กระบวนการดำเนินการสร้างฟิล์มด้วยสารเคมีที่ไซต์งาน-ที่ได้มาตรฐานสำหรับท่อทำความร้อนไทเทเนียมบริสุทธิ์

หัวข้อ: กระบวนการดำเนินการสร้างฟิล์มด้วยสารเคมีบนไซต์-ที่เป็นมาตรฐานสำหรับท่อความร้อนไทเทเนียมบริสุทธิ์ ฟิล์มติดฟิล์ม TiO₂ บนท่อทำความร้อนไทเทเนียมจะพบกับการบางลงอย่างต่อเนื่องและความเสียหายอันเป็นผลมาจากการเสียดสีทางกล การหมุนเวียนด้วยความร้อน ฟองสบู่ซบเซา และการทำความสะอาด CIP เบสของกรด- การสร้างฟิล์มป้องกันการกัดกร่อนด้วยสารเคมีเป็นขั้นตอนการบำรุงรักษาเบื้องต้นที่ใช้เพื่อสร้างฟิล์มป้องกันการกัดกร่อน-ที่มีขนาดกะทัดรัดและสม่ำเสมอ แบ่งออกเป็นสองประเภท: การทำทู่แบบหมุนเวียนของถังแบบออนไลน์ (การบำรุงรักษารายเดือนตามปกติ) และการทำทู่แบบจุ่มเต็มรูปแบบแบบออฟไลน์ (การถอดแยกชิ้นส่วนยกเครื่องใหม่ครึ่ง- ปี) เอกสารนี้กำหนดมาตรฐานสำหรับสูตรรีเอเจนต์ อุณหภูมิ เวลา ลำดับการดำเนินการ หลัง-การบำบัด และการทดสอบการยอมรับ เพื่อป้องกันการเกิดฟิล์มที่ไม่เหมาะสม ซึ่งส่งผลให้เกิดการก่อตัวของฟิล์มหรือเมทริกซ์ที่ไม่สมบูรณ์เหนือ-การกัดกร่อน ## 1. สองสถานการณ์ที่ใช้ได้กับกระบวนการสร้างฟิล์ม ### 1.1 การสร้างฟิล์มแบบพาสซีฟแบบออนไลน์ (การบำรุงรักษาเป็นประจำทุกเดือน ไม่มีการถอดชิ้นส่วนท่อ) ใช้งานได้: พื้นผิวของท่อมีการเปลี่ยนสีเป็นสีเทาเล็กน้อยสม่ำเสมอ ศักยภาพของฟิล์มแบบพาสซีฟต่ำกว่า +150mV เล็กน้อย และไม่มีการเกิดรูลึกหรือ-ความเสียหายจากรอยขีดข่วนขนาดใหญ่ ข้อดี: ลดต้นทุนค่าแรง ไม่จำเป็นต้องเทถังและถอดชิ้นส่วนท่อ และสามารถดำเนินการทำความสะอาด CIP มาตรฐานได้ ### 1.2 การทำทู่แบบแช่เต็มรูปแบบแบบออฟไลน์ (การถอดท่อออกครึ่งปี-) ที่เกี่ยวข้อง: การซ่อมแซมการขัดรอยเชื่อม ข้อบกพร่องลึกเฉพาะจุด ข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้น-พื้นที่ขนาดใหญ่ต่ำ- และหลัง-เชื่อมท่อไทเทเนียมใหม่ก่อนส่งมอบโรงงาน ข้อดี: ให้ประสิทธิภาพการคืนสภาพการป้องกันการกัดกร่อน-ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด การสร้างฟิล์มพื้นผิวที่สม่ำเสมอ- และการซ่อมแซมพื้นที่ที่เสียหายในพื้นที่อย่างครอบคลุม ## 2. สูตรสำหรับสารละลายสร้างฟิล์มที่ปลอดภัย ซึ่งใช้สำหรับไทเทเนียมโดยเฉพาะและปราศจากฟลูออไรด์-### สูตรหลัก A: มาตรฐานสากลสำหรับของเหลวสำหรับสร้างฟิล์มไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เจือจาง - อัตราส่วนวัตถุดิบ: ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เกรดอาหาร 2%- และกรดซิตริกเกรดอาหาร 0.5% - ละลายในน้ำปราศจากไอออนแบบเติมอากาศ - อุณหภูมิในการทำงาน: 35 องศาถึง 45 องศา - กลไกพื้นฐาน: การปล่อยออกซิเจนแบบแอคทีฟอย่างต่อเนื่องโดยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ช่วยให้เกิดความหนาแน่น การเจริญเติบโตของฟิล์ม TiO₂ นั้นอำนวยความสะดวกด้วยกรดซิตริกติดตาม ซึ่งกำจัดสารตกค้างออกไซด์ที่ปราศจากพื้นผิวโดยไม่ต้องกัดกร่อนเมทริกซ์ไทเทเนียม. - ข้อดี: ไม่มีความเสี่ยงต่อการเกิดการเปราะของไฮโดรเจน เข้ากันได้กับมาตรฐานสุขอนามัยด้านอาหาร/ยา และไม่มีสารตกค้างโลหะหนัก ### สูตร B: การทำทู่แบบอ่อนโดยมีกรดไนตริกความเข้มข้นต่ำ (การแช่แบบออฟไลน์คือทางเลือกเดียวสำหรับหลอดใหม่) - สารละลาย: กรดไนตริกเจือจาง 5% ในน้ำปราศจากไอออน - อุณหภูมิห้อง: 20 องศาถึง 30 องศา - ข้อจำกัด: ห้ามมิให้กรดไนตริกที่ตกค้างหมุนเวียนในระบบออนไลน์ในถังหมักโดยเด็ดขาด เนื่องจากจะทำลายสายพันธุ์ของการหมัก ใช้เฉพาะสำหรับการรักษาท่อไทเทเนียมใหม่-ล่วงหน้าแบบออฟไลน์ก่อนการติดตั้ง ### รีเอเจนต์ที่ไม่ได้รับอนุญาตสำหรับการทำทู่ 1. ของเหลวที่มีกรดไฮโดรฟลูออริกและแอมโมเนียมฟลูออไรด์: ฟลูออไรด์ละลายฟิล์มไทเทเนียมออกไซด์อย่างสมบูรณ์และทำให้เกิดการกัดกร่อนของเมทริกซ์ที่ไม่สามารถเปลี่ยนกลับคืนสภาพเดิมได้. 2. อันตรายที่ซ่อนอยู่จากการแตกตัวของไฮโดรเจน: วิวัฒนาการของไฮโดรเจนจำนวนมากซึ่งเป็นผลมาจาก-กรดแก่ที่มีความเข้มข้นสูง (กรดไฮโดรคลอริก กรดซัลฟิวริก). 3. ร้อนเข้มข้น อัลคาไลที่อุณหภูมิเกิน 80 องศา : ทำให้เอฟเฟกต์ฟิล์มเป็นกลางและทำให้ฟิล์มพาสซีฟปัจจุบันบางลงอย่างสม่ำเสมอ ## 3. กิจวัตรรายเดือนสำหรับขั้นตอนการดำเนินการสร้างฟิล์มหมุนเวียนแบบออนไลน์ 1. การบำบัดล่วงหน้า-: ทำลำดับการทำความสะอาดกรด CIP - เบสมาตรฐานเพื่อกำจัดเกลือแร่อนินทรีย์และตะกรันคาร์บอนอินทรีย์ออกจากผนังท่อให้หมด ระบายของเหลวทำความสะอาดทั้งหมดแล้วล้างด้วยน้ำปราศจากไอออนหลายๆ ครั้งจนกว่า pH ของน้ำทิ้งจะเป็นกลาง. 2. เตรียมของเหลวสำหรับสร้างฟิล์ม: สารละลายกรดซิตริกสูตร A ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์-ควรผสมและเติมอากาศให้ทั่วเป็นเวลา 30 นาทีเพื่อให้ได้ระดับออกซิเจนละลายน้ำที่มากกว่าหรือเท่ากับ 6 มก./ลิตร. 3. การดำเนินการสร้างฟิล์มหมุนเวียน: ใส่ของเหลวสำหรับสร้างฟิล์มลงในถัง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวท่อทำความร้อนไทเทเนียมทั้งหมดอยู่ในสภาพสมบูรณ์ ครอบคลุมและรักษาการไหลเวียนอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 6 ชั่วโมง รักษาอุณหภูมิของเหลวให้อยู่ระหว่าง 35 ถึง 45 องศา ในระหว่างการหมุนเวียน ให้เปิดใช้งาน-การเติมอากาศระดับไมโครเพื่อเสริมออกซิเจน. 4. การตรวจสอบขั้นกลาง: หลังจากการหมุนเวียนสาม- ชั่วโมง ให้เก็บตัวอย่างของเหลวเพื่อตรวจสอบความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ หากความเข้มข้นลดลงต่ำกว่า 1% ให้เติมรีเอเจนต์. 5. หลัง-การชะล้างที่เป็นกลางของฟิล์มกรองแสง: หลังจากระบายของเหลวฟิล์มกรองแสงออกจนหมด ให้หมุนเวียนน้ำปราศจากไอออนมวลเบาอุ่น ๆ เป็นเวลา 2 ชั่วโมงเพื่อกำจัดสารรีเอเจนต์ฟิล์มฟิล์มที่ตกค้าง. 6. การสุกของฟิล์มคงที่: ก่อนป้อนสารตัวกลางในการหมัก ให้คงถังไว้ที่อุณหภูมิคงที่และเติมด้วยน้ำที่สะอาดและมีออกซิเจน- ปล่อยให้ฟิล์ม TiO₂ มีความหนาแน่นตามธรรมชาติเป็นเวลา 12 ถึง 24 ชั่วโมง. 4. กระบวนการสร้างฟิล์มด้วยการแช่เต็มรูปแบบแบบออฟไลน์ (ยกเครื่องท่อแบบแยกชิ้นส่วน) 1. การทำความสะอาดเบื้องต้น-: ขั้นแรก กำจัดตะกรันคาร์บอนทั้งหมดออกโดยแช่ไว้ในน้ำยาทำความสะอาดคอมโพสิต จากนั้น ใช้น้ำยาขัดเงาละเอียด-พิเศษ 800 mesh ultra-ที่ปราศจากฟลูออไรด์ เพื่อขัดรอยขีดข่วนลึกและบริเวณรอยเชื่อมที่เปลี่ยนสี สุดท้าย เช็ดน้ำมัน เศษโลหะ และออกไซด์ที่ตกค้างออกทั้งหมด. 2. การล้างด้วยน้ำปราศจากไอออน: การล้างด้วยสเปรย์ที่สมบูรณ์แบบเพื่อกำจัดผงขัดเงาที่ตกค้าง โดยไม่อนุญาตให้มีจุดแห้งบนพื้นผิว. 3. การทำทู่แบบจุ่ม: จุ่มท่อไทเทเนียมทั้งหมดลงในสูตร ถังฟิล์มกรองแสงที่มีชุดท่อของเหลวจุ่มอยู่ใต้น้ำทั้งหมด อุณหภูมิคงที่ 40 องศา การแช่ตัวแบบคงที่เป็นเวลา 8 ชั่วโมง และการเติมอากาศแบบฟองอากาศอย่างต่อเนื่องที่ด้านล่างถัง. 4. การพลิกขั้นกลาง: เพื่อป้องกันไม่ให้ฟองซบเซาและการก่อตัวของฟิล์มที่ไม่สม่ำเสมอ ควรพลิกท่อทำความร้อนทุกๆ 2 ชั่วโมง นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันการก่อตัวของบริเวณตาบอดบนพื้นผิวท่อด้านบน. 5. การล้างแบบหลาย-หลายขั้นตอน: เริ่มต้นด้วยการล้างแบบหยาบโดยใช้น้ำปราศจากไอออนที่หมุนเวียน แล้วตามด้วยการล้างแบบสเปรย์ละเอียดเป็นเวลา 30 นาทีจนกระทั่งตรวจไม่พบเปอร์ออกไซด์ตกค้างบนพื้นผิว. 6. การทำให้แห้งและการสุก: วางผลิตภัณฑ์ในสถานที่ปฏิบัติงานที่สะอาดและถูกสุขลักษณะเป็นเวลา 24 ชั่วโมงเพื่อให้ฟิล์มธรรมชาติมีความหนาแน่นก่อน ติดตั้งใหม่ หลีกเลี่ยงการอบที่อุณหภูมิสูง-และปล่อยให้ผลิตภัณฑ์{106}}ผึ่งลมให้แห้งตามธรรมชาติที่อุณหภูมิห้อง ## 5. มาตรฐานสำหรับ-การตรวจจับการยอมรับฟิล์มหลัง (หลักฐานการพิจารณาคุณสมบัติ) ### 5.1 มาตรฐานรูปลักษณ์ที่มองเห็น ความแวววาวที่สม่ำเสมอของตัวท่อและรอยเชื่อม ฟิล์มสีเทาด้านสีเงินด้าน-บนพื้นผิวท่อ และไม่มีจุดออกซิเดชันสีดำเข้ม ความแตกต่างของสีในท้องถิ่น และตะกอนเกลือสีขาวที่ตกค้าง ### 5.2 การวัดศักย์ไฟฟ้าเคมีไฟฟ้า (ดัชนีเชิงปริมาณหลัก) ทดสอบด้วยอิเล็กโทรดคาโลเมลอิ่มตัว: ความต่างศักย์สูงสุดของสองตำแหน่งใดๆ บนท่อเดียวกันคือน้อยกว่าหรือเท่ากับ 30mV; ศักยภาพที่เสถียรของพื้นผิวมีค่ามากกว่าหรือเท่ากับ +150mV. - การกำจัดอย่างไม่มีเงื่อนไข: หากศักยภาพนั้นต่ำกว่า +120mV อย่างต่อเนื่อง ให้-ขัดใหม่และดำเนินการสร้างทู่แบบแช่เต็มรูปแบบ หากมีโอกาสอยู่ระหว่าง +120mV ถึง +150mV ให้-สร้างฟิล์มหมุนเวียนอีกครั้งอีก 3 ชั่วโมง. 5.3 การตรวจสอบหยดกรดเฉพาะจุดอย่างรวดเร็ว (การตรวจสอบแบบไม่-โดยไม่ทำลาย) ขัดบริเวณเล็กๆ ที่ไม่มีตำหนิ และใช้-ของเหลวสำหรับสร้างฟิล์มด้วยสูตรไมโคร มีเพียงปฏิกิริยาฟองสบู่ที่เฉื่อยชาจางๆ ภายใน 10 วินาที ไม่มีการกัดกร่อนที่รุนแรงอย่างรวดเร็ว บ่งชี้ถึงฟิล์มพาสซีฟที่สมบูรณ์และกะทัดรัด ## 6. จุดควบคุมความเสี่ยงในการปฏิบัติงานที่สำคัญเพื่อป้องกันความล้มเหลวในการสร้างฟิล์ม 1. รักษาการควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวด: อุณหภูมิของของเหลวในการสร้างฟิล์มสูงกว่า 50 องศา จะเร่งการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ส่งผลให้ฟิล์มบางปวกเปียกเนื่องจากการจ่ายออกซิเจนไม่เพียงพอ อุณหภูมิที่ต่ำกว่า 30 องศาจะทำให้กระบวนการสร้างฟิล์มยืดเยื้อออกไปอย่างมาก. 2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีออกซิเจนละลายน้ำในปริมาณที่เพียงพอ: ออกซิเจนเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการสังเคราะห์ฟิล์ม TiO₂ การทำฟิล์มทู่แบบไม่มีอากาศคงที่จะทำให้เกิดแผ่นฟิล์มที่ไม่สมบูรณ์และศักยภาพของพื้นผิวต่ำ. 3. การขจัดคราบก่อน-โดยสมบูรณ์: พื้นผิวของท่อถูกปกคลุมไปด้วยเกล็ดคาร์บอนและเกลือที่ตกค้าง ซึ่งขัดขวางการก่อตัวของแผ่นฟิล์ม ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของบริเวณตาบอดของฟิล์มกรองแสงเฉพาะที่และโซนที่มีรูพรุนเข้มข้น. 4. ไม่มีการสัมผัสที่แห้งระหว่างฟิล์มกรองแสง: พื้นผิวของหลอดบางส่วนที่สัมผัสกับอากาศจะทำให้เกิดความไม่สอดคล้องกัน ฟิล์มสำรอง-เปียกแบบแห้งที่ลอกออกได้ง่ายระหว่าง-การไหลเวียนของเบส. 5.ของกรดตามมา สารรีเอเจนต์ที่ใช้ทันทีจะได้รับการเสริม: ความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ลดลง ความสามารถในการสร้างฟิล์มลดลง และได้ผลลัพธ์ในการทำความสะอาดโดยตรงผ่านการหมุนเวียนเป็นเวลานาน ## 7. การแก้ไขปัญหาปรากฏการณ์ที่ไม่ผ่านเงื่อนไขของการสร้างทู่ทั่วไป|ปรากฏการณ์ผิดปกติ|สาเหตุที่แท้จริง|โครงการปฏิบัติการแก้ไข|| ----|----|||การเปลี่ยนสีเป็นหย่อม ๆ สีเทาเข้มบนผนังท่อ|ฟองสบู่ซบเซา ออกซิเจนละลายเฉพาะที่ไม่เพียงพอ เพิ่มปริมาตรการเติมอากาศ มัดฟลิปทูบออฟไลน์ ขยายเวลาการสร้างฟิล์มขึ้น 2 ชม.|| ศักยภาพพื้นผิวโดยรวมเพียง +100+120mV|ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สลายตัว ความเข้มข้นของรีเอเจนต์ไม่เพียงพอ|เติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ใหม่ r 4 ชั่วโมง|| รอยขีดข่วนที่มองเห็นได้ยังคงมืดหลังจากการทู่|กากขัดไม่ได้ถูกล้างให้หมดก่อนการทำทู่|ถอดประกอบแบบออฟไลน์ -ขัดใหม่ และทำการล้างแบบละเอียดหลายขั้นตอน ตามด้วยการแช่ฟิล์ม|| บริเวณรอยเชื่อมมีความแตกต่างของสีที่ชัดเจนและมีศักยภาพ|ต่ำ ชั้นออกไซด์ของรอยเชื่อมไม่ได้ถูกกำจัดออกไปในระหว่าง{-กระบวนการทำความสะอาดล่วงหน้า|แช่กรดซิตริกเฉพาะที่บางส่วนเพื่อขจัดรอยเชื่อมออกไซด์ ทู่ทุติยภูมิแบบอินทิกรัล สรุปประเด็นหลัก รีเอเจนต์มาตรฐานสำหรับการสร้างทู่ของท่อทำความร้อนไทเทเนียมคือของเหลวผสมกรดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์-ซิตริกที่ปราศจากฟลูออไรด์ กระบวนการนี้แบ่งออกเป็นสองขั้นตอน: การบำรุงรักษารายเดือนแบบออนไลน์และการยกเครื่องครึ่งปีแบบเต็มแบบออฟไลน์ การสร้างฟิล์มคุณภาพสูงจำเป็นต้องมีการจ่ายออกซิเจนอย่างสม่ำเสมอ การขจัดตะกรันอย่างละเอียด และการควบคุมอุณหภูมิที่เสถียร มาตรฐานที่ผ่านการรับรองหลักคือศักย์พื้นผิวมากกว่าหรือเท่ากับ +150mV หลังจากการทู่ ฟิล์มพาสซีฟที่หลวมซึ่งไม่สามารถต้านทานการกัดกร่อนของ CIP กรด-เบสสลับกันในระยะยาวได้ อาจเป็นผลมาจากสูตรรีเอเจนต์ที่ไม่เหมาะสม การเติมอากาศไม่เพียงพอ หรือการทำความสะอาดล่วงหน้าที่ไม่สมบูรณ์ สิ่งนี้สามารถเร่งให้เกิดรูพรุนที่ผนังท่อและทำให้บางลงได้