วิธีแยกแยะท่อทำความร้อนไทเทเนียมบริสุทธิ์ TA1/TA2 ของแท้จากเหล็กหุ้มไทเทเนียม-ปลอมและโลหะผสมเหล็กสูง-ที่ด้อยคุณภาพ

เพื่อลดค่าใช้จ่าย ซัพพลายเออร์หลายรายจึงเปลี่ยนท่อไทเทเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรมด้วยท่อคอมโพสิตเหล็กหุ้มไทเทเนียม- หรือท่อโลหะผสมของเสียที่เป็นเหล็กไทเทเนียมสูง- ผลิตภัณฑ์ลอกเลียนแบบเหล่านี้มีการรั่วไหลบ่อยครั้งในภาชนะหมัก ผนังบางลงอย่างรวดเร็ว การตกตะกอนของไอออนโลหะหนัก และความต้านทานการกัดกร่อนต่ำ บทความนี้จะให้ภาพรวมที่ครอบคลุมของวิธีการระบุตัวตนหลาย-ระดับ เช่น การสังเกตลักษณะ การทดสอบภาคสนามแบบง่าย การตรวจจับสเปกตรัมในห้องปฏิบัติการ และการตรวจสอบเชิงทำลาย นอกจากนี้ยังกำหนดมาตรฐานการเลือกปฏิบัติที่ชัดเจนสำหรับการตรวจสอบขาเข้าของการจัดซื้อจัดจ้าง

1. การคัดกรองเบื้องต้นด้วยสายตาและสัมผัส (-การตัดสินที่รวดเร็วบนไซต์งานโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือ)
1.1 ความแตกต่างของความมันวาวของโลหะบนพื้นผิว
ไทเทเนียมบริสุทธิ์ TA1/TA2 ของแท้ พื้นผิวอ่อนนุ่ม และความมันวาวของโลหะจะมีสีเงินด้านสม่ำเสมอ- หลังจากการขัดเงา ไม่มีแสงสีขาวเย็นพร่างพราว การเปลี่ยนสีของฟิล์มแบบพาสซีฟจะกลายเป็นสีเทาอ่อนสม่ำเสมอโดยไม่มีจุดแดงที่เป็นสนิมหลังจากสัมผัสตัวกลางเป็นเวลานาน

ท่อด้านล่างทำจากเหล็กหุ้มไทเทเนียม- หลังจากการเจียรรอยขีดข่วนเล็กน้อย พื้นที่เฉพาะจุดจะแสดงความแวววาวของเหล็กสีขาวสว่าง อย่างไรก็ตาม ฐานเหล็กคาร์บอนด้านในจะทำให้เกิดคราบสนิมสีส้ม-อย่างรวดเร็วในอากาศชื้นเมื่อสารเคลือบไททาเนียมบางหลุดออก

โลหะผสมไทเทเนียมรีไซเคิลที่มีปริมาณธาตุเหล็กสูง พื้นผิวมันวาวเป็นสีเทาเข้มและไม่สม่ำเสมอ โดยมีจุดเจือปนสีดำเล็กๆ จำนวนมากกระจายอยู่บนผนังท่อ หลังจากการทำความสะอาดกรด CIP จุดการกัดกร่อนแบบหลุมดำจะปรากฏขึ้นภายในระยะเวลาสั้นๆ

1.2 วิธีการเปรียบเทียบน้ำหนัก (การเปรียบเทียบโดยสัญชาตญาณ ท่อสเปคเดียวกัน)
เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความหนาของผนัง และความยาวเท่ากัน:

ไทเทเนียมบริสุทธิ์มีน้ำหนักเบา โดยมีความหนาแน่น 4.51 g/cm³

ความหนาแน่นเฉลี่ยของเหล็กกล้าคาร์บอนอยู่ที่ 7.85 กรัม/ซม.³ ในขณะที่น้ำหนักโดยรวมของเหล็กหุ้มไทเทเนียม-นั้นสูงกว่าท่อไทเทเนียมบริสุทธิ์ในขนาดเดียวกันถึง 30% ถึง 40% วิธีการใช้งาน: ชั่งน้ำหนักท่อทำความร้อนที่เสร็จสมบูรณ์แล้วซึ่งมีความยาว DN มาตรฐาน 50 1.8 ม. หากน้ำหนักเกินน้ำหนักท่อ TA2 มาตรฐานมากกว่า 25% สงสัยว่าจะประกอบด้วยวัสดุผสมเหล็กหุ้มไทเทเนียม-

1.3 การระบุลักษณะการเชื่อม
การเชื่อมโล่อาร์กอนไทเทเนียมบริสุทธิ์: พื้นผิวการเชื่อมเป็นสีเงิน-สีขาวหรือสีทองอ่อน โดยมีส่วนโค้งที่ไร้รอยต่อ และไม่มีชั้นการเผาไหม้ของออกไซด์สีดำหลังจากการป้องกันการเชื่อมเสร็จสมบูรณ์ ตัวเชื่อมและตัวท่อมีความมันวาวสม่ำเสมอ

การเชื่อมเหล็กหุ้มไทเทเนียม-: กระบวนการเชื่อมที่อุณหภูมิสูงจะแทรกซึมเข้าไปในชั้นไทเทเนียมบางๆ ส่งผลให้เหล็กด้านในละลายและทำให้เกิดตะกรันสีดำรวมอยู่ด้วย พื้นผิวการเชื่อมมีลักษณะเป็นชั้นเปราะสีดำที่มองเห็นได้ ซึ่งหลุดออกได้ง่ายเมื่อขัดเงา

การเชื่อมโลหะผสมเหล็กสูง-: การเชื่อมจะแสดงสีออกซิเดชันสีน้ำเงินเข้ม- รวมถึงรูพรุนและการแตกหักจำนวนมากที่มองเห็นได้ภายใต้แว่นขยาย

2. การทดสอบเฉพาะจุดทางเคมีแบบรวดเร็วบนไซต์-แบบพกพาได้ (การเก็บตัวอย่างแบบไม่-แบบทำลาย สารรีเอเจนต์อย่างง่าย)
การกำหนดค่ารีเอเจนต์ทดสอบ: ของเหลวทดสอบกรดไฮโดรฟลูออริกเจือจาง 10% (หยดระดับไมโคร-เท่านั้น ไม่มีการแช่อย่างสมบูรณ์)
ขั้นตอนการดำเนินการ:

หากต้องการกำจัดฟิล์มพาสซีฟบนพื้นผิว ให้ใช้กระดาษทรายละเอียด 800 mesh เพื่อขัดพื้นที่เล็กๆ ที่สะอาดบนผนังด้านนอกของท่อ

วางของเหลวทดสอบหยดเล็กๆ-หยดลงบนตำแหน่งที่ขัดเงาแล้วสังเกตปฏิกิริยาภายใน 10 วินาที:

ไทเทเนียมบริสุทธิ์ TA1/TA2 ของแท้: ของเหลวจะเกิดฟองอากาศอย่างค่อยเป็นค่อยไป ส่งผลให้มีสีเทาจาง ๆ ไม่มีการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วและรุนแรง ปฏิกิริยา TA1 จะช้ากว่าปฏิกิริยา TA2 เนื่องจากมีปริมาณธาตุเหล็กต่ำกว่า

เหล็กหุ้มไทเทเนียม-: ของเหลวจะเกิดฟองอย่างรุนแรงทันทีเมื่อสัมผัสกับเหล็ก ส่งผลให้เกิดการตกตะกอนของสนิมที่มองเห็นได้และมีสีดำเข้ม

โลหะผสมไททาเนียมรีไซเคิลที่มีเหล็กสูง-: ของเหลวจะเกิดฟองอย่างรวดเร็วและเปลี่ยนเป็นสีเทาเข้ม-สีดำ คราบการกัดกร่อนสีดำที่ตกค้างจะมองเห็นได้ง่ายหลังจากการเช็ด

คำเตือนเรื่องความปลอดภัย: ใช้เฉพาะการสุ่มตัวอย่างแบบหยดเล็กๆ- สวมถุงมือป้องกันและอุปกรณ์ป้องกันดวงตา และรวบรวมของเหลวเสียเพื่อการบำบัดแบบรวมศูนย์

3. การตรวจจับสเปกตรัม XRF แบบพกพาอย่างรวดเร็ว (มาตรฐานการตรวจสอบขาเข้าที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับโรงงาน)
มาตรฐานการสุ่มตัวอย่าง: การสุ่มตัวอย่าง 10% ของชุด การตรวจจับตัวท่อและการเชื่อมแยกกัน และการบันทึกเนื้อหาขององค์ประกอบ Fe, Ti, Al และ V

มาตรฐานที่ยอมรับได้สำหรับวัสดุแท้
ไทเทเนียมบริสุทธิ์ TA1 เกรด 1: Ti มากกว่าหรือเท่ากับ 99.35%, Fe น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08% และไม่พบองค์ประกอบโลหะผสม Al/V

ไทเทเนียมบริสุทธิ์ TA2 เกรด 2: Ti มากกว่าหรือเท่ากับ 99.20%, Fe น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.15% และไม่มี Al/V;

เกณฑ์สำหรับการตัดสินการปลอมแปลง
เหล็กหุ้มไทเทเนียม-: XRF ตรวจพบเศษส่วนมวล Fe เกิน 1.0% ที่ตำแหน่งเจาะทะลุการเจียร ปริมาณ Ti ลดลงอย่างกะทันหัน แสดงว่าธาตุเหล็กเป็นธาตุเด่น

โลหะผสมไทเทเนียมเศษเหล็กสูง-มีปริมาณ Fe 0.20% ซึ่งเกินขีดจำกัดมาตรฐาน TA2 ผลิตภัณฑ์บางส่วนมีสารเจือปน Al/V จากเศษโลหะผสมผสม

โลหะผสม Ti-6Al-4V ปลอม: ตรวจพบ Al ได้ที่ประมาณ 6% และ V ตรวจพบได้ประมาณ 4%; ห้ามใช้ท่อความร้อนในการหมัก

4. การวิเคราะห์องค์ประกอบที่สมบูรณ์เชิงทำลายล้างในห้องปฏิบัติการ (การระบุอนุญาโตตุลาการขั้นสุดท้ายสำหรับข้อพิพาทด้านคุณภาพ)
ตัดตัวอย่างหลอดขนาดเล็กเพื่อการวิเคราะห์องค์ประกอบเต็มรูปแบบโดยใช้สเปคโทรสการแผ่รังสีเชิงแสง (OES) ทดสอบเนื้อหาที่ไม่บริสุทธิ์ของ C, N, H, Fe, Al และ V ทีละรายการและเปรียบเทียบกับดัชนีการจำแนกประเภทไทเทเนียมบริสุทธิ์ GB/T 3620.1 มาตรฐานแห่งชาติ

เกณฑ์การตัดสิทธิ์: การมีอยู่ของอะลูมิเนียมและโลหะผสมวานาเดียม สิ่งเจือปนใดๆ ก็ตามเกินขีดจำกัดมาตรฐานของ TA1/TA2

ภาพตัดขวาง-ของตัวอย่างเหล็กหุ้มไทเทเนียม-ถูกสังเกตภายใต้กล้องจุลทรรศน์ทางโลหะวิทยา โครงสร้างนี้เป็นวัสดุคอมโพสิตสองชั้น-ซึ่งประกอบด้วยชั้นไททาเนียมบางด้านนอกและซับสเตรตเหล็กกล้าคาร์บอนด้านใน เส้นแบ่งอินเทอร์เฟซมองเห็นได้ชัดเจน

5. การทดสอบแบบเร่งด้วยการจำลองการกัดกร่อนแบบฝึกปฏิบัติ (เพื่อจำลองสภาพแวดล้อม CIP ของการหมัก)
วางตัวอย่างทดสอบในการทดสอบแบบเร่งต่อเนื่องที่อุณหภูมิ 50 องศาเป็นเวลา 72 ชั่วโมงในสภาพแวดล้อมการไหลเวียนสลับของกรดซิตริก 4% และโซเดียมไฮดรอกไซด์ 5%

TA1/TA2 ของแท้: ไม่มีรูพรุน ไม่มีการสูญเสียน้ำหนักอย่างเห็นได้ชัดหลังการทำความสะอาด และมีเพียงฟิล์มพาสซีฟสีเทาอ่อนที่สม่ำเสมอเท่านั้นที่เปลี่ยน

เหล็กหุ้มไทเทเนียม-: สารเคลือบบางส่วนลอกออก ส่งผลให้เหล็กภายในเกิดสนิมอย่างรุนแรง ส่งผลให้น้ำหนักลดลงอย่างเห็นได้ชัด และตะกอนสนิมจะก่อให้เกิดมลพิษในสารละลาย

การกัดกร่อนแบบรูพรุนหนาแน่นจะกระจายบนพื้นผิวของโลหะผสมไททาเนียมที่มีธาตุเหล็กสูง{0}} ซึ่งด้อยกว่า ส่งผลให้เกิดสารละลายขุ่นที่มีตะกอนโลหะสีเทา

6. อันตรายที่ซ่อนเร้นของท่อทำความร้อนปลอมในการผลิตการหมัก
เหล็กหุ้มไทเทเนียม-มีซับในไทเทเนียมบางๆ ที่ไวต่อความเสียหายจากการชนจากการติดตั้งและการเสียดสีของอนุภาค การเกิดสนิมอย่างรวดเร็วของเหล็กชั้นในส่งผลให้ไอออนของเหล็กขนาดกลางเกินมาตรฐาน ส่งผลให้น้ำซุปหมักต้องถูกทิ้ง การรั่วไหลของการเจาะเฉพาะที่จะเกิดขึ้นภายใน 6 ถึง 12 เดือนของการดำเนินการ

โลหะผสมไทเทเนียมรีไซเคิลที่มีปริมาณธาตุเหล็กสูง ความแน่นของฟิล์มพาสซีฟจะลดลงเนื่องจากมีธาตุเหล็กเจือปนมากเกินไป อายุการใช้งานของท่อ TA2 เพียงหนึ่ง-ในสามของท่อ TA2 มาตรฐาน เนื่องจากการกัดกร่อนแบบรูเข็มอย่างรุนแรงระหว่างกรด-ฐานสลับ CIP การตรวจสอบ GMP ทางเภสัชกรรมล้มเหลวเนื่องจากการละลายไอออนของเหล็กอย่างต่อเนื่อง

โลหะผสม Ti-6Al-4V ปลอมมีองค์ประกอบของอลูมิเนียมและวานาเดียมที่ละลายในตัวกลางที่เป็นกรดอินทรีย์ โลหะหนักที่ตกค้างในโลหะผสมเกินขีดจำกัดความปลอดภัยของอาหารและยา ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงที่จะถูกปฏิเสธผลิตภัณฑ์เป็นชุด

7. ขั้นตอนการปฏิบัติงานมาตรฐานสำหรับการตรวจสอบขาเข้าของการจัดซื้อจัดจ้าง
การเปรียบเทียบการชั่งน้ำหนัก ความมันวาวของพื้นผิว และการตรวจสอบด้วยภาพรอยเชื่อม ล้วนเป็นส่วนประกอบของการสุ่มตัวอย่างเป็นชุด

ผลิตภัณฑ์ที่ต้องสงสัย: การตรวจจับสเปกตรัม XRF แบบพกพาอย่างรวดเร็ว, การบันทึกข้อมูลที่เป็นส่วนประกอบ;

ห้องปฏิบัติการ OES การทดสอบอนุญาโตตุลาการแบบทำลายองค์ประกอบทางโลหะวิทยาที่สมบูรณ์: ตัวอย่างข้อพิพาทด้านคุณภาพ;

การทดสอบการจำลองการกัดกร่อนของกรด-เบสแบบเร่งเพื่อการตรวจสอบซ้ำ: การสุ่มตัวอย่างบางส่วนเป็นชุด

ป้อนข้อมูล:

วิธีการระบุ: ไทเทเนียมบริสุทธิ์ TA1/TA2 ของแท้ ไทเทเนียมปลอม-เหล็กหุ้มสูง-โลหะผสมไทเทเนียมรีไซเคิล
ความมันวาวของพื้นผิว: สีเทาเงินอ่อนสม่ำเสมอโดยไม่มีรอยสนิม เหล็กในท้องถิ่นมีความมันวาวสดใส อย่างไรก็ตาม อาจเกิดสนิมสีส้มได้ตามมาด้วยจุดเจือปนสีดำที่กระจัดกระจาย โดยมีสีเทาเข้มไม่สม่ำเสมอ
เกณฑ์มาตรฐานน้ำหนักเบา-น้ำหนักมาตรฐานเดียวกัน หนักกว่าไทเทเนียมบริสุทธิ์ TA1 Fe 30–40% น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08%; TA2 Fe น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.15% Fe>1.0% ที่บริเวณที่เคลือบเสียหาย Fe>0.20% หนักกว่าปริมาณเหล็กมาตรฐาน TA2 XRF เล็กน้อย
การทดสอบกรดด้วยไมโครดรอปเล็ตของเหลวสีเทาอ่อนที่ค่อยๆ เดือดเป็นฟองและอ่อนโยนในธรรมชาติ สนิมดำตกตะกอน เกิดฟองรุนแรง ตกค้างที่เป็นสีดำเข้มและเป็นฟองอย่างรวดเร็ว
การทดสอบการกัดกร่อนแบบเร่ง (CIP) ไม่มีรูพรุน น้ำหนักลดลงเล็กน้อย การลอกของสารเคลือบ การสูญเสียสนิมอย่างมีนัยสำคัญ การตกตะกอนของโลหะและรูพรุนที่พื้นผิวเป็นวงกว้าง
สรุปแบบย่อ
ความปลอดภัยของการผลิตจากการหมักและอัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากอันตรายร้ายแรงที่ซ่อนเร้นของ{{0}เหล็กหุ้มไทเทเนียมปลอมและท่อทำความร้อนโลหะผสมเศษเหล็กสูง- รวมถึงการปนเปื้อนของโลหะหนักปานกลางและอายุการใช้งานสั้น องค์กรควรใช้ขั้นตอนการตรวจสอบขาเข้าแบบหลาย-ชั้น ซึ่งรวมการคัดกรองลักษณะที่ปรากฏ การตรวจจับสเปกตรัมแบบพกพาอย่างรวดเร็ว และการอนุญาโตตุลาการเชิงทำลายในห้องปฏิบัติการ พวกเขาควรปฏิบัติตามมาตรฐานเชิงปริมาณสำหรับองค์ประกอบไทเทเนียมและปริมาณเหล็กเจือปนอย่างเคร่งครัด และป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์ลอกเลียนแบบคุณภาพต่ำเข้าสู่ถังการผลิตผ่านลิงก์การจัดซื้อ