunlaşması: Fermantasyon ortamını beslemeden önce, tankı sabit bir sıcaklıkta tutun ve temiz, oksijen-zengin suyla doldurun. TiO₂ filminin 12 ila 24 saat boyunca doğal olarak yoğunlaşmasına izin verin. 4. Çevrimdışı tam daldırma pasifleştirme işlemi (sökülmüş tüp bakımı) 1. Ön-temizleme: Öncelikle, kompozit temizleme sıvısına batırarak tüm karbon tortusunu giderin. Ardından, derin çizikleri cilalamak ve renk solması olan alanları kaynaklamak için florür-içermeyen 800 mesh ultra-ince cilalama macunu kullanın. Son olarak, tüm yağı, metal kalıntılarını ve oksit kalıntılarını silin. 2. Deiyonize suyla durulama: Yüzeyde kuru noktalara izin verilmeden, cilalama tozu kalıntılarını ortadan kaldırmak için tam bir sprey yıkama. 3. Daldırma pasivasyonu: Titanyum tüpün tamamını Formüle batırın. Tamamen sıvıya daldırılan tüp düzeneği, 40 derecelik sabit sıcaklık, 8 saatlik statik ıslatma ve tankın tabanında sürekli hava kabarcığı oluşturan havalandırmaya sahip bir pasifleştirme tankı. 4. Ara çevirme: Kabarcık durgunluğunu ve düzgün olmayan filmlerin oluşumunu önlemek için, ısıtma tüpü her 2 saatte bir çevrilmelidir. Bu, üst boru yüzeyinde kör bölgelerin oluşmasını önlemek için gereklidir. 5. Çok aşamalı durulama: Sirküle eden deiyonize su kullanarak kaba bir durulamayla başlayın, ardından yüzeyde hiçbir peroksit kalıntısı tespit edilinceye kadar 30 dakika boyunca ince sprey durulama yapın{102}} Kurutma ve olgunlaştırma: Yeniden takmadan önce doğal filmin yoğunlaşmasını sağlamak için ürünü 24 saat boyunca temiz, hijyenik bir atölyeye yerleştirin. Yüksek sıcaklıkta pişirmekten kaçının ve ürünün oda sıcaklığında doğal olarak kurumasını bekleyin. ## 5. Pasifleştirme sonrası kabul tespiti için standartlar (nitelik kararı öncülü) ### 5.1 Görsel görünüm standardı Boru gövdesinin ve kaynağının tutarlı bir parlaklığı, boru yüzeyinde tek tip mat gümüş{111}}gri bir film ve koyu siyah oksidasyon lekelerinin, yerel renk farklılıklarının ve artık beyaz tuz çökeltilerinin bulunmaması. ### 5.2 Elektrokimyasal potansiyel ölçümü (temel niceliksel indeks) Doymuş bir kalomel elektrotla test edin: Aynı tüp üzerindeki herhangi iki konumun maksimum potansiyel farkı 30 mV'den az veya eşittir; yüzey kararlı potansiyeli +150mV. -'den büyük veya eşittir. Niteliksiz imha: Potansiyel sürekli olarak +120mV'den düşükse, yeniden-parlatın ve tam daldırma pasifleştirme işlemi gerçekleştirin. Potansiyel +120mV ile +150mV arasındaysa, pasivasyonu 3 saat daha yeniden{122}}yeniden sirküle edin. 5.3 Spot asit damlalarının hızlı denetimi (tahribatsız-doğrulama) Küçük, lekesiz bir alanı parlatın ve bir mikro{126}formül pasivasyon sıvısı uygulayın; yalnızca 10 saniye içinde yavaş, zayıf bir kabarcık reaksiyonu, hızlı ve şiddetli bir korozyonun olmaması, tam, kompakt bir pasif filmin varlığını gösterir. ## 6. Pasivasyon arızasını önlemek için kritik operasyonel risk kontrol noktaları 1. Sıkı sıcaklık kontrolünü koruyun: 50 dereceyi aşan bir pasifleştirme sıvısı sıcaklığı, hidrojen peroksitin ayrışmasını hızlandırır ve yetersiz oksijen kaynağı nedeniyle gevşek bir ince film oluşmasına neden olur. 30 derecenin altındaki sıcaklık, film oluşum sürecini önemli ölçüde uzatır. 2. Yeterli miktarda çözünmüş oksijen sağlayın: Oksijen, TiO₂ filmlerinin sentezi için birincil hammaddedir; statik, havalandırılmamış pasivasyon, tamamlanmamış bir filme ve düşük yüzey potansiyeline yol açacaktır. 3. Ön-ölçeğin tamamen çıkarılması: Tüp yüzeyi, karbon tortusu ve tuz kalıntılarıyla kaplıdır; bu, bir filmin oluşumunu engeller, bu da yerel pasivasyon kör alanlarının ve konsantre çukurlaşma bölgelerinin oluşmasına neden olur. 4. Pasivasyon sırasında kuruya maruz kalma olmaz: Havaya maruz kalan kısmi bir tüp yüzeyi, tutarsız bir yüzey oluşturacaktır. sonraki asit-baz dolaşımı sırasında kolayca soyulan kuru-ıslak alternatif film. 5. Derhal tüketilen reaktifler eklenir: Hidrojen peroksit konsantrasyonu azalır, pasifleştirme kapasitesi kaybolur ve uzun süreli sirkülasyon yoluyla basit bir temizleme etkisi elde edilir. ## 7. Yaygın Pasivasyon Niteliksiz Olaylarında Sorun Giderme|Anormal Olay|Temel Neden|Düzeltici Operasyon Şeması|| ----|----|||Tüp duvarında yerel koyu gri yamalı renk değişikliği|Kabarcık durgunluğu, yetersiz yerel çözünmüş oksijen|Havalandırma hacmini artırın, tüp paketini çevrimdışına çevirin, pasifleştirme süresini 2 saat uzatın|| Yalnızca genel yüzey potansiyeli +100+120mV|Hidrojen peroksit ayrışmış, reaktif konsantrasyonu yetersiz|Yeni hidrojen peroksit takviyesi, r 4 saat|| Pasivasyondan sonra görünür çizikler karanlık kalıyor|Parlatma kalıntısı pasifleştirmeden önce tamamen durulanmadı|Çevrimdışı olarak parçalarına ayırın, yeniden-parlatın ve çok aşamalı bir ince durulama-uygulayın, ardından tam daldırma pasivasyonu yapın|| Kaynak alanı net bir renk farklılığı ve düşük potansiyel sergiliyor|Kaynaktaki kalın oksit tabakası, ön-temizleme işlemi sırasında kaldırılmadı|Kaynak oksidini çıkarmak için yerel sitrik asit kısmi ıslatma, entegre ikincil pasivasyon|Ana Noktaların Özeti Titanyum ısıtma borusunun pasifleştirilmesi için standart reaktif, florür içermeyen hidrojen peroksit-sitrik asit kompozit sıvıdır. Bu süreç iki aşamaya ayrılmıştır: çevrimiçi dolaşım aylık bakımı ve çevrimdışı tam kapsamlı altı aylık revizyon. Yüksek kaliteli film oluşumunun elde edilmesi, tutarlı oksijen beslemesi, kapsamlı ön kireç giderme ve sabit sıcaklık kontrolü gerektirir. Nitelikli temel standart, pasifleştirmeden sonra +150mV'ye eşit veya daha büyük bir yüzey potansiyelidir. Uzun vadeli alternatif asit-baz CIP korozyonuna dayanamayan gevşek bir pasif film, uygun olmayan reaktif formülü, yetersiz havalandırma veya eksik ön temizlemeden kaynaklanabilir. Bu, boru duvarının çukurlaşmasını ve incelme arızasını hızlandırabilir.