Po ilgo{0}}tarnavimo rūgščioje, druskingoje ir biocheminėje pramoninėje aplinkoje titano šildymo vamzdžiai neišvengiamai patiria įvairių paviršiaus pažeidimų, įskaitant mechaninius įbrėžimus, terminio nuovargio mikroįtrūkimus, užsiteršimo -sukeltą pasyvų plėvelės plonėjimą ir vietines korozijos įdubas. Nors titanas gali spontaniškai sudaryti ploną pasyvų oksido sluoksnį įprastoje deguonies -turinčioje vandeninėje aplinkoje, labai susilpnėjusios arba iš dalies nuluptos apsauginės struktūros dažnai negali visiškai savaime-atsitaisyti esant darbo temperatūrai ir didelės-koncentracijos korozinėms terpėms. Standartizuotos cheminio pasyvavimo procedūros sukuria kontroliuojamas oksidacijos sąlygas, leidžiančias atkurti tankią, vienodą ir stabilią titano dioksido apsauginę plėvelę visame vamzdžio paviršiuje, ištaisyti nedidelius paviršiaus defektus, atkurti originalias antikorozines savybes ir pailginti pasenusios titano šildymo įrangos tarnavimo laiką nekeičiant brangaus komponento.
Išankstinis pasyvinis paviršiaus apdorojimas yra būtinas išankstinis veiksmas, nustatantis galutinę atkurto pasyvaus sluoksnio kokybę. Likusios neorganinės nuosėdos, organinė bioplėvelė, druskų kristalų nuosėdos ir aliejiniai teršalai, pritvirtinti prie pasenusių titano paviršių, blokuos tiesioginį kontaktą tarp pagrindinės medžiagos ir pasyvavimo tirpalo, todėl apsauginė plėvelė augs netolygiai. Išankstinio apdorojimo darbo eigą paprastai sudaro šarminis riebalų šalinimas, siekiant pašalinti organinius priedus, rūgštinis nukalkinimas, kad būtų ištirpintos neorganinės druskos nuosėdos, po to pakartotinis skalavimas dejonizuotu vandeniu, kad būtų pašalintos valymo priemonių likučiai. Paviršiams su akivaizdžiais mechaniniais įbrėžimais ir vietinio pasyvavimo sluoksnio spalvos pasikeitimu, prieš cheminį apdorojimą atliekamas smulkus mechaninis poliravimas, kad būtų išlygintos netaisyklingos mikrostruktūros. Kruopštus išankstinis apdorojimas užtikrina, kad neliktų teršalų, trukdančių susidaryti vienodai pasyviai plėvelei, išvengiant dėmėtų silpnų apsauginių zonų, kurios po pasyvavimo yra linkusios į ankstyvą korozijos gedimą.
Pasyvinis apdorojimas žemos -temperatūrinės azoto rūgšties- pagrindu yra plačiausiai taikomas pagrindinis pramoninių titano šildymo komponentų procesas. Azoto rūgštis veikia kaip švelnus oksidatorius, kuris nuolat skatina titano substratų oksidaciją į kompaktiškas TiO₂ plėveles, nesukeldamas pernelyg didelio medžiagos ėsdinimo. Pasyvavimo tirpalo koncentracijos, mirkymo temperatūros ir laikymo trukmės kontrolė nurodytuose proceso languose leidžia oksido sluoksniui išaugti iki optimalaus storio su puikiu tankiu ir sukibimo jėga. Per aukšta temperatūra arba ilgalaikis mirkymas sukels per-oksidaciją ir trapios plėvelės susidarymą, o dėl nepakankamų apdorojimo parametrų susidaro tik itin ploni nestabilūs pasyvūs sluoksniai, kurie negali atlaikyti atšiaurių chlorido ar rūgščių darbo sąlygų. Šis pasyvavimo metodas puikiai pritaikomas daugumai senų titano šildymo vamzdžių, naudojamų nuotekų valymui, smulkiai cheminei sintezei ir įprastinei fermentacijos gamybai.
Vandenilio peroksido{0}}pasyvavimo technologija yra pageidautina titano įrangai, naudojamai farmacijos ir ypač gryno vandens scenarijuose. Skirtingai nuo azoto rūgšties preparatų, vandenilio peroksido pasyvavimas nepalieka likutinių nitratų jonų ant apdorotų paviršių, visiškai atitinka griežtus švarios gamybos ir vandens kokybės saugos standartus. Nestipriai oksiduojanti aplinka pagreitina vienodą didelio-grynumo titano dioksido plėvelių augimą, efektyviai pašalindama mikro-defektus, susidariusius dėl pakartotinio sterilizavimo aukštoje{5}}temperatūroje ir skysčių šveitimo. Šis pasyvinimo procesas pašalina likutinio užteršimo cheminėmis medžiagomis riziką, todėl jis idealiai tinka pasenusiems šildymo mazgams, kuriems reikalingas antrinis panaudojimas aseptinėse ir didelio{7}}grynumo gamybos sistemose.
Šioje lentelėje pateikiamos tikslinės cheminio pasyvavimo proceso schemos, skirtos įvairiems sendintų titano šildymo vamzdžių aptarnavimo scenarijams:
表格
| Senų titano šildymo vamzdžių aptarnavimo scenarijus | Rekomenduojama cheminio pasyvavimo procedūra | Pagrindinio apsauginio sluoksnio rekonstrukcijos pranašumas |
|---|---|---|
| Didelio-chlorido kiekio nuotekų valymo įrenginiai su duobių ženklais ant paviršiaus | Šarminis riebalų šalinimas + azoto rūgšties pastovios temperatūros pasyvinimas{1}} | Sukuria tankią storą pasyvią plėvelę, kad būtų atspari chlorido jonų prasiskverbimui ir vietiniam duobių išsiplėtimui |
| Biofarmaciniai sterilūs fermentacijos šildymo mazgai | Organinis nešvarumų valymas + vandenilio peroksido pasyvavimas žemoje -temperatūroje | Pataiso terminio nuovargio atsiradusius mikroįtrūkimus, neįvedant likutinių joninių teršalų |
| Smulkūs cheminio reaktoriaus titano vamzdžiai su nedideliu įbrėžimu | Mechaninis smulkus poliravimas + standartinis pasyvavimas azoto rūgštimi | Išlygina paviršiaus mikro{0}}defektus ir atkuria nuolatinį antikorozinį barjerą{1} |
| Itin gryni vandens cirkuliaciniai sendinti šildymo komponentai | Kelių{0}}pakopų skalavimas grynu vandeniu + pasyvavimas vandenilio peroksidu | Atkuriant vienodą apsauginį oksido sluoksnį, neužtikrina chemijos likučių išplovimo |
Cheminis pasyvavimas yra ekonomiškas{0}}techninis būdas atkurti senstančių titano šildymo vamzdžių antikorozinį{1}}pajėgumą. Spontaniškas atmosferos repasyvavimas vargu ar gali ištaisyti labai pažeistas paviršiaus apsaugines konstrukcijas sudėtingoje pramoninėje korozinėje aplinkoje. Standartizuotas išankstinis apdorojimas ir tiksliniai pasyvavimo procesai atkuria stabilias pasyvias plėveles, pašalina paslėptą korozijos riziką, kurią sukelia susikaupę paviršiaus defektai, sumažina investicijas į įrangos keitimą ir garantuoja nuolatinį saugų antikorozinių šildymo sistemų veikimą įvairiose pramoninėse gamybos linijose.
