Стандартизированный процесс-химической пассивации на месте для нагревательных трубок из чистого титана.

Название: Стандартизированный процесс-химической пассивации нагревательных трубок из чистого титана на месте. Пассивная пленка TiO₂ на титановых нагревательных трубках постоянно истончается и повреждается в результате механического истирания, термоциклирования, пузырькового застоя и кислотной-основной CIP-мойки. Химическая пассивация — это основная процедура технического обслуживания, которая используется для восстановления-плотной, однородной анти-коррозионной пленки. Он подразделяется на два типа: пассивация циркуляции резервуара в режиме онлайн (регулярное ежемесячное обслуживание) и пассивация при полном погружении в автономном режиме (разборка при капитальном ремонте раз в полгода). Этот документ устанавливает стандарты для формулы реагента, температуры, времени, последовательности операций, последующей-обработки и испытаний на приемлемость, чтобы предотвратить неправильную пассивацию, которая приводит к неполному образованию пленки или чрезмерной-коррозии матрицы. ## 1. Два сценария, применимые к процессу пассивации ### 1.1 Пассивация с циркуляцией в режиме онлайн (ежемесячное плановое обслуживание, без разборки трубки) Применимо: поверхность трубки имеет равномерное незначительное серое изменение цвета, потенциал пассивной пленки немного ниже, чем +150мВ, отсутствуют глубокие питтинги или царапины на большой- площади. Преимущества: Снижение затрат на рабочую силу, отсутствие необходимости опорожнения резервуара и разборки труб, возможность выполнения стандартной CIP-мойки. ### 1.2 Автономная полная пассивация погружением (трубка разбирается раз в полгода-) Актуально: ремонт полировки сварных швов, локальные глубокие дефекты, большие-площади с низкими-потенциальными дефектами и пост-сварка новых титановых трубок перед отправкой на завод. Преимущества: Максимально эффективный анти-восстанавливающий эффект, равномерное-образование пленки по всей поверхности и комплексный ремонт локальных поврежденных участков. ## 2. Формула безопасного пассивирующего раствора, который содержит титан и не содержит фторидов-### Основная формула A: Универсальный стандарт для разбавленной пассивирующей жидкости перекиси водорода - Соотношение сырья: 2 % перекиси водорода пищевого-класса и 0,5 % лимонной кислоты пищевого-класса, растворенной в газированной деионизированной воде - Рабочая температура: от 35 градусов до 45 градусов - Основной механизм: непрерывное высвобождение активного кислорода перекисью водорода способствует плотному росту пленки TiO₂ способствуют следы лимонной кислоты, которая удаляет остатки свободных оксидов с поверхности без травления титановой матрицы. . - Преимущество: отсутствие риска водородного охрупчивания, совместимость с пищевыми/фармацевтическими санитарными стандартами и отсутствие остатков тяжелых металлов. ### Формула B: Мягкая пассивация с низкими концентрациями азотной кислоты (автономное погружение является единственным вариантом для новых пробирок) - Решение: 5 % разбавленная азотная кислота в деионизированной воде - Комнатная температура: от 20 до 30 градусов - Ограничение: Остаточная азотная кислота строго запрещена для онлайн-циркуляции в бродильных резервуарах, поскольку она уничтожает ферментационные штаммы. Он используется исключительно для автономной предварительной-обработки совершенно-новых титановых трубок перед установкой. ### Реагенты, запрещенные для пассивации 1. Жидкости, содержащие плавиковую кислоту и фторид аммония: Фторид полностью растворяет пленку оксида титана и вызывает необратимую коррозию матрицы.. 2. Скрытая опасность водородного охрупчивания: массовое выделение водорода в результате высоких-концентраций сильных кислот (соляная кислота, серная кислота). 3. Концентрированная горячая щелочь при температуре выше 80 градусов. : Нейтрализует эффект пассивации и равномерно утончает действующую пассивную пленку. ## 3. Ежемесячный план операции по пассивации циркуляции в режиме онлайн. 1. Предварительная-обработка: выполните стандартную последовательность очистки CIP с чередующейся кислотой-основой, чтобы полностью удалить неорганические минеральные соли и органический углеродный налет со стенок трубы. Слейте всю чистящую жидкость и промойте деионизированной водой несколько раз, пока pH сточных вод не станет нейтральным.. 2. Подготовьте пассивирующую жидкость: Формула A перекись водорода-Раствор лимонной кислоты следует смешать и полностью аэрировать в течение 30 минут, чтобы уровень растворенного кислорода был выше или равен 6 мг/л.. 3. Операция циркуляционной пассивации: добавьте в резервуар пассивирующую жидкость из титана, убедитесь, что все поверхности нагревательных трубок полностью очищены. накрыты и поддерживают непрерывную циркуляцию в течение 6 часов. Поддерживайте температуру жидкости от 35 до 45 градусов. Во время циркуляции активируйте микро-аэрацию для подачи кислорода.. 4. Промежуточная проверка: После трех-часовой циркуляции возьмите образец жидкости для определения концентрации перекиси водорода. Если концентрация падает ниже 1 %, добавьте реагент.. 5. Нейтральная промывка после-пассивации: После полного слива пассивационной жидкости циркулируйте теплую газированную деионизированную воду в течение 2 часов, чтобы удалить остатки реагента пассивации.. 6. Созревание статической пленки: Перед подачей ферментационной среды поддерживайте постоянную температуру в резервуаре и наполняйте его чистой,-обогащенной кислородом водой. Дайте пленке TiO₂ естественным образом уплотниться в течение 12–24 часов.. 4. Автономный процесс пассивации при полном погружении (капитальный ремонт трубки в разобранном виде) 1. Предварительная-очистка: сначала удалите весь нагар, замочив ее в композитной чистящей жидкости. Затем используйте ультратонкую полировальную пасту 800 меш,-не содержащую фтора, чтобы отполировать глубокие царапины и заварить участки обесцвечивания. Наконец, сотрите все масло, металлический мусор и остатки оксидов.. 2. Промывка деионизированной водой: полная промывка распылением для удаления остатков полирующего порошка, без сухих пятен на поверхности.. 3. Пассивация погружением: погрузите всю титановую трубку в состав. Резервуар для пассивации с полностью погруженной в жидкость трубкой, постоянной температурой 40 градусов, статической выдержкой в ​​течение 8 часов и непрерывной аэрацией пузырьками воздуха на дне резервуара.. 4. Промежуточное переворачивание: Чтобы предотвратить застой пузырьков и образование неравномерных пленок, нагревательную трубку следует переворачивать один раз каждые 2 часа. Это необходимо для предотвращения образования слепых зон на верхней поверхности трубки.. 5. Много-этапное промывание: начните с грубого промывания циркулирующей деионизированной водой, затем промывайте тонким распылением в течение 30 минут, пока на поверхности не перестанут оставаться остатки пероксида.. 6. Сушка и созревание: поместите изделие в чистую, санитарную мастерскую на 24 часа, чтобы дать естественной пленке уплотниться перед повторной установкой. Избегайте-выпекания при высоких температурах и дайте изделию высохнуть на воздухе-естественным образом при комнатной температуре. ## 5. Стандарты для обнаружения приемки после-пассивации (предпосылка квалификационной оценки) ### 5.1 Стандарт внешнего вида. Постоянный блеск корпуса трубы и сварного шва, равномерная матовая серебристо--серая пленка на поверхности трубы, отсутствие темно-черных пятен окисления, локальных цветовых различий и остаточных белых солевых осадков. ### 5.2 Измерение электрохимического потенциала (основной количественный показатель) Испытание с насыщенным каломельным электродом: Максимальная разность потенциалов в любых двух положениях одной и той же трубки меньше или равна 30 мВ; стабильный потенциал поверхности больше или равен +150мВ. -. Неквалифицированная утилизация: если потенциал постоянно ниже +120мВ, повторно-полируйте и выполните полную пассивацию погружением. Если потенциал находится в пределах от +120мВ до +150мВ, повторно-циркулируйте пассивацию еще в течение 3 часов.. 5.3 Быстрая проверка точечных капель кислоты (не-проверка) Отполируйте небольшой незапятнанный участок и нанесите микро-формулу пассивирующей жидкости; только вялая, слабая пузырьковая реакция в течение 10 секунд, отсутствие быстрой сильной коррозии, что указывает на наличие полной, компактной пассивной пленки. ## 6. Критические точки контроля эксплуатационного риска для предотвращения сбоя пассивации 1. Поддерживайте строгий контроль температуры: температура пассивирующей жидкости, превышающая 50 градусов, ускоряет разложение перекиси водорода, что приводит к образованию вялой тонкой пленки из-за недостаточного поступления кислорода. Температура ниже 30 градусов значительно удлиняет процесс образования пленки.. 2. Обеспечьте достаточное количество растворенного кислорода: Кислород является основным сырьем для синтеза пленок TiO₂; статическая неаэрированная пассивация приведет к неполной пленке и низкому поверхностному потенциалу.. 3. Полное предварительное-удаление окалины: Поверхность трубы покрыта углеродистыми отложениями и остатками солей, которые препятствуют образованию пленки, что приводит к образованию локальных слепых зон пассивации и концентрированных точечных зон.. 4. Отсутствие сухого воздействия во время пассивации: частичная поверхность трубы, подвергающаяся воздействию воздуха, образует нестойкую сухая-влажная чередующаяся пленка, которая легко снимается при последующей кислотно-щелочной-основной циркуляции. 5. Быстро расходуемые реагенты дополняются: снижается концентрация перекиси водорода, теряется пассивационная способность, за счет длительной циркуляции достигается простой очищающий эффект. ## 7. Устранение распространенных явлений неквалифицированной пассивации|Аномальное явление|Основная причина|Схема корректирующих операций|| ----|----|||Локальное темно-серое пятнистое изменение цвета на стенках трубки|Застой пузырьков, недостаточность местного растворенного кислорода|Увеличьте объем аэрации, переверните пучок трубок в автономный режим, продлите время пассивации на 2 часа|| Общий поверхностный потенциал всего +100+120мВ|Перекись водорода разложилась, концентрация реагента недостаточна|Добавка новая перекись водорода, р 4 часа|| Видимые царапины после пассивации остаются темными|Остатки полировки не были полностью смыты перед пассивацией|Разберите в автономном режиме, -отполируйте и выполните много-тонкую многоступенчатую промывку с последующей полной пассивацией погружением|| Область сварного шва имеет четкую разницу в цвете и низкий потенциал|Толстый оксидный слой сварного шва не был удален в процессе предварительной-очистки|Местное частичное пропитывание лимонной кислотой для удаления оксидов сварного шва, комплексная вторичная пассивация|Краткое изложение основных моментов Стандартным реагентом для пассивации титановых нагревательных трубок является не содержащая фтора композитная жидкость перекиси водорода и лимонной кислоты. Этот процесс разделен на два этапа: ежемесячное обслуживание онлайн-циркуляции и полугодовой капитальный ремонт с полным погружением в автономном режиме. Для достижения качественного пленкообразования необходима постоянная подача кислорода, тщательное предварительное удаление накипи и стабильный контроль температуры. Основным квалифицированным стандартом является поверхностный потенциал выше или равный +150мВ после пассивации. Рыхлая пассивная пленка, которая не способна противостоять длительной знакопеременной кислотно-щелочной коррозии CIP, может возникнуть в результате неправильной формулы реагента, недостаточной аэрации или неполной предварительной очистки. Это может ускорить появление точечной коррозии на стенках труб и их утончение.