Kako temperatura povećava brzinu korozije grijaćih cijevi napravljenih od različitih materijala

# Na koje načine temperatura povećava stopu korozije u cjevovodima za grijanje sastavljenim od različitih materijala? Temperatura je fundamentalni faktor koji ubrzava brzinu elektrohemijske i hemijske korozije unutar fermentacijskih cirkulacijskih sistema grijanja. Svaki materijal cijevi za grijanje posjeduje karakteristične zaštitne strukture, koje rezultiraju različitim stupnjevima ubrzanja korozije kako se temperatura povećava. Vijek trajanja aparata je značajno smanjen, a rizik od srednje kontaminacije je povećan stalnim fermentacijskim zagrijavanjem i neodgovarajućom visoko{2}}CIP dezinfekcijom. Karakteristike temperaturne korozije četiri glavna antikorozivna grijaća materijala su kvantificirane u donjoj tabeli.|Materijal cijevi za grijanje|Temperatura jezgre-Mehanizam ubrzane korozije|Multiplikator brzine korozije po porastu od 10 stepeni|Prag kritične opasne temperature|Standardna šema kontrole temperature|| ----|----|--{71}}-|----|--{{88}-|| 316 nerđajući čelik|Visoka temperatura povećava prodiranje hloridnih jona; vruća alkalija razgrađuje hrom pasivni film|2,2–2,5 puta|Alkalno čišćenje Veći ili jednak 60 stepeni|Vruća alkalna CIP ograničena na manje od ili jednako 55 stepeni|| Grade 2 Titanium|Visoka toplota smanjuje rastvorljivost rastvorenog kiseonika, slabi samopopravku filma TiO₂; ubrzava otapanje fluoridnog filma|1,8–2,0 puta|Medij + fluorid Veći ili jednak 0,1ppb pri većem ili jednakom 70 stepeni|Održavanje fermentacije Manje ili jednako 65 stepeni, CIP Manji ili jednaki 70 stepeni|| Kvarcna cijev|Alkalno-silicijum dioksid reakcija se oslanja na toplotnu energiju za razbijanje Si-O kovalentnih veza|3,0–3,5 puta|Svaki alkalni kontakt Veći ili jednak 50 stepeni|Potpuna fizička izolacija od svih alkalnih cjevovoda|| PFA Lined Heater|Toplotna ekspanzija stvara mikro praznine unutar fluoroplastične prevlake, omogućavajući lužinu infiltriranje između premaza i čelične baze|1,5–1,7 puta|Kontinuirano dugotrajno trčanje Veći ili jednak 90 stepeni|Vrhunac dezinfekcije Manji ili jednak 85 stepeni, potrebno je 40-minutni period sporog hlađenja nakon procesa čišćenja. # 1. Opšte pravilo ubrzanja korozije Princip Kinetika hemijske reakcije upravlja celokupnom korozijom; kako temperatura raste, tako se povećava i učestalost molekularnih sudara i aktivnost jona, čime se povećava efikasnost reakcije. Za metalne cijevi koje su zaštićene pasivnim filmovima, reakcija erozije se ubrzava, a zaštitni sloj se istovremeno oštećuje visokom toplinom. Hemijsko raspadanje i strukturni mehanički zamor posebno su pogoršani temperaturom u kvarcnim i polimernim materijalima za oblaganje. ## 2. Detaljna analiza svakog materijala ### 316 Nerđajući čelik Tanak pasivni film hrom oksida služi kao njegova antikorozivna barijera. Ioni klorida mogu lakše i brže ući u mikropukotine filma, što rezultira stvaranjem lokalnih ćelija korozije, kako se temperatura povećava. Kontinuirani pasivni film na zavarenim spojevima se direktno uklanja visokom toplotom kada temperatura alkalnog čišćenja pređe 60 stepeni. Za razliku od tipičnog vijeka trajanja od 2-3 godine prema standardima za kontrolu temperature, nagrizanje šava će postati vidljivo u roku od pola godine ako nivoi klorida ostanu blizu kritičnog praga od 50ppm tokom dugotrajnog rada na prekomjernoj temperaturi. ### Titanijum 2. Titanijum TiO₂ zaštitni film se regeneriše rastvorenim kiseonikom. Ciklus samopopravke izgrebanog ili blago erodiranog filma prekida se značajnim smanjenjem kapaciteta rastvorenog kiseonika u vodi na visokim temperaturama. Hemijska reakcija između fluorida i titan dioksida ubrzava se povišenom temperaturom u prisustvu fluorida u tragovima u mediju. Ova reakcija rezultira proizvodnjom rastvorljivog titanijum fluorida i ujednačenim maglovitim jetkanjem čitavog zida cevi. Nakon mjeseci cirkulacije na visokim temperaturama, čak i fluor koji je ispod alarmnog praga će akumulirati ozbiljna oštećenja na stanjivanju zidova. ### Quartz Tube Quartz-ova kovalentna mreža silicijum-kiseonik je otporna na fluor i kiselinu na bilo kojoj temperaturi fermentacije; međutim, reakcija jetkanja sa alkalnom tečnošću zahteva toplotnu energiju. Brzina alkalne korozije se utrostručuje za svakih 10 stepeni povećanja temperature. Kratak slučajni alkalni kontakt na sobnoj temperaturi dovodi do stvaranja bledih mat mrlja. Međutim, ista koncentracija alkalija na temperaturi iznad 60 stepeni brzo formira guste smrznute slojeve, koji smanjuju strukturnu čvrstoću kvarca i iniciraju pucanje termičkog šoka tokom temperaturnih fluktuacija. ### Grijač sa PFA premazom Unutarnje naprezanje se stvara unutar premaza kao rezultat ponovljene ekspanzije pri visokim temperaturama i hladnog skupljanja, uprkos činjenici da je PFA fluoroplastika hemijski inertna. Mikro praznine između podloge od ugljičnog čelika i slojeva prevlake povećavaju se višom temperaturom, što omogućava da alkalni deterdžent perkolira unutra i formira plikove. Plikovi pucaju tokom produženih ciklusa previsoke temperature, omogućavajući osnovnom čeliku da proizvede rđu. Ovo kontaminira fermentacionu juhu i krši GMP standarde čistoće. ## 3. Praktične preporuke za kontrolu proizvodnje 1. Kako bi se spriječilo da operateri proizvoljno povećavaju temperaturu, na ormariće za kontrolu grijanja treba instalirati temperaturne blokade kako bi se osigurala maksimalna temperatura čišćenja i fermentacije u skladu s materijalom cijevi. 2. Rano identificirajte dugoročnu previsoku temperaturu tako što ćete izvući dnevne temperaturne krivulje rada tokom patroliranja{dina8}. linije, smanjuju vrijeme zadržavanja vruće alkalije; za sisteme od titanijuma, povećajte zapreminu aeracije na visokim temperaturama kako biste nadoknadili smanjeni rastvoreni kiseonik; za kvarcnu opremu, rigorozno zabraniti poprečno povezivanje alkalnih cjevovoda. Jeftina, efikasna mjera protiv korozije, naučno ograničenje temperature značajno usporava temperaturno pojačanu koroziju, produžava ciklus servisiranja cijevi za grijanje i sprječava iznenadno curenje i gubitak srednjeg otpada u punom spremniku.