Milyen kockázatokkal jár, ha különböző fűtőcső anyagokat kevernek egy keringtető csővezetékbe?

# Melyek a lehetséges veszélyek a különböző fűtőcsőanyagok egyetlen keringető csővezetékben történő kombinációjával kapcsolatban? A beszerzési költségek csökkentése érdekében számos fermentációs üzem 316 rozsdamentes acél, titán, PFA{1}}bélelt és kvarc fűtőelemet kombinál egyetlen közepes keringtető körben. Nem ismerik fel azonban, hogy a különböző vezető anyagok érintkezése galvanikus cellákat generál, és az inkompatibilis anyagok vegyi eróziót és csővezeték blokkolást is okoznak. A felgyorsult korrózió, közepes szennyeződés és a berendezés hirtelen szakadása a számos rejtett veszély közé tartozik, amelyet a vegyes anyagú rendszerek jelentenek. Az alábbi táblázat leírja az elterjedt kevert anyagkombinációk kockázati súlyosságát.|Vegyes anyagkombináció|Alapvető mechanizmus|Látható hibateljesítmény|Kockázati szint|Javasolt helyesbítési terv|| ----|----|----|----|----|| 316 rozsdamentes acél + csupasz szénacél szerelvények|Galvanikus korrózió, amely feloldja a szénacél anódot|Erős rozsda az érintkezési pontokon, rozsdamentes acél hegesztési pontok|Extrém|Cserélje ki az összes szénacél alkatrészt 316 rozsdamentes acélra|| 2. osztályú titán + 316 rozsdamentes acél|Potenciálkülönbség galvánelem, titán film sérült|A titán felületi potenciáljának folyamatos csökkenése, tejszerű elszíneződés|Magas|Szereljen fel teljes PTFE szigetelő hüvelyeket az összes csatlakozó kötésre|| Kvarccső + fémcső puffertömítés nélkül|Hőtágulási eltérés, mechanikai feszültségrepedés|Mikrorepedések a kvarcmenetes csatlakozásoknál, folyadékszivárgás|Magas|Szereljen be PTFE rugalmas tömítéseket minden kvarc-fém csatlakozáshoz|| PFA bélelt fűtőtest + csupasz fém csővezeték|Bevonat karckopása, fémion-szennyezés|Helyi bevonat hámlás, vasionok kimutathatók a fermentlében|Közepes|Szerelje fel az elülső szűrőt a részecskék súrlódásának csökkentése érdekében|A kevert fém fűtőcsövekkel kapcsolatos legsúlyosabb kockázat a galvanikus korrózió. Egyedi elektródpotenciálok vannak jelen a vezető fermentációs közegben és a különböző fémek vizes tisztítóoldatában. Ha két fémanyag közvetlenül kapcsolódik egymáshoz, a kisebb potenciálú fém feláldozó anódként szolgál, és gyorsan oldódik, míg a nagyobb potenciálú anyag az érintkezési pontokon koncentrált ioneróziót tapasztal. Annak ellenére, hogy a közegben nincs fluor, a titánra érzékeny TiO₂ passzivációs filmet folyamatosan megtámadják, amikor a 316 rozsdamentes acél és a titán egy csővezetéken osztoznak. A vegyes működést követő három hónapon belül a titán felületeken a szokatlanul alacsony értékeket a negyedéves potenciálellenőrzés rögzíti. Egy másik végzetes kockázat akkor merül fel, ha a kvarcot fém csővezetékekkel kombinálják a hőtágulási eltérés miatt. A kvarc túlzottan alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik, míg a rozsdamentes acél jelentősen kitágul a fűtési ciklusok során. Rugalmas szigetelő tömítések hiányában az ismételt hideg-meleg váltakozás a kvarcon láthatatlan mikrorepedések kialakulását eredményezi a csatlakozó meneteknél jelentkező erős extrudálási feszültség miatt. Végül a cső hirtelen szakadása és a tartályos tápközeg teljes elvesztése a hőmérséklet-ingadozások során ezeknek a kis repedéseknek a gyors kitágulásának következménye. Mechanikai kopás és kémiai összeférhetetlenség is megfigyelhető a vegyes anyagú hurkokban. A puha PFA-bevonatot a keményfém cső belső falai lekaparják a nagy sebességű, közepes keringés során, különösen akkor, ha szilárd micéliumrészecskék vannak jelen a lében. A szénacél szubsztrát rozsdásodik, és fémszennyeződéseket szabadít fel, amikor a bevonatot átkaparják, ami a GMP tisztasági vizsgálati szabványok meghibásodásához és a nyúlásnövekedés zavarásához vezet. Eközben a rozsda, amely a korrodált fémrészekről leszakad, a kvarccsövek felületéhez tapad, és makacs biofilm-hordozók képződését eredményezi, amelyeket a hagyományos CIP-tisztítással nehéz eltávolítani. A kevert anyagkockázatok alapvető kiküszöbölésére a fermentációs fűtési keringető rendszerekben az elsődleges megoldás az egységes, egyetlen anyagú tervezés alkalmazása. A magas kloridtartalmú biogyógyszerészeti vonalak teljes titánhurkokat használnak, az általános élelmiszer-erjesztés teljes 316 rozsdamentes acél csővezetéket, a fluortartalmú folyamatok pedig független kvarcköröket alkalmaznak, amelyek teljesen el vannak választva a fémberendezésektől. Teljes PTFE szigetelő tartozékokat kell beszerelni minden különböző anyagú csatlakozás közé, hogy levágják a vezető galvanikus cella hurkokat, ha a kevert anyagokat nem lehet elkerülni a meglévő berendezések korlátai miatt. A kvarc-fém csatlakozásoknál a rugalmas puffertömítések kötelezőek. A karbantartó csapatoknak be kell építeniük a vegyes anyagok együttes ellenőrzését a havi felügyeleti elemeikbe, különös tekintettel az esetleges kóros értékekre, a bevonat sérülésére és a kvarcszál fagyosodására. A legmegbízhatóbb és leghosszabb távú megoldás az átfedő korróziós és a kevert fűtőcsőanyagok okozta mechanikai meghibásodási kockázatok megelőzésére a különböző anyagkeringtető csővezetékek teljes szétválasztása.