נזק של חלקיקים מוצקים אורגניים שוחקים במדיום תסיסה עד ארבעה סוגים של צינורות חימום

# בחינת פתרונות בקרה שלמים של אזורים מתים בצנרת להאצת קורוזיה של צינורות חימום נמוכה-אזורים עומדים בזרימה נמוכה, כגון תחתית צרור צינורות, צינורות עיוורים, חללי שסתומים, מרווחי אטם אוגן, פינות פנים חדות במרפק, חריצי מגע עם תושבת ומכסי קצה של צינור ענפים, מכונים פקקי קצה של אזורי צינורות. השמירה -לטווח ארוך של משקעים בינוניים, שאריות חומצה/אלקליות, כלוריד, פלואוריד ובוצה מיקרוביאלית היא תוצאה של חוסר היכולת של ניקוי נוזלים להגיע למצבים אלה במהלך מחזור CIP ותסיסה. אתרי הכשל המוקדמים העיקריים של כל ארבעת חומרי צינורות החימום המיינסטרים הם המיקרו-סביבות המיקרו-קורוזיות המקומיות המתמשכות-שיוצרות אזורים מתים.|חומר צינור חימום|גילוי קורוזיה באזור המת הטיפוסי|מחזור נזקים מתקדם|אמצעי ליבה לשיפור ממוקד|| ----|----|----|----|----|| 316 נירוסטה|כלוריד וביופילם מרוכזים גורמים לגירוי ריתוך וחלודה טבעתית במרווחי אוגן.|טיטניום דרגה 2|דלדול מקומי של חמצן מומס והעשרת פלואוריד יוצרים פסי תחריט טבעתיים חלביים על אוגנים.|תוקן אזורי קורוזיה-נמוכים תוך 1.5 חודשים.|טרנספורמציה מלאה של מרפק ברדיוס-גדול; הימנע מפערים צרים של אטם עומדים.|מחמם מצופה PFA|אלקלי שנלכד בשריטות ציפוי באזורים מתים מייצר שלפוחיות בין-שכבות נסתרות.|ציפוי מקומי בולט ומתקלף תוך 3 חודשים.|התקן שסתומי ניקוז עבור נקודות נמוכות; להגדיל את מהירות הזרימה במסופי סניפים|| זכוכית קוורץ|שאריות אלקליות הנספגות על ידי ביופילם מביאות לכפור לא אחיד ולירידה בהעברת האור|סכנת פיצוח תרמי חמור לאחר 3-4 מנות|הסר מקטעים עיוורים אופקיים; לבצע שטיפה שבועית עם זרימה מלאה של חומצה|## 1. מנגנוני קורוזיה כפולה ליבה של אזורים מתים בצנרת ### 1.1 הבדל ריכוזי חמצן היווצרות תאי קורוזיה אזורי המחזור העיקריים מתווספים באופן עקבי בנוזל עשיר בחמצן, בעוד שאזורים לא פעילים נשארים סטטיים לתקופה ממושכת. אזור אנודת חמצן נמוך נוצר מתחת למשקעים כאשר מיקרואורגניזמים צורכים במהירות חמצן מומס בנוזל עומד. קורוזיה מקומית מתמשכת מתחילה על ידי פירוק מתמשך של מתכת האנודה כדי לאזן את הפוטנציאל האלקטרוכימי. ### 1.2 העשרה מתמשכת של חומרים קורוזיביים חומצה, אלקלי, כלוריד ופלואוריד מדוללים באופן אחיד על ידי המדיום הזורם; עם זאת, רכיבים קורוזיביים אלו לכודים באזורים מתים עומדים. 1. לאחר CIP, שאריות נוזל ניקוי אלקליין/חומצתי מצטבר בקצב פי עשרות מונים מהריכוז האופייני, מכיוון שלא ניתן לשטוף אותו. 2. בתנאים שקטים, כלוריד, יוני פלואוריד ומשקעי מלח אי-אורגניים{6} חלקיקי תפטיר, חלבון ומינרלים מתיישבים ויוצרים ביופילם עבה, אשר עוטף את כל החומרים המאכלים מתחת לשכבת הסרט. זה גורם למחזור קורוזיה{109}}מגביר את עצמו, שאי אפשר להימנע עם{115}}CIP אצווה בודדת. ## 2. התפרקות קורוזיה מתקדמת באזור המת של חומר הספציפי לו ### צינורות חימום העשויים מפלדת אל-חלד 316 נירוסטה רגישים ביותר להעשרת כלוריד באזורים מתים. חריצי ריתוך ופערי אוגן הם אזורים עומדים אופייניים. כיסוי הביופילם מדלדל את החמצן, וכלוריד כלוא חודר לסרט הפסיבי של הכרום הפגוע ויוצר שקעים עמוקים. ריכוז הכלוריד באזור המלח המקומי עשוי לעלות על 500 ppm, למרות העובדה שהכלוריד הבינוני הכולל עומד בתקן 50 ppm. דליפת קיר ב-אוגנים ובתחתית צרור הצינורות תתרחש הרבה לפני חיי השירות בתכנון, אם לא יבוטלו אזורים מתים במהלך{120}}הפעלה ארוכת טווח. ### צינורות חימום טיטניום מדרגה 2 אזורים מתים מנתקים לחלוטין את אספקת החמצן, למרות העובדה שטיטניום מסתמך על חמצן מומס גדול מ-8 מ"ג/ליטר או שווה ל-8 מ"ג/ליטר להשלמת תיקון עצמי של סרט TiO₂. ביופילם במרווחים עומדים סופח עקבות פלואוריד במערכת, וכתוצאה מכך נוצרות רצועות תחריט לבנים חלביים טבעתיים סביב אוגנים וקצוות צינור עיוורים. נזק פירוק סרט מקומי מוסתר על ידי נתוני ניטור החמצן המומס היומי הרגיל של הזרם המרכזי; רק סריקת פוטנציאל אלקטרוכימי רבעוני של צינור מלא יכול לזהות נקודות קורוזיה קבועות עם פוטנציאל נמוך של אזור מת. ### תנורי חימום עם משקעי ציפוי PFA קשה לחיבור למשטחי PFA שלמים וחלקים; עם זאת, זרימה נמוכה של אזור מת מאפשרת לצבור חלקיקים אנאורגניים וביופילם בשריטות ציפוי. כל מחזור חימום מאדה את האלקלי הכלוא, ויוצר לחץ התפשטות שמרחיב בהדרגה שלפוחיות נסתרות. שאריות נוזל ניקוי אלקליין אטום בשכבות ביניים של שריטות. שלפוחיות באזורים מתים אינן ניתנות לזיהוי במהלך מעקב ויזואלי יומיומי, ולאחר קרע, חלודה של מצע פלדת פחמן מזהמת מרק תסיסה, מה שמחייב גריטה של ​​אצווה. ### צינורות חימום מזכוכית קוורץ אזורים מתים לוכדים שאריות נוזל אלקליין לאחר שטיפת CIP לא מלאה, למרות העובדה שהקוורץ עמיד בפני חומצה ופלואוריד. ביופילם סטטי חורט ללא הרף רשתות גבישים של סיליקון דו חמצני ליצירת שכבות מט חלביות לא אחידות על ידי נעילת יוני הידרוקסיד. משקעים ושאריות אלקליות נוספות נלכדות על ידי משטחים לא אחידים חלביים. הקרע השביר הפתאומי של צינורות קוורץ במהלך אתחול החימום מופעל בקלות על ידי ריכוז הלחץ הפנימי במיקומי אזורים מתים חלביים במהלך רכיבה תרמית קרה-חמה תכופה. ## 3. ליקויי תכנון ותפעול אזורים מתים נפוצים באתר ### ליקויי תכנון (הגורם העיקרי לקיפאון קבוע) 1. שסתומי רגל מתים ארוכים, מכסי קצה סניפים שאינם בשימוש ללא יציאות ניקוז וצינורות עיוורים אופקיים; 2. מקטעים אופקיים תחתונים של צרור צינורות ללא צינורות זרימת עזר, מרפקים חדים של 90 מעלות עם רדיוס קטן; 3. האוגן צר מדי, וכתוצאה מכך נוצרים אטמים עבים היוצרים חריצים עומדים נסתרים בין האטם לדופן הצינור. 4. גובה צינור שאינה סבירה, כמו גם היעדר שסתומי פריקה אוטומטיים ונקודות הצטברות נוזלים נמוכות. ### מפגעים באזורים מתים המוחרפים עקב פעולות שגויות מבצעיות 1. מהירות זרימת ה-CIP נמצאת מתחת לסף הבטיחות של החומר, וכוח הניקוי אינו מספיק כדי להסיר משקעים של אזורים מתים. 2. פינוי לא שלם של שאריות חומצה/אלקליות באזורים עומדים, זמן השהייה מקוצר; 3. המתנה בינונית סטטית לטווח ארוך, משקעים באזורים לא פעילים בזרימה נמוכה מצטברים ברציפות; 4. הזרימה הכוללת מוחלשת כתוצאה מחסימת מסנן, מה שמפחית עוד יותר את חוזק צחצוח הנוזל במיקומי אזורים מתים. 4. תהליך מלא של ביטול אזור מת בלולאה סגורה ותוכנית בקרת אנטי קורוזיה ### שלב 1: יישום של שינוי חומרת צינור לביטול המובנה של צינור 1. הסרת אזורי קצה עיוורים ועקורים אדומים; שמור רגלים מתות קצרות הכרחיות באורך של לפחות פי 1.5 מקוטר הצינור והתקן שסתומי ניקוז תחתונים. 2. כדי למנוע פינות עומדות בזרימה נמוכה של הקיר הפנימי, החלף את כל המרפקים החדים בזווית ישרה במרפקים מעוקלים ברדיוס גדול. 3. התקן צינורות עזר קטנים עצמאיים בתחתית צינורות השסתומים, הבטחת צינורות נוזלים וערבי נוזלים בתחתית צינורות השסתומים, מחזור. 4. תקן את מבחר האטמים: אטמי PTFE אלסטיים דקים כדי לצמצם את המקום ללכידת משקעים ולצמצם את פערי איטום האוגן. ### שלב 2: אופטימיזציה של פרמטרי תהליך CIP כדי לשפר את הניקוי של אזורים מתים 1. שמרו על מהירות זרימת הקיר בטווח הבטוח של החומר והטמיעו ניקוי דופק בזרימה גבוהה למשך 5 דקות בסיום כל מחזור CIP כדי להשפיע על משקעי אזורים מתים. 2. הגדל את זמן ההחזקה עבור השטיפות הרב-שלביות וקבע את נקודת הסיום של השטיפות pH/מוליכות למיגור שאריות חומצה ואלקלי במרווחים עומדים. 3. הצטברות של ביופילם ומשקעי מלח אנאורגניים באזורים לא פעילים מוסרת באמצעות זרימת כבישת חומצה משופרת חודשית. ### שלב 3: מפרטי פעולת ייצור סטנדרטיים 1. מנע שקיעת משקעים על ידי הפעלת זרימה רציפה במהירות נמוכה עבור מעגלי המתנה ואיסור שימור בינוני סטטי לטווח ארוך. 2. כדי למנוע את הנחתה הכוללת של הזרימה הנגרמת מחסימת מסנן, יש צורך לנקות את שני השלבים הקדמיים הדו-שלביים מסננים קדמיים בכל משמרת {10}תחזוקה מלאה}{10}לפירוק C10} מחזורים לסילוק משקעים ופסולת שהצטברו באזורים מתים במהלך הכיבוי. שלב 4: בדיקה שוטפת של סכנות קורוזיה של אזורים מתים עם מיקוד ספציפי 1. ציוד נירוסטה וטיטניום: התמקדו בפטרול על שינוי צבע תחתית האוגן, המרפק והצינור; בדיקת פוטנציאל רבעוני ועובי דופן על-קולית עבור עמדות עומדות; 2. תנורי חימום מצופים PFA: סריקה תרמית אינפרא אדום חודשית לזיהוי אזורים קרים שלפוחיות שהם תוצאה של חדירת אלקליות של אזורים מתים. 3. צינורות קוורץ: ערכו בדיקות העברת אור דו שבועיות כדי לקבוע את מידת ההקפאה של האזור המת ולארגן ניקוי חומצה כאשר נצפה שינוי צבע מט. ## תקציר מנהלים הנזק המועלה של קורוזיה של תאי ריכוז חמצן והעשרה מקומית של יונים קורוזיביים עבור כל חומרי צינורות החימום מופעלים על ידי אזורים מתים בצנרת, היוצרים מיקרו-סביבות סטטיות עומדות בלתי נמנעות. הניתוק הבסיסי של מקורות קורוזיה של אזורים מתים, מונעים סיכוני דליפה מוקדמים נסתרים של צרורות צינורות חימום, ומאריכים באופן משמעותי את חיי השירות הכוללים של הציוד ניתן להשיג באמצעות שינוי חומרה לביטול מבנים עומדים מובנים, תהליכי שטיפת CIP בזרימה גבוהה אופטימלית ופעולת המתנה אנטי-סטטית סטנדרטית.