# Kaip temperatūra padidina šildymo vamzdžių, pagamintų iš skirtingų medžiagų, korozijos greitį Temperatūra yra pagrindinis veiksnys, pagreitinantis visą elektrocheminę ir cheminę koroziją fermentacijos šildymo cirkuliacijos sistemose. Kiekviena šildymo vamzdžio medžiaga turi unikalias apsaugines struktūras, dėl kurių kyla skirtingi korozijos pagreičio laipsniai, kylant temperatūrai. Netinkama aukštos-temperatūros CIP dezinfekcija ir nuolatinis fermentacijos kaitinimas smarkiai sutrumpina įrangos tarnavimo laiką ir padidina vidutinės užteršimo riziką. Toliau pateiktoje lentelėje kiekybiškai nurodytos keturių pagrindinių antikorozinių kaitinimo medžiagų temperatūros korozijos charakteristikos.|Šildymo vamzdžio medžiaga|Pagrindinė temperatūra-Pagreitintos korozijos mechanizmas|Korozijos greičio daugiklis 10 laipsnių kilimui|Kritinės pavojingos temperatūros slenkstis|Standartinė temperatūros valdymo schema|| ----|----|----|----|----|| 316 nerūdijantis plienas|Aukšta temperatūra padidina chlorido jonų įsiskverbimą; karštas šarmas skaido chromo pasyviąją plėvelę|2,2–2,5 karto|Valymas šarmais Didesnė arba lygi 60 laipsnių|Karšto šarmo CIP ribojamas iki 55 laipsnių arba mažesnis|| 2 laipsnio titanas|Didelė šiluma sumažina ištirpusio deguonies tirpumą, susilpnina TiO₂ plėvelės savaiminį{86}}remontą; pagreitina fluoro plėvelės tirpimą|1,8–2,0 karto|Vidutinė + fluoridas Didesnis arba lygus 0,1 ppb esant Didesnis arba lygus 70 laipsnių|Fermentacijos laikymas Mažesnis arba lygus 65 laipsniai , CIP Mažesnis arba lygus 70 laipsnių|| Kvarcinis vamzdis|Šarminė -silicio dioksido reakcija priklauso nuo šiluminės energijos, kad būtų nutraukti Si-O kovalentiniai ryšiai|3,0–3,5 karto|Bet koks kontaktas su šarmu Didesnis arba lygus 50 laipsnių|Visiška fizinė izoliacija nuo visų šarminių vamzdynų|| PFA pamušalas šildytuvas|Dėl terminio plėtimosi fluoroplastinės dangos viduje susidaro mikro tarpai, todėl tarp dangos ir plieno pagrindo gali prasiskverbti šarmai|1,5–1,7 karto|Nepertraukiamas ilgalaikis bėgimas Didesnis arba lygus 90 laipsnių|Dezinfekcijos smailė Mažesnė arba lygi 85 laipsniai , privalomas 40 minučių lėtas aušinimas po valymo|## 1. Korozijos pagreičio principas bendroji taisyklė Visa korozija vyksta pagal cheminės reakcijos kinetiką: aukštesnė temperatūra padidina jonų aktyvumą ir molekulinio susidūrimo dažnį, padidindama reakcijos efektyvumą. Metaliniams vamzdžiams, apsaugotiems pasyviomis plėvelėmis, didelis karštis tuo pačiu pažeidžia apsauginį sluoksnį ir pagreitina erozijos reakciją. Kvarcinėms ir polimerinėms dangų medžiagoms temperatūra atskirai sustiprina cheminį skilimą ir struktūrinį mechaninį nuovargį. ## 2. Išsami kiekvienos medžiagos analizė ### 316 Nerūdijantis plienas Jo antikorozinis barjeras yra plona pasyvi chromo oksido plėvelė. Kylant temperatūrai, chloro jonai juda greičiau ir lengviau įsispaudžia į plėvelės mikroįtrūkimus, sudarydami vietines korozijos ląsteles. Kai šarminio valymo temperatūra viršija 60 laipsnių, aukšta karštis tiesiogiai nuima nuolatinę pasyvią plėvelę ant suvirinimo siūlių. Jei chloridas svyruoja netoli 50 ppm kritinės ribos, kai ilgą laiką veikia per aukšta temperatūra, per pusę metų atsiras akivaizdžių suvirinimo duobių, palyginti su normaliu 2–3 metų eksploatavimo laiku pagal temperatūros kontrolės standartus. ### 2 laipsnio titanas Titanas naudoja ištirpusį deguonį, kad atkurtų apsauginę TiO₂ plėvelę. Vandenyje ištirpusio deguonies talpa smarkiai sumažėja esant aukštai temperatūrai, todėl nutrūksta subraižytos ar šiek tiek erozijos plėvelės savaiminio taisymo ciklas. Jei terpėje yra fluoro pėdsakų, aukštesnė temperatūra pagreitina cheminę reakciją tarp fluoro ir titano dioksido, todėl susidaro tirpus titano fluoridas ir susidaro vienodas pieniškas ėsdinimas visoje vamzdelio sienelėje. Netgi fluoras, esantis žemiau pavojaus slenksčio, po kelių mėnesių aukštos temperatūros cirkuliacijos kaups didelę sienelių retėjimo žalą. ### Kvarcinis vamzdelis Kvarco silicio ir deguonies kovalentinis tinklas yra stabilus prieš rūgštį ir fluoridą bet kokioje fermentacijos temperatūroje, tačiau ėsdinimo reakcija su šarminiu skysčiu sunaudoja šiluminę energiją. Kiekvienas 10 laipsnių temperatūros šuolis trigubai padidina šarminės korozijos greitį. Trumpas atsitiktinis šarmų kontaktas kambario temperatūroje palieka tik neryškias matines dėmes; ta pati šarmo koncentracija virš 60 laipsnių greitai suformuoja tankius apšalusius sluoksnius, sumažindama kvarco konstrukcijos stiprumą ir sukeldama šiluminio smūgio įtrūkimus kintant temperatūrai. ### PFA padengtas šildytuvas PFA fluoroplastikas pats yra chemiškai inertiškas, tačiau pasikartojantis plėtimasis aukštoje temperatūroje ir šaltas susitraukimas sukuria vidinį įtempimą dangos viduje. Aukštesnė temperatūra padidina mikro tarpus tarp dangos sluoksnių ir anglinio plieno pagrindo, todėl šarminis ploviklis gali prasiskverbti į vidų ir susidaryti pūsleles. Per ilgalaikius per didelės temperatūros ciklus pūslelės plyšta, todėl pagrindiniame pliene susidaro rūdys, kurios užteršia fermentacijos sultinį ir pažeidžia GMP grynumo standartus. ## 3. Praktiniai gamybos kontrolės pasiūlymai 1. Šildymo valdymo spintelėse įdiekite temperatūros blokatorius, kad užfiksuotumėte maksimalią valymo ir fermentacijos temperatūrą pagal vamzdžio medžiagą, kad operatoriai nekeltų savavališko temperatūros. 2. Patruliuodami ištraukite dienos temperatūros veikimo kreives, kad nustatytumėte ilgalaikę perkaitimo temperatūrą, anksti identifikuodami titano sistemoms padidinti aeracijos tūrį esant aukštai temperatūrai, kad kompensuotų sumažėjusį ištirpusio deguonies kiekį; kvarcinei įrangai griežtai uždrausti šarminio vamzdyno kryžminį sujungimą. Mokslinis temperatūros ribojimas yra nebrangi, efektyvi antikorozinė priemonė, kuri žymiai sulėtina temperatūros sustiprintą koroziją, prailgina šildymo vamzdžių aptarnavimo ciklus ir išvengia staigių nuotėkių bei viso bako vidutinių atliekų nuostolių.
