# Kelių pavojaus faktorių kombinuota sinerginė korozija fermentacijos šildymo vamzdeliuose Faktinėse fermentacijos gamybos linijose šildymo vamzdžius retai pažeidžia vienas kenksmingas veiksnys. Vietoj to, kelios korozijos sąlygos egzistuoja kartu ir sąveikauja, kad sukurtų sinergetinį stiprinimo efektą{1}}korozijos greitis gerokai viršija paprastą atskirų pažeidimų superpoziciją, drastiškai sutrumpinant tarnavimo laiką ir sukeliant staigius nuotėkio gedimus. Šiame straipsnyje aprašomi tipiški daugia{3}veiksnių sujungimo korozijos mechanizmai, keturių šildymo vamzdžių medžiagų sugadinimo laipsniai ir sistemingos integruotos prevencijos strategijos.|Šildymo vamzdžio medžiaga|Dažniausiai pasitaikantys sinergetinių pavojų deriniai|Sinerginis korozijos stiprinimo mechanizmas|Sutrumpintas gedimo ciklas, palyginti su vienu veiksniu|Integruotos tikslinės kontrolės priemonės|| ----|----|----|----|----|| 316 nerūdijantis plienas|Chloridas + aukštos temperatūros karštas šarmas + bioplėvelės negyvosios zonos|Šarmas ištirpdo chromo pasyviąją plėvelę; bioplėvelė formuoja deguonies -trūkumo ląsteles; chloridas kaupiasi duobėse{71}}savaiminiam kataliziniam duobėjimui|Originalus 3 mėnesiai → tik 20–30 dienų|Riboti karštą šarmą Mažiau nei 55 laipsniai arba lygi; pašalinti negyvas dujotiekio kojeles; pus{72}}pasyvavimas|| 2 laipsnio titanas|Fluorido pėdsakai + mažai ištirpęs deguonis + dalelių įbrėžimai|Įbrėžimai sulaužo TiO₂ plėvelę; nepakankamas deguonies blokų savaiminis{74}}remontas; fluoras nuolat ėsdina atvirą matricą|Originalus 2,5 mėnesio → tik 15–25 dienos|Palaikyti DO Didesnį arba lygų 8mg/L visą{77}}ciklą; dviejų{78}}pakopų smulkus filtravimas; visiškai izoliuoti fluorido vamzdynai|| PFA dengtas šildytuvas|Neorganinės abrazyvinės dalelės + aukštos{81}}temperatūros šarmai + dažnas terminis ciklas|Dalelės sukuria skvarbius įbrėžimus; karštas šarmas prasiskverbia į tarpsluoksnius; šiluminis plėtimasis praplečia tarpus ir susidaro pūslės|Originalus 4 mėn. → tik 1–1,5 mėn.|Didelio -spindulio alkūnės + srauto pertvaros; privalomas 40min lėtas aušinimas po dezinfekcijos|| Kvarcinis stiklas|Likęs šarmas + dalelių smūgis + dažnas paleidimas{89}}sustabdykite terminį šoką|Šarmas išgraviruoja šerkšno sluoksnius; dalelių susidūrimas sukuria mikroįtrūkimus; terminis ciklas greitai plečia įtrūkimus|Originalios 4 partijos → tik 1–2 partijos|Griežta šarminio vamzdyno izoliacija; valdymo šildymo/vėsinimo greitis Mažesnis arba lygus 0,4 laipsnio /min|## 1. Pagrindinis kelių{93}veiksnių sinerginės korozijos principas Vienas žalingas veiksnys sukelia tik nedidelį, lėtą paviršiaus pažeidimą; kai du ar daugiau pavojų sutampa, jie sudaro uždarą užburtą ratą, kuris abipusiai skatina korozijos vystymąsi: 1. Mechaniniai pažeidimo veiksniai (abrazyvinės dalelės, terminis įtempis, tarpiklių išspaudimas) pirmiausia sukuria mikro{95}defektus (įbrėžimus, įtrūkimus, plėvelės skilimą) ant vamzdžio sienelės apsauginio sluoksnio, suardydami visą antikorozinį kanalą ir sudarydami cheminį antikorozinį kanalą. medžiagos. 2. Cheminiai veiksniai (chloridas, fluoridas, aukštas/žemas pH, likutinė rūgštis/šarmas) koncentruojasi susidariusiuose mikro{101}}defektuose, sudarydami vietines didelės{103}}korozijos mikro{110}}zonas, dešimtis kartų agresyvesnes nei pagrindinis skystis{55}} Aplinkos sulaikymo faktoriai, tėkmės mažėjimas deguonis, aukšta temperatūra) palaiko ilgalaikes -stabilias korozijos reakcijos sąlygas, pašalinant skiedimo, šveitimo ir savaiminio-remonto mechanizmus, kurie sulėtintų pažeidimus normaliai veikiant. 4. Trys pavojai sustiprina vienas kitą, todėl korozijos greitis didėja, o ne didina{119}}šis sinergijos efektas. ## 2. Medžiaga-pagal-medžiagą, susietą progresyvios žalos analizę ### 316 Nerūdijantis plienas Labiausiai destruktyvus derinys: didelė chlorido koncentracija + per{125}}temperatūrinis valymas karštu šarmu + sustingusi negyvosios zonos chromo plėvelė. 1. Operatoriai, pakeliantys šarminę temperatūrą virš 60 laipsnių alkūnės; 2. Mažo srauto negyvosiose zonose kaupiasi stora bioplėvelė, susidaro deguonies -prastos anodo zonos; 3. Po bioplėvele įstrigęs chloras įsiskverbia į pliką metalą ir sudaro gilias duobes, o kiekvienas terminio paleidimo{136}}stabdymo ciklas pagreitina duobės gylio plėtimąsi. Jei yra tik vienas veiksnys, įranga gali veikti stabiliai ilgiau nei 3 mėnesius; esant trijų{139}}faktorių sujungimui, per{141}}sieną suvirinimo siūlės nutekėjimas įvyksta per vieną mėnesį. ### 2 laipsnio titano vamzdis Mirtinas atitikimo pavojus: kryžminis fluoro{144}}užterštumas + nepakankamas ištirpusio deguonies kiekis + kietų neorganinių dalelių įbrėžimai. 1. Neorganinės dalelės nupjauna tankią apsauginę TiO₂ plėvelę, sudarydamos tankius mikro{145}}įbrėžimus; 2. Nepakankamas aeravimas sumažina ištirpusio deguonies kiekį žemiau 7mg/L, todėl subraižytos plėvelės negalima laiku pataisyti; 3. Bioplėvelės adsorbuotas fluorido pėdsakas nuolat tirpdo atvirą titano matricą, sudarydamas didelį{147}}pieno baltumo ėsdinimo rūką, apimantį visą šildymo sekciją. Kasdienis pagrindinis ištirpusio deguonies ir fluoro stebėjimas dažnai rodo kvalifikuotas vertes, tačiau lokalizuota movos korozija vyksta slaptai įbrėžimų vietose, todėl per pusę mėnesio nuolat mažėja elektrocheminis potencialas. ### PFA padengtas šildytuvas Pagrindiniai susieti pavojai: abrazyviniai neorganiniai kristalai + aukštos{156}}temperatūrinė šarminė dezinfekcija + dažnas šaltas-karštas terminis ciklas. 1. Didelio greičio kalcio fosfato / silicio dioksido dalelės išpjauna skvarbius PFA įbrėžimus; 2. 85–90 laipsnių karštas šarmas prasiskverbia į įbrėžimų tarpus ir yra sandarus tarp dangos ir anglinio plieno pagrindo; 3. Dažnas paleidimo{164}}stabdymo terminis plėtimasis ir susitraukimas nuolat plečia įbrėžimų tarpus, įstrigę šarmai išgaruoja, kad sukurtų plėtimosi slėgį, o paslėptos pūslelės greitai plinta išilgai įbrėžimų. Vienas aukštos temperatūros šarmas sukelia tik nedidelį dangos senėjimą; esant dalelių dilimui ir terminiam ciklui, per 40 dienų atsiranda vietinės dangos išsipūtimas ir lupimasis, užteršiant fermentacijos terpę geležies rūdimis. ### Kvarcinio stiklo vamzdelis Destruktyvi triguba jungtis: likęs šarminis valymo skystis + dalelių smūginis dilimas + dažni staigūs temperatūros pokyčiai. 1. Neužbaigtas CIP skalavimas palieka šarmo pėdsakus, įstrigusius negyvosiose zonose, ėsdinant kvarcą, kad susidarytų grubūs matiniai sluoksniai; 2. Didelio greičio{167}}dalelių susidūrimas sukelia nematomus mikroįtrūkimus ant apšalusių vamzdžių sienelių; 3. Avarinis nuplovimas šaltu vandeniu po aukšto temperatūros kaitinimo sukelia stiprų šiluminį įtampą, plečiasi mikro įtrūkimai iki trapios plyšimo. Kvarcas gali atsispirti vieno šarmo trumpam kontaktui arba vienos dalelės šveitimui; esant trims susietiems pavojams, vamzdis įtrūksta tik po 1–2 gamybos partijų, todėl visiškai prarandamas fermentacijos sultinys. ## 3. Įprasti darbo vietoje režimai, sukeliantys kelių faktorių sinergetinę koroziją 1. Energiją taupantys ir efektyvumą gerinantys netinkami veiksmai: savavališkai pakelti CIP šarminę temperatūrą, sumažinti aeracijos veikimo laiką, sutrumpinti skalavimo laikymo laiką, praleisti lėto aušinimo procedūras; vienu metu vykdomi keli netinkami procesai. 2. Dujotiekio konstrukcijos defektai, atsirandantys dėl prastos priežiūros: būdingi negyvos kojos akli vamzdžiai + ilgai neplauti užsikimšę filtrai + senėjimo tarpinės, nuolat egzistuoja daugybė sąstingio ir dilimo pavojų CIP valymas, terminis ciklas, nuosėdų nusodinimas ir liekamosios korozinės medžiagos kaupiasi kartu. 4. Mišrus dujotiekio išdėstymas: bendri rūgšties tiekimo vamzdynai fluoro procesams ir titano fermentacijos kilpoms + nėra savarankiško vandens tiekimo daug chlorido turinčiam žaliaviniam vandeniui, cheminės taršos rizika sutampa su mechaninių dilimo pažeidimų. ## 4. Sisteminga uždaro ciklo sinergetinės korozijos prevencijos schema ### 1 veiksmas: aparatinės įrangos transformacija, siekiant pašalinti daugybę pavojaus šaltinių šaknyje 1. Vamzdyno optimizavimas: pašalinkite aklas negyvas kojeles, pakeiskite aštrias alkūnes didelio spindulio išlenktais vamzdžiais, pridėkite pagalbinę cirkuliaciją vamzdžių pluoštų dugnams, kad būtų pašalintos negyvos zonos nuosėdos; 2. Filtravimo atnaujinimas: sumontuokite dviejų pakopų šiurkščius + smulkius filtrus prie šildymo kontūro įėjimo, kad sulaikytumėte abrazyvines neorganines daleles; 3. Medžiagų pertvarų izoliacija: visiškai nepriklausomi vamzdynai, skirti fluoro, didelio chlorido ir šarminiams procesams, siekiant išvengti kryžminio užteršimo; 4. Standartizuotos sandarinimo dalys: pasirinkite medžiagas atitinkančias PTFE elastines tarpines, kad sumažintumėte užsistovėjusius flanšo tarpus. ### 2 veiksmas: CIP ir gamybos proceso parametrų blokavimo valdymas, siekiant apriboti cheminius/aplinkos pavojus 1. Temperatūros blokavimas: dangtelio karšto šarmo temperatūra Mažesnė arba lygi 55 laipsniai nerūdijančio plieno atveju, mažesnė arba lygi 85 laipsniai PFA; ribinis kvarco šildymo/vėsinimo greitis Mažesnis arba lygus 0,4 laipsnio /min; 2. Ištirpusio deguonies blokavimas titano linijoms: automatinis pavojaus signalas, kai DO＜7mg/L, aeracija priverstinis viso ciklo veikimas; 3. CIP programos užraktas: fiksuotas kelių pakopų skalavimo palaikymo laikas, kitą žingsnį įeikite tik tada, kai nuotekų pH/laidumas pasieks neutralų kvalifikuotą standartą, draudžiama rankiniu būdu praleisti skalavimo segmentus; 4. Srauto greičio kontrolė: palaikykite konkrečiai medžiagai saugų sienelės srauto greitį, kad subalansuotumėte bioplėvelės šveitimą ir dalelių dilimą. ### 3 veiksmas: standartizuotas operacijų valdymas, kad būtų išvengta klaidingų operacijų 1. Gamybos planavimo optimizavimas: sujunkite mažas partijas, kad sumažintumėte dažną paleidimo ir sustabdymo laiką; įjungti mažo greičio cirkuliacijos apsaugą budėjimo režimu, kad būtų išvengta statinės terpės susilaikymo; 2. Reguliarus techninės priežiūros planas: filtrų valymas pamainomis, periodinis tarpiklių keitimas, kas mėnesį sustiprintas rūgštinimas, siekiant pašalinti negyvos zonos bioplėvelę ir druskų nuosėdas; 3. Griežtas priežiūros po apdorojimas: du pilni CIP ciklai po vamzdyno pjovimo/suvirinimo, kad būtų nuplaunamos dalelės ir metalo nuolaužų likučiai. ### 4 veiksmas: diferencijuota reguliari išankstinio įspėjimo apie koroziją patikra 1. Nerūdijantis plienas: kas ketvirtį ultragarsinis sienelės storis + elektrocheminio potencialo bandymas suvirinimo/negyvosios zonos padėčiai; 2. Titanas: kas mėnesį atliekamas viso vamzdžio potencialo nuskaitymas, siekiant rasti fiksuotas žemo potencialo įbrėžimų / fluoro jungties ėsdinimo zonas; 3. PFA šildytuvas: kasmėnesinis infraraudonųjų spindulių terminis nuskaitymas, siekiant aptikti pūslelines šaltas dėmes, susidariusias dėl subraižymo + šarminės jungties; 4. Kvarcinis vamzdelis: kas du kartus per savaitę tikrinamas šviesos pralaidumas, siekiant stebėti apšalimo ir mikroįtrūkimų riziką. ## Santrauka Vienas korozijos faktorius sukelia tik lėtą, nedidelį šildymo vamzdžių senėjimą, o daugybė pavojų, kurie persidengia ir susijungia, sudaro vienas kitą sustiprinančius užburtus ciklus, dėl kurių atsiranda sprogstama pagreitinta korozija ir staigus nuotėkio gedimas. Tik derinant dujotiekio techninės įrangos optimizavimą, viso proceso parametrų blokavimo apribojimą ir standartizuotą eksploatavimo priežiūrą galima vienu metu atjungti mechaninių, cheminių ir aplinkos pavojų šaltinius, pašalinti sinergetinį korozijos stiprinimo poveikį ir maksimaliai padidinti šildymo vamzdžių ryšulių tarnavimo laiką.
