การทำงานผิดพลาดทั่วไปและมาตรฐานการแก้ไขสำหรับท่อทำความร้อนไทเทเนียมในการผลิตการหมัก

ความล้มเหลวเบื้องต้นของท่อทำความร้อนไทเทเนียมบริสุทธิ์ส่วนใหญ่ในโรงหมักไม่ได้เป็นผลมาจากข้อบกพร่องด้านคุณภาพของวัสดุ แต่เป็นการทำงานผิดพลาดที่เป็นมาตรฐาน-ในระยะยาว ฟิล์มพาสซีฟไทเทเนียมไดออกไซด์จะได้รับความเสียหายอย่างต่อเนื่องจากการทำความสะอาด CIP ที่ไม่เป็นไปตาม- การสตาร์ทและปิดเครื่องที่ไม่เหมาะสม การบำรุงรักษาที่ผิดปกติ และการควบคุมอุณหภูมิที่ไม่สมเหตุสมผล ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนแบบรูพรุน ฟิล์มลอก ผนังบางลง และการรั่วไหลอย่างกะทันหัน บทความนี้ให้ภาพรวมที่ครอบคลุมเกี่ยวกับ-การทำงานผิดพลาดที่ไซต์งานที่พบบ่อยที่สุด การวิเคราะห์กลไกการกัดกร่อน และมาตรฐานการดำเนินการแก้ไขแบบรวมศูนย์เพื่อสร้างมาตรฐานการปฏิบัติงานรายวันและป้องกัน-ความล้มเหลวของอุปกรณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้น

การทำงานผิดพลาดทั่วไปในขั้นต้นคือการรีสตาร์ทกะทันหันในสภาวะเย็นและให้ความร้อนอย่างรวดเร็วเต็ม- เพื่อลดระยะเวลาของกระบวนการให้ความร้อนระหว่างอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของถัง โรงปฏิบัติงานหลายแห่งจึงใช้กำลังเต็ม- รอยแตกขนาดเล็ก-ถูกสร้างขึ้นบนฟิล์มพาสซีฟที่เปราะซึ่งเป็นผลมาจากความเครียดจากความร้อนอย่างรุนแรงที่เกิดจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในระหว่างนี้ ผนังท่อด้านบนต้องเผชิญกับการกัดกร่อนของฟองสบู่ที่ซบเซาในระยะยาว-อันเป็นผลจากฟองไอขนาดจิ๋วจำนวนมากที่เกิดจากภาระความร้อนที่เกิดขึ้นในทันทีที่มากเกินไป การทำความร้อนแบบไล่ระดับเป็นมาตรฐานที่เหมาะสม ซึ่งเกี่ยวข้องกับการรักษาพลังงานความร้อนไว้ที่ 60%–70% ในช่วงอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ควบคุมอัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิไม่ให้เกิน 5 องศา /นาที และห้ามไม่ให้จ่ายไฟเต็ม-และการล้างน้ำเย็นสำหรับท่อร้อนเพื่อลดความเสียหายจากความเครียดจากความร้อน

สาเหตุหลักของความล้มเหลวในการเสื่อมสภาพของฟิล์มพาสซีฟคือการทำความสะอาดแบบสลับเบสที่ไม่ใช่-กรด CIP มาตรฐาน- อัลคาไลเข้มข้นที่อุณหภูมิสูง-ในระยะยาว การแช่ตัวในระยะยาว การสลับโดยตรงระหว่างกรดและอัลคาไลโดยไม่มีการเปลี่ยนน้ำที่เป็นกลาง และการให้ความร้อนเต็มกำลังในระหว่างการทำความสะอาด ล้วนเป็นตัวอย่างของการทำงานที่ไม่ถูกต้องทั่วไป ฟิล์มแพสซีฟจะถูกละลายอย่างถาวรด้วยอุณหภูมิสูง-และเป็นด่างที่เข้มข้น ในขณะที่พื้นผิวท่อจะถูกกัดกร่อนสลับกันเนื่องจากความผันผวนของค่า pH ที่รุนแรง ส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องในการกัดกร่อนสะสม กระบวนการทำความสะอาดที่ได้มาตรฐานจำเป็นต้องใช้กรดอินทรีย์อ่อนที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 45 องศาและทำให้ด่างเจือจางมีอุณหภูมิต่ำกว่า 60 องศา โดยมีการชะล้างน้ำปราศจากไอออนระหว่างขั้นตอนการทำงานของกรดและด่าง เพื่อป้องกันการละลายอย่างรวดเร็วของฟิล์มเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป พลังงานความร้อนจะต้องลดลงครึ่งหนึ่งหรือลดลงทั้งหมดในระหว่างกระบวนการทำความสะอาด

การไม่คำนึงถึงการซ่อมแซมฟิล์มเฉื่อยและการเสริมออกซิเจนละลายน้ำถือเป็นข้อผิดพลาดระยะยาว-ที่ปกปิดไว้ โรงงานหลายแห่งป้อนอาหารหมักโดยตรงโดยไม่ผ่านการบำบัดแบบทู่หลังจากการล้าง CIP ฟิล์มแพสซีฟไม่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้-เนื่องจากการทำให้บางและเสียหาย และไอออนที่มีฤทธิ์กัดกร่อน รวมถึงคลอไรด์และกรดอินทรีย์ จะแทรกซึมเข้าไปในเมทริกซ์ไทเทเนียมอย่างรวดเร็ว ขั้นตอนที่ถูกต้องคือการหมุนเวียนน้ำปราศจากไอออนเติมอากาศแบบอุ่นเป็นเวลา 2 ชั่วโมงหลังการทำความสะอาด และรักษาถังให้อยู่ในสถานะคงที่เป็นเวลา 12–24 ชั่วโมง เพื่อรับประกันว่าจะมีปริมาณออกซิเจนเพียงพอสำหรับการสร้างฟิล์มพาสซีฟ TiO₂ ที่หนาแน่นและสม่ำเสมอขึ้นมาใหม่

บน-ไซต์งาน เป็นเรื่องง่ายที่จะเพิกเฉยต่อความไม่สอดคล้องกันของอุปกรณ์เสริมที่ไม่ได้มาตรฐาน- การกัดกร่อนแบบกัลวานิกเป็นผลมาจากการสัมผัสโดยตรงระหว่างท่อไทเทเนียมกับฉากยึดและตัวยึดเหล็กที่ไม่มีฉนวน ลูปนำไฟฟ้าและช่องว่างการปิดผนึกเกิดขึ้นจากปะเก็น PTFE และปลอกฉนวนที่เสื่อมสภาพและไม่ได้ถูกแทนที่ มาตรฐานการแก้ไขกำหนดว่าตำแหน่งสัมผัสโลหะที่แตกต่างกันทั้งหมดจะถูกแยกออกทั้งหมดด้วยวัสดุ PTFE และอุปกรณ์เสริมที่มีช่องโหว่ เช่น ปลอกฉนวนและปะเก็น จะถูกเปลี่ยนในลักษณะที่เป็นเอกภาพทุก ๆ หกเดือน เพื่อลดความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนของกัลวานิก

ความล้มเหลวของท่อยังถูกเร่งให้เร็วขึ้นด้วยการบำรุงรักษาโดยไม่ได้วางแผนไว้และการขจัดตะกรันที่เกินกำหนด ไมโครโซนแบบไม่ใช้ออกซิเจนภายใต้-นั้นก่อตัวขึ้นจากเกล็ดอินทรีย์คาร์บอนหนาและเกล็ดแร่ ซึ่งส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนของรูพรุนเฉพาะที่ เวิร์กช็อปจะสร้างวงจรการทำความสะอาดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า: ความหนืดสูง- สายการผลิตทั่วไปดำเนินการทำความสะอาด CIP ที่เป็นมาตรฐานทุกเดือน ในขณะที่ถังหมักน้ำตาลที่มีปริมาณสูง-จะทำการขจัดตะกรันแบบลึกทุกสองสัปดาห์ ด้วยการร่วมมือกับการตรวจจับความหนาของผนังรายไตรมาสและการทดสอบศักยภาพของฟิล์มแบบพาสซีฟ ทำให้สามารถระบุและกำจัดข้อบกพร่องตั้งแต่เนิ่นๆ ได้

โดยสรุป อายุการใช้งานที่ยาวนานของท่อทำความร้อนไทเทเนียมนั้นขึ้นอยู่กับการทำงานของท่อที่สม่ำเสมอและประณีต มากกว่าที่จะขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของวัสดุเพียงอย่างเดียว ด้วยการแก้ไขข้อผิดพลาดที่พบบ่อย ซึ่งรวมถึงการทำความร้อนอย่างรวดเร็ว การทำความสะอาดที่ไม่ได้มาตรฐาน- การบำรุงรักษาที่ผิดปกติ และการไม่มีการซ่อมแซมฟิล์มกรองแสง อัตราความเสียหายของฟิล์มฟิล์มกรองแสงและความล้มเหลวในการกัดกร่อนจะลดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้การดำเนินงาน-ระยะยาวและคุ้มค่า-ของอุปกรณ์ทำความร้อนไทเทเนียมในการผลิตการหมัก