Kādi ir riski, sajaucot dažādus apkures cauruļu materiālus vienā cirkulācijas cauruļvadā?

# Kādi ir iespējamie apdraudējumi, kas saistīti ar dažādu apkures cauruļu materiālu apvienošanu vienā cirkulācijas cauruļvadā? Lai samazinātu iepirkuma izmaksas, daudzas fermentācijas iekārtas apvieno 316 nerūsējošā tērauda, ​​titāna, PFA{1}}oderējuma un kvarca sildīšanas komponentus vienā vidējas cirkulācijas kontūrā. Tomēr viņi neatzīst, ka kontakts starp atšķirīgiem vadošiem materiāliem rada galvaniskās šūnas, un nesaderīgi materiāli izraisa arī ķīmisku eroziju un cauruļvadu bloķēšanu. Paātrināta korozija, vidējs piesārņojums un pēkšņs aprīkojuma plīsums ir viens no daudzajiem slēptajiem apdraudējumiem, ko rada jauktu materiālu sistēmas. Nākamajā tabulā ir aprakstīta izplatīto jaukto materiālu kombināciju riska pakāpe.|Jauktu materiālu kombinācija|Galvenais apdraudējuma mehānisms|Redzamās atteices veiktspēja|Riska līmenis|Ieteiktais labojumu plāns|| ----|----|----|----|----|| 316 nerūsējošais tērauds + tukša oglekļa tērauda furnitūra|Galvaniskā korozija, kas izšķīdina oglekļa tērauda anodu|Spēcīga rūsa saskares vietās, nerūsējošā tērauda metināšanas šuves|Ekstrēmi|Nomainiet visas oglekļa tērauda sastāvdaļas ar 316 nerūsējošo tēraudu|| 2. klases titāna + 316 nerūsējošais tērauds|Potenciālās atšķirības galvaniskais elements, bojāta titāna plēve|Nepārtraukts titāna virsmas potenciāla kritums, piena krāsas maiņa|Augsts|Uzstādiet pilnas PTFE izolācijas uzmavas visos savienojuma savienojumos|| Kvarca caurule + metāla caurule bez bufera blīves|Termiskās izplešanās neatbilstība, mehāniskās spriedzes plaisāšana|Mikroplaisas pie kvarca vītņotiem savienojumiem, šķidruma noplūde|Augsts|Uzstādiet PTFE elastīgās starplikas visiem kvarca-metāla savienojumiem|| PFA oderēts sildītājs + tukša metāla cauruļvads|Pārklājuma skrāpējumi, nobrāzumi, metāla jonu piesārņojums|Vietējā pārklājuma lobīšanās, fermentācijas buljonā konstatēti dzelzs joni|Vidēja|Uzstādiet priekšējo filtru, lai samazinātu daļiņu beršanos|Vissmagākais risks, kas saistīts ar jauktu metāla apkures caurulēm, ir galvaniskā korozija. Unikāli elektrodu potenciāli ir dažādu metālu vadošā fermentācijas vidē un ūdens tīrīšanas šķīdumā. Kad divi metāla materiāli ir tieši savienoti, metāls ar zemāku potenciālu kalpo kā upura anods un ātri izšķīst, savukārt augstāka potenciāla materiāls saskares punktos piedzīvo koncentrētu jonu eroziju. Neskatoties uz to, ka barotnē nav fluora, titāna jutīgā TiO₂ pasivācijas plēve tiek pastāvīgi uzbrukta, kad 316 nerūsējošais tērauds un titāns izmanto vienu cauruļvadu. Trīs mēnešu laikā pēc jauktas darbības, ik ceturkšņa potenciālā skenēšana tiks fiksēta neparasti zemi titāna virsmu rādījumi. Vēl viens nāvējošs risks rodas, ja kvarcs tiek kombinēts ar metāla cauruļvadiem termiskās izplešanās neatbilstības dēļ. Kvarcam ir pārāk zems termiskās izplešanās koeficients, savukārt nerūsējošais tērauds karsēšanas ciklu laikā ievērojami izplešas. Ja nav elastīgo izolācijas blīvju, atkārtota aukstā-karstā maiņa izraisa neredzamu mikroplaisu veidošanos uz kvarca stiprā ekstrūzijas spriedzes dēļ pie savienojuma vītnēm. Galu galā pēkšņs mēģenes plīsums un pilnīgs tvertnes barotnes zudums rodas šo mazo plaisu straujas izplešanās dēļ temperatūras svārstību laikā. Mehāniskā noberšanās un ķīmiskā nesaderība tiek novērota arī jaukta materiāla cilpās. Mīksto PFA pārklājumu noskrāpēs cietmetāla caurules iekšējās sienas liela ātruma vidējas cirkulācijas laikā, īpaši, ja buljonā ir cietas micēlija daļiņas. Oglekļa tērauda substrāts sarūsē un izdala metāla piemaisījumus, kad pārklājums tiek skrāpēts cauri, kā rezultātā netiek ievēroti GMP tīrības pārbaudes standarti un tiek traucēta deformācijas augšana. Tikmēr rūsa, kas izdalās no korozijas metāla sekcijām, pielīp pie kvarca cauruļu virsmām, kā rezultātā veidojas noturīgi bioplēves nesēji, kurus ir grūti noņemt, izmantojot tradicionālo CIP tīrīšanu. Primārais risinājums jauktu materiālu risku fundamentālai novēršanai fermentācijas apkures cirkulācijas sistēmās ir vienota viena materiāla dizaina pieņemšana. Augsta hlorīda biofarmaceitiskās līnijas izmanto pilnas titāna cilpas, vispārējā pārtikas fermentācijā tiek izmantoti 316 nerūsējošā tērauda cauruļvadi, un fluoru saturošajos procesos tiek izmantotas neatkarīgas kvarca ķēdes, kas ir pilnībā izolētas no metāla iekārtām. Pilnīgi PTFE izolācijas piederumi jāuzstāda starp katru atšķirīgu materiālu savienojumu, lai nogrieztu vadošās galvanisko elementu cilpas, ja esošo aprīkojuma ierobežojumu dēļ nevar izvairīties no jauktiem materiāliem. Elastīgās bufera blīves ir obligātas kvarca-metāla savienojumiem. Tehniskās apkopes komandām savos ikmēneša uzraudzības vienībās ir jāiekļauj jaukta materiāla kopīgā pārbaude, uzsverot iespējamās novirzes no normas, pārklājuma bojājumiem un kvarca vītnes apsarmojumiem. Uzticamākais un ilglaicīgākais risinājums, lai novērstu pārklāšanās koroziju un mehānisku bojājumu riskus, ko rada jaukti apkures cauruļu materiāli, ir dažādu materiālu cirkulācijas cauruļvadu pilnīga atdalīšana.