Koji su rizici miješanja različitih materijala cijevi za grijanje u jednom cirkulacijskom cjevovodu?

# Koje su potencijalne opasnosti povezane sa kombinacijom različitih materijala cijevi za grijanje u jednom cirkulacionom cjevovodu? Kako bi se smanjili troškovi nabavke, brojna postrojenja za fermentaciju kombinuju komponente za grijanje od 316 nehrđajućeg čelika, titanijuma, PFA{1}}i kvarcnog grijanja u jednoj srednje cirkulacijskoj petlji. Međutim, oni ne prepoznaju da kontakt između različitih provodljivih materijala stvara galvanske ćelije, a nekompatibilni materijali također uzrokuju kemijsku eroziju i blokadu cjevovoda. Ubrzana korozija, srednja kontaminacija i iznenadni lom opreme su među brojnim skrivenim opasnostima koje sistemi od miješanog materijala donose. Sljedeća tabela opisuje ozbiljnost rizika preovlađujućih mješovitih kombinacija materijala.|Kombinacija mješovitih materijala|Osnovni mehanizam opasnosti|Vidljive performanse kvara|Nivo rizika|Predloženi plan ispravljanja|| ----|----|----|----|----|| 316 nehrđajući čelik + fitinzi od ugljičnog čelika|Galvanska korozija, koja otapa anodu od ugljeničnog čelika|Ozbiljna rđa na kontaktnim mestima, nerđajući čelik zavarivanje|Extreme|Zamijenite sve komponente od ugljičnog čelika sa 316 nehrđajućim čelikom|| Titanijum stepena 2 + 316 nerđajući čelik|Razlika potencijala galvanska ćelija, oštećena titanijumska folija|Kontinuirani pad površinskog potencijala titanijuma, mliječna promjena boje|Visoka|Ugradite pune PTFE izolacijske navlake na sve spojne spojeve|| Kvarcna cijev + metalna cijev bez tampon brtve|Neusklađenost termičke ekspanzije, pucanje mehaničkim naprezanjem|Mikropukotine na kvarcnim navojnim spojevima, curenje tečnosti|Visoka|Ugradite PTFE elastične brtve za sve kvarc-metalne spojeve|| PFA obložen grijač + goli metalni cjevovod|Abrazija od ogrebotina premaza, zagađenje metalnim jonima|Lokalno ljuštenje premaza, otkriveni ioni željeza u fermentacijskom bujonu|Srednje|Montirajte prednji filter da smanjite ribanje čestica|Najveći rizik povezan s miješanim metalnim grijaćim cijevima je galvanska korozija. Jedinstveni potencijali elektrode prisutni su u provodljivom mediju za fermentaciju i vodenom rastvoru za čišćenje različitih metala. Kada su dva metalna materijala direktno povezana, metal sa nižim potencijalom služi kao žrtvena anoda i brzo se otapa, dok materijal sa višim potencijalom doživljava koncentriranu ionsku eroziju na kontaktnim tačkama. Uprkos odsustvu fluorida u medijumu, titanijum osetljiv TiO₂ pasivacijski film je stalno napadnut kada 316 nerđajući čelik i titanijum dele cevovod. U roku od tri mjeseca mješovitog rada, nenormalno niska očitanja na površinama od titanijuma će se uhvatiti tromjesečnim potencijalnim skeniranjem. Drugi fatalni rizik nastaje kada se kvarc kombinira s metalnim cjevovodima zbog neusklađenosti toplinske ekspanzije. Kvarc ima pretjerano nizak koeficijent toplinske ekspanzije, dok se nehrđajući čelik značajno širi tokom ciklusa grijanja. U nedostatku elastičnih izolacijskih brtvi, ponovljena izmjena hladno-vruće dovodi do stvaranja nevidljivih mikropukotina na kvarcu zbog jake ekstruzione napetosti na spojnim navojima. Konačno, naglo pucanje epruvete i potpuni gubitak medijuma za kulturu u rezervoaru su rezultat brzog širenja ovih malih pukotina tokom temperaturnih fluktuacija. Mehanička abrazija i hemijska nekompatibilnost se takođe primećuju u petljama od mešanog materijala. Meki PFA premaz će se strugati unutrašnjim zidovima vodova od tvrdog metala tokom cirkulacije medija velike brzine, posebno kada su čvrste čestice micelija prisutne u bujonu. Podloga od ugljičnog čelika hrđa i oslobađa metalne nečistoće kada se premaz struže, što dovodi do neuspjeha GMP standarda za ispitivanje čistoće i ometanja rasta deformacija. U međuvremenu, hrđa koja se prolije od korodiranih metalnih dijelova prianja na površine kvarcnih cijevi, što rezultira stvaranjem tvrdokornih nosača biofilma koje je teško ukloniti tradicionalnim CIP čišćenjem. Primarno rješenje za fundamentalnu eliminaciju rizika od miješanih materijala u cirkulacionim sistemima fermentacijskog grijanja je usvajanje jedinstvenog dizajna od jednog materijala. Biofarmaceutske linije s visokim sadržajem klorida koriste pune titanijske petlje, opća fermentacija hrane koristi kompletnih 316 cjevovoda od nehrđajućeg čelika, a procesi koji sadrže fluor koriste nezavisne kvarcne krugove koji su potpuno izolirani od metalne opreme. Puni PTFE izolacijski pribor mora se instalirati između svakog spoja različitog materijala kako bi se prekinule provodljive petlje galvanske ćelije ako se miješani materijali ne mogu izbjeći zbog postojećih ograničenja opreme. Za spojeve kvarc-metal obavezne su elastične tampon brtve. Timovi za održavanje moraju uključiti inspekciju spojeva miješanog materijala u svoje mjesečne stavke nadzora, s naglaskom na potencijalne abnormalne vrijednosti, oštećenja premaza i mrazenje kvarcnih niti. Najpouzdanije i dugotrajnije rješenje za sprječavanje preklapanja rizika od korozije i mehaničkih kvarova uzrokovanih miješanim materijalima cijevi za grijanje je potpuno odvajanje različitih cjevovoda za cirkulaciju materijala.