Štandardizovaný proces chemickej pasivácie na mieste-pre vykurovacie rúrky z čistého titánu

Názov: Štandardizovaný proces chemickej pasivácie na mieste pre čisté titánové výhrevné rúrky Pasívny film TiO₂ na titánových výhrevných rúrkach sa neustále stenčuje a poškodzuje v dôsledku mechanického odierania, tepelného cyklovania, stagnácie bublín a kyslého-zásaditého čistenia CIP. Chemická pasivácia je primárny postup údržby, ktorý sa používa na opätovné{3}}vytvorenie kompaktného, ​​rovnomerného-korózneho filmu. Je kategorizovaná do dvoch typov: online pasivácia cirkulácie nádrže (bežná mesačná údržba) a offline pasivácia s úplným ponorením (pol-ročná generálna oprava, demontáž). Tento dokument stanovuje štandardy pre vzorec činidla, teplotu, čas, postupnosť operácií, post-úpravu a testovanie prijateľnosti, aby sa zabránilo nesprávnej pasivácii, ktorá vedie k neúplnej tvorbe filmu alebo nadmernej korózii matrice. ## 1. Dva scenáre, ktoré sú použiteľné pre proces pasivácie ### 1.1 Online cirkulačná pasivácia (mesačná rutinná údržba, bez demontáže trubice) Použiteľné: Povrch trubice vykazuje rovnomerné, menšie sivé sfarbenie, potenciál pasívneho filmu je o niečo nižší ako +150 mV a nedochádza k žiadnym hlbokým jamkám ani k poškodeniu veľkých{14} škrabancov. Výhody: Znížené náklady na prácu, nie je potrebné vyprázdňovanie nádrže a demontáž trubice a môže byť dokončená po štandardnom čistení CIP. ### 1.2 Offline pasivácia s úplným ponorom (rúrka sa pol{18}}ročne rozoberá) Relevantné: Oprava leštením zvarov, miestne hlboké trhliny, veľké-nízke{20}}potenciálne chyby na veľkých plochách a následné{21}}zvarenie nových titánových rúr pred dodaním do továrne. Výhody: Najúčinnejší antikorózny efekt obnovy, rovnomerné celoplošné vytváranie{24}povrchového filmu a komplexná oprava miestnych poškodených oblastí. ## 2. Vzorec pre bezpečný pasivačný roztok, ktorý je určený pre titán a je bez fluoridov-### Hlavné zloženie A: Univerzálny štandard pre pasivačný roztok zriedeného peroxidu vodíka - Pomer surovín: 2 % potravinársky-peroxid vodíka a 0,5 % potravinárske-stupeň prevádzkovej teploty: kyselina citrónová 35 rozpustená v deionizovanej vode 35 do 45 stupňov - Základný mechanizmus: Nepretržité uvoľňovanie aktívneho kyslíka peroxidom vodíka uľahčuje hustotu Rast filmu TiO₂ uľahčuje stopová kyselina citrónová, ktorá odstraňuje zvyšky oxidov bez povrchových oxidov bez leptania titánovej matrice. - Výhoda: Žiadne riziko vodíkového skrehnutia, kompatibilné s potravinárskymi/farmaceutickými štandardmi a žiadne hygienické zvyšky ### Vzorec B: Mierna pasivácia s nízkou koncentráciou kyseliny dusičnej (offline ponorenie je jedinou možnosťou pre nové skúmavky) - Riešenie: 5 % zriedená kyselina dusičná v deionizovanej vode - Izbová teplota: 20 stupňov až 30 stupňov - Obmedzenie: Zvyšky bránia fermentácii, online cirkulácia kyseliny dusičnej je prísne zakázaná Používa sa výlučne na offline predbežnú-úpravu úplne-nových titánových rúr pred inštaláciou. ### Činidlá, ktoré sú zakázané na pasiváciu 1. Kvapaliny, ktoré obsahujú kyselinu fluorovodíkovú a fluorid amónny: Fluorid úplne rozpúšťa film oxidu titaničitého a vyvoláva ireverzibilnú koróziu matrice. 2. Skryté nebezpečenstvo vodíkového skrehnutia: Hromadný vývoj vodíka v dôsledku vysokej{51}}koncentrácie vodíka v dôsledku vysokej{51}}koncentrovanej kyseliny sírovej, kyseliny sírovej{5} koncentrovanej kyseliny sírovej{5} alkálie pri teplotách nad 80 stupňov: Neutralizuje pasivačný efekt a rovnomerne stenčuje súčasný pasívny film. ## 3. Mesačná rutina pre online priebeh pasivácie cirkulácie 1. Pred-úprava: Vykonajte štandardnú CIP kyslú-zásadu striedavého čistenia, aby ste úplne odstránili anorganickú minerálnu soľ a organický uhlík zo steny trubice. Vypustite všetku čistiacu kvapalinu a niekoľkokrát ju prepláchnite deionizovanou vodou, kým nebude pH výtoku neutrálne. 2. Pripravte pasivačnú kvapalinu: Roztok peroxidu vodíka-kyseliny citrónovej vzorca A by sa mal miešať a úplne prevzdušňovať počas 30 minút, aby sa dosiahla hladina rozpusteného kyslíka väčšia alebo rovná 6 mg/l{64} Prevádzka ohrevu, cirkulácia, všetka pasivácia kvapaliny do nádrže titánu povrchy trubíc sú úplne zakryté a udržiavajú nepretržitú cirkuláciu počas 6 hodín. Udržujte teplotu kvapaliny medzi 35 a 45 stupňami. Počas obehu aktivujte mikro-prevzdušňovanie na doplnenie kyslíka. 4. Priebežná kontrola: Po troch-hodinovom obehu získajte tekutú vzorku na určenie koncentrácie peroxidu vodíka. Ak koncentrácia klesne pod 1 %, pridajte činidlo. 5. Po-neutrálne pasivačné preplachovanie: Po úplnom vypustení pasivačnej kvapaliny nechajte 2 hodiny cirkulovať teplú prevzdušnenú deionizovanú vodu, aby ste odstránili všetky zvyšky pasivačného činidla. 6. Zrenie statického filmu: Pred naplnením fermentačného média udržujte nádrž čistú, bohatú na kyslík{} a naplňte ju vodou s konštantnou teplotou Nechajte film TiO₂ prirodzene zhustnúť po dobu 12 až 24 hodín. 4. Offline proces pasivácie s úplným ponorením (repasovanie rozobratej trubice) 1. Pred-čistenie: Najprv odstráňte všetok uhlíkový kameň namočením do kompozitnej čistiacej kvapaliny. Potom použite ultrajemnú leštiacu pastu s veľkosťou 800 mesh -bez obsahu fluoridov{89}}na vyleštenie hlbokých škrabancov a oblastí so zmenenou farbou zvarov. Nakoniec utrite všetok olej, kovové úlomky a zvyšky oxidov. 2. Oplach deionizovanou vodou: Kompletné umývanie sprejom na odstránenie zvyškov leštiaceho prášku, pričom nie sú povolené žiadne suché miesta na povrchu. 3. Pasivácia ponorením: Ponorte celú titánovú trubicu do Formuly. Pasivačná nádrž so zostavou trubice úplne ponorenej do kvapaliny, konštantnou teplotou 40 stupňov, statickým namáčaním po dobu 8 hodín a nepretržitým prevzdušňovaním vzduchom na dne nádrže. 4. Stredné preklápanie: Aby sa predišlo stagnácii bublín a vytváraniu nerovnomerných filmov, ohrievacia trubica by sa mala prevrátiť každé 2 hodiny. Je to nevyhnutné, aby sa zabránilo vytvoreniu slepých oblastí na povrchu hornej trubice. 5. Viacstupňové{100}}oplachovanie: Začnite hrubým opláchnutím cirkulujúcou deionizovanou vodou, po ktorom nasleduje jemné opláchnutie rozprašovaním po dobu 30 minút, kým sa na povrchu nezistia žiadne zvyšky peroxidu{102}} Sušenie a dozrievanie: Pred 2 hodinovou opätovnou inštaláciou umiestnite produkt do čistiaceho a hygienického filmu. Vyhnite sa pečeniu pri vysokých{105}}teplotách a nechajte výrobok prirodzene{106}sušiť na vzduchu pri izbovej teplote. ## 5. Normy pre detekciu prijatia po{109}}pasivácii (predpoklad kvalifikačného posúdenia) ### 5.1 Štandard vizuálneho vzhľadu Konzistentný lesk tela a zvaru trubice, jednotný matný strieborno{111}}sivý film na povrchu trubice a absencia tmavých čiernych oxidačných škvŕn, miestnych farebných rozdielov a zvyškových zrazenín bielej soli. ### 5.2 Meranie elektrochemického potenciálu (jadrový kvantitatívny index) Test s nasýtenou kalomelovou elektródou: Maximálny potenciálny rozdiel akýchkoľvek dvoch pozícií na tej istej trubici je menší alebo rovný 30 mV; povrchovo stabilný potenciál je väčší alebo rovný +150mV. - Nekvalifikovaná likvidácia: Ak je potenciál trvalo nižší ako +120mV, znova{118}}vyleštite a vykonajte úplnú pasiváciu ponorením. Ak je potenciál medzi +120mV a +150mV, recirkulujte{122}}pasiváciu na ďalšie 3 hodiny{124}} Rýchla kontrola kvapiek kyseliny (ne-deštruktívne overenie) Vyleštite malú nepoškvrnenú oblasť a aplikujte mikro{126}}zloženie pasivačnej kvapaliny; iba pomalá, slabá bublinková reakcia v priebehu 10 sekúnd, žiadna rýchla prudká korózia, čo naznačuje úplný, kompaktný pasívny film. ## 6. Kritické body kontroly prevádzkového rizika, aby sa zabránilo zlyhaniu pasivácie 1. Dodržiavajte prísnu kontrolu teploty: Teplota pasivačnej kvapaliny presahujúca 50 stupňov urýchľuje rozklad peroxidu vodíka, čo vedie k krehkému tenkému filmu v dôsledku nedostatočného prísunu kyslíka. Teplota pod 30 stupňov výrazne predlžuje proces tvorby filmu. 2. Zabezpečte dostatočné množstvo rozpusteného kyslíka: Kyslík je primárnou surovinou na syntézu filmov TiO₂; statická neprevzdušnená pasivácia povedie k neúplnému filmu a nízkemu povrchovému potenciálu. 3. Úplné predbežné{136}}odstránenie vodného kameňa: Povrch rúrky je pokrytý uhlíkovými vodnými kameňmi a zvyškami soli, ktoré bránia tvorbe filmu, čo vedie k vytvoreniu lokálnych pasivačných slepých oblastí a koncentrovaných bodových zón. 4. Žiadna čiastočná expozícia povrchu počas pasivácie vzduchu, ktorá je pri pasivácii suchý-mokrý alternatívny film, ktorý sa ľahko odlúpne počas následnej acidobázickej{139}}cirkulácie{140}} Dopĺňajú sa rýchlo spotrebované činidlá: Koncentrácia peroxidu vodíka je znížená, pasivačná kapacita sa stráca a vďaka predĺženej cirkulácii sa dosiahne priamy čistiaci účinok. ## 7. Riešenie problémov bežných pasivačných nekvalifikovaných javov|Abnormálny jav|Hlavná príčina|Nápravná prevádzková schéma|| ----|----|||Miestne tmavosivé nerovnomerné sfarbenie na stene trubice|Stagnácia bublín, nedostatok lokálneho rozpusteného kyslíka|Zvýšte objem prevzdušňovania, preklopte zväzok trubíc offline, predĺžte čas pasivácie o 2 hodiny|| Celkový povrchový potenciál iba +100+120mV|Peroxid vodíka rozložený, koncentrácia činidla nedostatočná|Doplňte nový peroxid vodíka, r 4 hodiny|| Viditeľné škrabance zostávajú po pasivácii tmavé|Zvyšky leštenia neboli pred pasiváciou úplne opláchnuté|Rozoberte offline, znova{161}}vyleštite a vykonajte viacstupňové{162}}oplachovanie, po ktorom nasleduje pasivácia s úplným ponorením|| Oblasť zvaru vykazuje zreteľný farebný rozdiel a nízky potenciál|Hrubá vrstva oxidu zvaru nebola odstránená počas procesu predčistenia|Miestne čiastočné namáčanie kyselinou citrónovou na odstránenie oxidu zvaru, integrálna sekundárna pasivácia|Zhrnutie hlavných bodov Štandardné činidlo na pasiváciu titánových vyhrievacích trubíc je bezfluoridová kompozitná kvapalina peroxid vodíka-kyselina citrónová. Tento proces je rozdelený do dvoch fáz: mesačná údržba online obehu a polročná generálna oprava offline s úplným ponorom. Dosiahnutie vysokokvalitnej tvorby filmu si vyžaduje stály prísun kyslíka, dôkladné predbežné odstraňovanie vodného kameňa a stabilnú reguláciu teploty. Základným kvalifikovaným štandardom je povrchový potenciál väčší alebo rovný +150mV po pasivácii. Uvoľnený pasívny film, ktorý nie je schopný odolávať dlhodobej striedavej acidobázickej CIP korózii, môže byť výsledkom nesprávneho zloženia činidla, nedostatočného prevzdušnenia alebo neúplného predčistenia. To môže urýchliť prehĺbenie steny rúrky a zlyhanie riedenia.