Eser miktarda florür iyonları neden tüm titanyum ısıtma tüpü ekipmanları için ölümcüldür?

# Eser miktarda florür iyonları nedeniyle tüm titanyum ısıtma tüpü ekipmanlarının ölümünün nedeni nedir? Kendi kendini onaran TiO₂ pasifleştirme filmi, 2. Derece saf titanyum ısıtma tüplerinin fermantasyon atölyelerinde klorüre ve zayıf alkali erozyona karşı direnç göstermesini sağlayan birincil mekanizmadır. Bununla birlikte, eser miktardaki florür iyonları bile bu koruyucu tabakayı tamamen yok edecek ve bu da geri dönüşü olmayan tekdüze korozyona neden olacaktır. Karışık hammaddeleri depolayan çok sayıda fabrika, çok küçük florür çapraz-kontaminasyon tehlikelerini göz ardı eder, bu da tüm tüp demetlerinin kısa bir servis döngüsü içinde atılmasına neden olur. Dört ısıtma borusu malzemesinin, eser miktarda florür iyonlarına maruz kaldıklarında korozyon performansı aşağıdaki tabloda karşılaştırılmıştır.|Isıtma Borulu Tip|Eser Florür ile Reaksiyon (1ppb'den az veya eşit)|Yüzey Hasarı Belirtisi|Hizmet Ömrü Kaybı|Mevcut İyileştirici Çözümler|| ----|----|----|----|----|| Sınıf 2 Titanyum|Geri dönüşü olmayan film çözünmesi|Tüp duvarının her yerinde süt beyazı mat gravür|%70–%90 kısaltılmış servis döngüsü|Hafif kirlilik için yalnızca çevrimdışı gelişmiş pasivasyon|| 316 Paslanmaz Çelik|Yavaş yerel oyuklanma korozyonu|Kaynaklarda dağınık küçük pas çukurları|%30 kısaltılmış servis döngüsü|Tamamlayıcı kaynak pasivasyonu ve klorür kontrolü|| Kuvars Tüp|Kimyasal reaksiyon yok|İz bırakmayan pürüzsüz yüzey|Sıfır servis ömrü kaybı|Ekstra bakım gerektirmeden uzun süreli stabil kullanım|| PFA Kaplamalı Isıtıcı|Yavaş kaplama şişmesi|Alt tabakaya maruz kalmadan küçük yüzey donukluğu|%10–%20 kısaltılmış servis döngüsü|Filtre değiştirme sıklığını artırın|Titanyum tüplerin korozyon önleyici bariyeri olan titanyum dioksit pasivasyon filmi, herhangi bir fermantasyon çalışma sıcaklığı altında florür erozyonuna karşı koyamaz. Yoğun koruyucu film, florür iyonları titanyum oksit ile birleşerek çözünebilir titanyum florür bileşikleri oluşturduğunda tamamen çözülür. Film hasar gördükten sonra kültür ortamı taze titanyum metali ile doğrudan temas ettirilir, bu da lokalize konumlarda kalmak yerine tüm tüp yüzeyi boyunca yayılan homojen elektrokimyasal korozyona neden olur. Titanyumun florür korozyonu tekdüzedir, paslanmaz çeliğin aksine yalnızca lokal çukurlaşmalar oluşturan duvar kalınlığında eşit bir azalmaya neden olur. Bu süreç, günlük görsel devriyeler sırasında herhangi bir belirgin erken uyarı sinyali üretmez. Temizleme suyu veya ortamındaki 1 ppb'ye kadar düşük florür konsantrasyonları, tekrarlanan CIP döngülerinin bir sonucu olarak birikecektir. Fabrikanın hammadde deposunda bağımsız izolasyon olmadan florür içeren reaktifler bulunuyorsa, çok küçük florür kalıntıları, boru hattı sızıntısı veya manuel çalıştırma hataları nedeniyle fermantasyon döngüsüne girecektir. Bir ila iki aylık sürekli sirkülasyondan sonra tüp yüzeyinde yarı saydam beyaz bir aşındırma tabakası görülecektir. Bu aşamada, oksijen açısından zengin suyun dolaşımı korozyonu yalnızca biraz yavaşlatabilir, ancak orijinal pasivasyon filmini tamamen eski haline getiremez. Boru demeti, duvar kalınlığı incelmesinin 0,1 mm'yi aştığı her an duvar içinden sızıntıya karşı hassastır. GMP steril biyofarmasötik fabrikalarında titanyum ısıtma tüplerinin seçilmesinin temel nedeni, sıfır ağır metal çöktürme avantajıdır. Ancak temel prensip sıfır florür maruziyetine ulaşmaktır. Florürün tespiti üzerine ısıtma ve besleme sistemlerini otomatik olarak sonlandırmak için titanyum ekipmanı kullanan işletmelerin tamamen bağımsız flor içermeyen hammadde besleme boru hatları inşa etmesi, ikili mekanik kilitlemeler kurması ve çevrimiçi florür dedektörleri uygulaması gerekir. Erken florür aşındırma sinyallerini yakalamak için bakım teknisyenlerinin her üç ayda bir tam yüzey potansiyel taraması yapması gerekir. Sürekli düşük potansiyel değerleri gözlemlendiğinde tüm tankın ve boru hattının iyice yıkanması için üretim hattının çalışması durdurulmalıdır. Titanyum ısıtma tüpleri, korozyon önleyici özelliklerini kaybedecek ve kapsamlı florür izolasyon önlemlerinin yokluğunda önemli miktarda ekipman değişimine ve orta düzeyde hurda kayıplarına neden olacaktır.