Mitä riskejä liittyy eri lämpöputkimateriaalien sekoittamiseen samaan kiertovesiputkeen?

# Mitä mahdollisia vaaroja liittyy erilaisten lämmitysputkimateriaalien yhdistämiseen yhdessä kiertovesiputkessa? Hankintakustannusten alentamiseksi useat fermentointilaitokset yhdistävät 316 ruostumatonta terästä, titaania, PFA{1}}vuorattua ja kvartsia olevaa lämmityskomponenttia yhdeksi keskikiertosilmukaksi. He eivät kuitenkaan tunnista, että erilaisten johtavien materiaalien välinen kosketus synnyttää galvaanisia kennoja, ja yhteensopimattomat materiaalit aiheuttavat myös kemiallista eroosiota ja putkistotukoksia. Nopeutunut korroosio, keskimääräinen kontaminaatio ja äkillinen laitteiston repeämä ovat lukuisia piilotettuja vaaroja, joita sekamateriaalijärjestelmät aiheuttavat. Seuraavassa taulukossa kuvataan yleisten sekamateriaaliyhdistelmien riskin vakavuus.|Sekoitettu materiaaliyhdistelmä|Ydinvaaramekanismi|Näkyvien virheiden suorituskyky|Riskitaso|Ehdotettu korjaussuunnitelma|| ----|----|----|----|----|| 316 ruostumaton teräs + paljas hiiliteräsliittimet|Galvaaninen korroosio, joka liuottaa hiiliteräksen anodin|Voimakasta ruostetta kosketuskohdissa, ruostumattoman teräksen hitsauspisteitä|Äärimmäinen|Korvaa kaikki hiiliteräskomponentit ruostumattomalla teräksellä 316|| 2. luokan titaani + 316 ruostumaton teräs|Potentiaaliero galvaaninen kenno, titaanikalvo vaurioitunut|Titaanin pintapotentiaalin jatkuva lasku, maitomaista värjäytymistä|Korkea|Asenna täydelliset PTFE-eristysholkit kaikkiin liitoskohtiin|| Kvartsiputki + metalliputki ilman puskuritiivistettä|Lämpölaajenemishäiriö, mekaaninen jännityshalkeilu|Mikrohalkeamia kvartsikierreliitoksissa, nestevuoto|Korkea|Asenna elastiset PTFE-tiivisteet kaikkiin kvartsimetalliliitoksiin|| PFA-vuorattu lämmitin + paljas metalliputki|Pinnoitteen naarmuuntuminen, metalli-ionien saastuminen|Paikallinen pinnoitteen kuorinta, käymisliemessä havaittu rautaioneja|Keskikokoinen|Asenna etusuodatin vähentääksesi hiukkasten hankausta|Vakavin metalliseoslämmitysputkiin liittyvä riski on galvaaninen korroosio. Eri metallien johtavassa käymisväliaineessa ja vesipitoisessa puhdistusliuoksessa on ainutlaatuisia elektrodipotentiaalia. Kun kaksi metallimateriaalia on liitetty suoraan toisiinsa, pienempipotentiaalinen metalli toimii uhrautuvana anodina ja liukenee nopeasti, kun taas korkeamman potentiaalin materiaali kokee keskittyneen ionieroosion kosketuspisteissä. Huolimatta siitä, että väliaineessa ei ole fluoria, titaanin herkkä TiO2-passivointikalvo hyökkää jatkuvasti, kun 316 ruostumaton teräs ja titaani jakavat putkilinjan. Kolmen kuukauden kuluessa sekakäytöstä titaanipintojen epätavallisen alhaiset lukemat kerätään neljännesvuosittaisella mahdollisella skannauksella. Toinen kohtalokas riski syntyy, kun kvartsia yhdistetään metalliputkiin lämpölaajenemishäiriön vuoksi. Kvartsilla on liian alhainen lämpölaajenemiskerroin, kun taas ruostumaton teräs laajenee huomattavasti lämmitysjaksojen aikana. Elastisten eristystiivisteiden puuttuessa toistuva kylmä-kuuma vuorottelu johtaa näkymättömien mikrohalkeamien muodostumiseen kvartsiin liitoskierteiden voimakkaan puristusjännityksen vuoksi. Lopulta putken äkillinen repeäminen ja säiliöviljelyalustan täydellinen menetys johtuvat näiden pienten halkeamien nopeasta laajenemisesta lämpötilan vaihteluiden aikana. Mekaanista kulumista ja kemiallista yhteensopimattomuutta havaitaan myös sekamateriaalisilmukoissa. Kovametalliputken sisäseinämät raaputtavat pehmeää PFA-pinnoitetta nopean keskimääräisen kierron aikana, erityisesti kun liemessä on kiinteitä myseelihiukkasia. Hiiliterässubstraatti ruostuu ja vapauttaa metalliepäpuhtauksia, kun pinnoitetta kaavitaan läpi, mikä johtaa GMP-puhtaustestistandardien epäonnistumiseen ja häiritsee jännityksen kasvua. Sillä välin syöpyneistä metalliosista irronnut ruoste kiinnittyy kvartsiputkien pintoihin, jolloin muodostuu sitkeitä biofilmin kantajia, joita on vaikea poistaa perinteisellä CIP-puhdistuksella. Ensisijainen ratkaisu sekamateriaaliriskien perustavanlaatuiseen eliminointiin käymislämmityskiertojärjestelmissä on omaksua yhtenäinen yhden materiaalin suunnittelu. Korkean kloridin biofarmaseuttiset linjat käyttävät täysiä titaanisilmukoita, yleisessä ruoan käymisessä käytetään täydellistä 316 ruostumattomasta teräksestä valmistettua putkistoa, ja fluoripitoisissa prosesseissa käytetään itsenäisiä kvartsipiirejä, jotka on täysin eristetty metallilaitteista. Täydet PTFE-eristystarvikkeet on asennettava jokaisen eri materiaaliliitoksen väliin johtavien galvaanisten kennosilmukoiden katkaisemiseksi, jos materiaalien sekoittumista ei voida välttää olemassa olevien laiterajoitusten vuoksi. Elastiset puskuritiivisteet ovat pakollisia kvartsimetalliliitoksissa. Huoltoryhmien on sisällytettävä sekamateriaalien yhteistarkastus kuukausittaisiin valvontakohteisiinsa painottaen mahdollisia poikkeavia arvoja, pinnoitevaurioita ja kvartsilangan huurtumista. Luotettavin ja pitkäaikaisin ratkaisu päällekkäisten korroosio- ja mekaanisten vikojen riskien estämiseksi sekoitettujen lämmitysputkimateriaalien aiheuttamien riskien estämiseksi on eri materiaalien kiertoputkistojen täydellinen erottaminen toisistaan.