כיצד להבחין בין צינורות חימום טיטניום טהורים אמיתיים TA1/TA2 לבין צינורות חימום-מטיטניום מזויפים ומוצרים נחותים מסגסוגת ברזל גבוהה-

על מנת לצמצם הוצאות, ספקים רבים מחליפים צינורות טיטניום טהור תעשייתיים בצינורות מרוכבים מפלדה מצופים טיטניום- או צינורות סגסוגת טיטניום מברזל גבוהים. מוצרים מזויפים אלו מפגינים דליפה תכופה במיכלי תסיסה, דילול דופן מהיר, משקעי יונים כבדים של מתכת כבדה ועמידות לקויה לקורוזיה. מאמר זה מספק סקירה מקיפה של שיטות זיהוי מרובות-, כגון תצפית מראה, בדיקות מהירות פשוטות בשדה, זיהוי ספקטרלי במעבדה ואימות הרסני. כמו כן, היא קובעת תקני אפליה ברורים עבור בדיקה נכנסת של רכש.

1. סינון ראשוני חזותי ומגע (ב-שיפוט מהיר באתר ללא מכשירים)
1.1 הבדל ברק מתכתי על פני השטח
טיטניום טהור TA1/TA2 אותנטי המשטח רך, והברק המתכתי בצבע כסף מט אחיד- לאחר הליטוש. אין אור לבן קר מסנוור. שינוי צבע הסרט הפסיבי הופך לאפור בהיר באופן אחיד ללא כתמים אדומים חלודה לאחר מגע בינוני ממושך.

צינור תחתון עשוי מפלדה מצופה-טיטניום לאחר שחיקה קלה של שריטה, אזורים מקומיים מציגים ברק פלדה לבן בוהק. עם זאת, בסיס פלדת הפחמן הפנימי מייצר במהירות כתמי חלודה כתומים -אדומים באוויר לח כאשר ציפוי הטיטניום הדק מתקלף.

סגסוגת טיטניום ממוחזרת עם תכולת ברזל גבוהה ברק פני השטח אפור כהה ולא אחיד, עם מספר רב של כתמי טומאה שחורים קטנים מפוזרים על דופן הצינור. לאחר ניקוי חומצה CIP, מופיעים כתמי קורוזיה כהים בתוך פרק זמן קצר.

1.2 שיטת השוואת משקל (השוואה אינטואיטיבית, צינור מפרט זהה)
כאשר הקוטר החיצוני, עובי הדופן והאורך זהים:

טיטניום טהור הוא קל משקל, עם צפיפות של 4.51 גרם/ס"מ³.

הצפיפות הממוצעת של פלדת פחמן היא 7.85 גרם/ס"מ³, בעוד שהמשקל הכולל של פלדה בציפוי טיטניום- גבוה ב-30% עד 40% מזה של צינורות טיטניום טהורים מאותו מימד. שיטת הפעולה: שקלו את צינור החימום המושלם באורך DN 50 1.8m סטנדרטי. אם המשקל עולה על משקל צינור TA2 הסטנדרטי ביותר מ-25%, יש חשד שהוא מורכב מחומר מרוכב פלדה מצופה טיטניום-.

1.3 זיהוי מראה הריתוך
ריתוך מגן ארגון טיטניום טהור: משטח הריתוך בצבע כסף-לבן או זהוב בהיר, עם קשת מעבר חלקה וללא שכבת שריפת תחמוצת שחורה לאחר השלמת הגנת הריתוך. לריתוך ולגוף הצינור יש ברק עקבי.

ריתוך פלדה בציפוי טיטניום-: הטמפרטורה הגבוהה של תהליך הריתוך חודרת את רירית הטיטניום הדקה, וגורמת לפלדה הפנימית להמס ולייצר תכלילי סיגים שחורים. משטח הריתוך מאופיין בשכבות פריכות שחורות הנראות לעין המתנתקות בקלות בעת ליטוש.

ריתוך סגסוגת ברזל גבוהה-: הריתוך מציג צבע חמצון כחול כהה-שחור, כמו גם נקבוביות ושברים זעירים רבים הנראים מתחת לזכוכית מגדלת.

2. בדיקת נקודה כימית מהירה-נייד באתר (דגימה לא-הרסנית, מגיב פשוט)
תצורת ריאגנט בדיקה: 10% נוזל לבדיקת עקבות חומצה הידרופלואורית (במיקרו-טיפה בלבד; ללא השרייה מלאה)
נהלים לתפעול:

כדי להעלים את הסרט הפסיבי על פני השטח, השתמש בנייר זכוכית עדין 800 רשת כדי להבריק אזור קטן ונקי על הקיר החיצוני של הצינור.

הנח טיפת מיקרו- בודדת של נוזל הבדיקה על המיקום המלוטש וצפה בתגובה תוך 10 שניות:

טיטניום טהור מקורי TA1/TA2: הנוזל עובר יצירת בועות קלה והדרגתית, וכתוצאה מכך גוון אפור חלש. אין קורוזיה מהירה ואלימה. תגובת TA1 איטית יותר מזו של TA2 בשל תכולת הברזל הנמוכה שלה.

פלדה מצופה-טיטניום: הנוזל עובר הקצף אלים מיד במגע עם הפלדה, וכתוצאה מכך משקעי חלודה גלויים וצבע שחור כהה.

סגסוגת טיטניום ממוחזרת ברזל גבוהה-: הנוזל מבעבע במהירות והופך לצבע אפור כהה-שחור. שאריות הקורוזיה השחורות ניכרות בקלות לאחר הניגוב.

תזכורת בטיחותית: השתמש רק בדגימת טיפות מיקרו-, שים כפפות מגן והגנה על העיניים, ואסוף פסולת נוזלים לטיפול מרוכז.

3. גילוי מהיר ספקטרלי XRF נייד (תקן הבדיקה הנכנסת הנפוץ ביותר עבור מפעלים)
תקן דגימה: דגימה אקראית של 10% מהאצווה, זיהוי נפרד של גוף הצינור והריתוך ורישום התוכן של אלמנטים Fe, Ti, Al ו-V.

תקן מקובל לחומרים אותנטיים
טיטניום טהור TA1 דרגה 1: Ti גדול מ-99.35% או שווה ל-99.35%, Fe פחות מ-0.08% או שווה ל-0.08%, ולא זוהו אלמנטים מסגסוגת Al/V.

טיטניום טהור TA2 דרגה 2: Ti גדול או שווה ל-99.20%, Fe פחות או שווה ל-0.15%, וללא Al/V;

סף לשיפוט מזויף
פלדה בציפוי טיטניום-: XRF מזהה שבר מסה של Fe העולה על 1.0% בעמדת החדירה של השחזה; תכולת ה-Ti פוחתת בפתאומיות, מה שמצביע על כך שאלמנט הברזל הוא היסוד הדומיננטי.

לסגסוגת הטיטניום הגבוהה-ברזל יש תכולת Fe של 0.20%, החורגת מהמגבלה הסטנדרטית של TA2. מוצרים חלקיים מכילים עקבות זיהומים אל/V מגרוטאות סגסוגת מעורבת.

סגסוגת Ti-6Al-4V מזויפת: Al ניתן לזיהוי בכ-6% ו-V ניתן לזיהוי בכ-4%; צינורות חימום תסיסה אסורים.

4. ניתוח הרכב מלא הרסני במעבדה (זיהוי בוררות סופי למחלוקות איכות)
חתוך דגימות צינוריות קטנות לניתוח יסודי מלא באמצעות ספקטרוסקופיה פליטה אופטית (OES). בדוק את תכולת הטומאה של C, N, H, Fe, Al ו-V בזה אחר זה והשווה אותו לאינדקס סיווג טיטניום טהור GB/T 3620.1 בתקן הלאומי.

קריטריוני פסילה: נוכחותם של יסודות אלומיניום וסגסוגת ונדיום; כל טומאה יחידה עוברת את הגבול הסטנדרטי של TA1/TA2.

חתך -של דגימת פלדה מצופה-טיטניום נצפה תחת מיקרוסקופ מטאלוגרפי. המבנה הוא קומפוזיט דו-שכבתי המורכב משכבת ​​טיטניום דקה חיצונית ומצע פנימי של פלדת פחמן. קו ההפרדה של הממשק נראה בבירור.

5. תרגל בדיקה מואצת של הדמיית קורוזיה (כדי לשכפל את סביבת CIP התסיסה)
הנח את דגימות הבדיקה בבדיקה מואצת מתמשכת ב-50 מעלות למשך 72 שעות בסביבת זרימה מתחלפת של 4% חומצת לימון ו-5% נתרן הידרוקסיד.

מקורי TA1/TA2: ללא חריצים, ללא ירידה ניכרת במשקל לאחר ניקוי, ורק שינוי סרט פסיבי באפור בהיר אחיד.

פלדה בציפוי טיטניום-: הציפוי מתקלף חלקית, וגורם לפלדה הפנימית להחליד קשות. זה גורם לירידה ניכרת במשקל, ומשקעי החלודה מזהמים את התמיסה.

קורוזיה צפופה מתפזרת על פני השטח של סגסוגת טיטניום גבוהה-בברזל, וכתוצאה מכך נוצרת תמיסה עכורה המכילה משקע מתכת אפור.

6. הסכנות הנסתרות של צינורות חימום מזויפים בייצור התסיסה
לפלדה המצופה-טיטניום יש רירית טיטניום דקה הרגישה לנזק מהתנגשויות בהתקנה ושחיקת חלקיקים. החלודה המהירה של הפלדה הפנימית גורמת ליוני ברזל בינוניים החורגים מהסטנדרט, מה שמחייב את גריטת מרק התסיסה. דליפת חדירה מקומית מתרחשת בתוך 6 עד 12 חודשים מהפעולה.

סגסוגת טיטניום ממוחזרת עם תכולת ברזל גבוהה הקומפקטיות של הסרט הפסיבי נפגעת על ידי נוכחותם של זיהומי ברזל מוגזמים. חיי השירות של שפופרת TA2 הם רק-שליש מהצינור הסטנדרטי של TA2 עקב קורוזיה חמורה של שקעים במהלך CIP מתחלף של חומצה-בסיס. בדיקת ה-GMP התרופות נכשלה עקב התמוססות מתמשכת של יוני ברזל.

סגסוגת Ti-6Al-4V המזויפת מכילה יסודות אלומיניום וונדיום המתמוססים במדיום חומצה אורגנית. שאריות המתכות הכבדות בסגסוגת חורגות מגבולות הבטיחות של מזון ותרופות, מה שמהווה סיכון של דחיית מוצר אצווה.

7. זרימת פעולה רגילה לבדיקה נכנסת רכש
השוואת משקל, ברק פני השטח ובדיקה חזותית של ריתוך הם כולם מרכיבים של דגימת אצווה.

מוצרים חשודים: גילוי מהיר ספקטרלי XRF נייד, הקלטת נתונים מרכיבים;

מעבדה OES קומפוזיציה מלאה מטאלוגרפית מבחן בוררות הרסנית: דגימות מחלוקת איכות;

בדיקת סימולציית קורוזיה של חומצה- מואצת לאימות משני: אצווה חלקית של דגימה אקראית.

קֶלֶט:

שיטת זיהוי: מקורי TA1/TA2 טיטניום טהור מזויף טיטניום-מצופה פלדה גבוהה-סגסוגת טיטניום ממוחזרת ברזל
ברק פני השטח: צבע אפור כסוף אחיד ורך ללא כתמי חלודה. מקומית, לפלדה יש ​​ברק בהיר; עם זאת, הוא רגיש לחלודה כתומה בעקבות נקודות טומאה שחורות מפוזרות, אפור כהה לא אחיד
משקל קל, סטנדרטי משקל זהה למפרט-30-40% כבד יותר מטיטניום טהורTA1 Fe פחות או שווה ל-0.08%; TA2 Fe פחות או שווה ל-0.15% Fe＞1.0% באזור הציפוי הפגוע Fe＞0.20% מעט כבד יותר מתכולת הברזל הסטנדרטית TA2 XRF
בדיקת חומצה עם מיקרוטיפות נוזל אפור בהיר שמבעבע לאט ומתון באופיו משקעי חלודה שחורה, הקצפה אלימה שאריות שאריות שחורות כהות ומבעבעות במהירות
בדיקת קורוזיה מואצת במקום (CIP) ללא שקעים, ירידה זניחה במשקל קילוף ציפוי, אובדן חלודה משמעותי משקעי מתכת וגלעות משטחים נרחבות
סיכום מרוכז
בטיחות ייצור התסיסה וקצב ההסמכה של המוצר מושפעים באופן משמעותי מהסכנות המוסתרות הקטלניות של פלדה מזויפת-בציפוי טיטניום וצינורות חימום גבוהים של גרוטאות סגסוגת ברזל, כולל זיהום מתכת כבד בינוני וחיי שירות קצרים. ארגונים צריכים ליישם נהלי בדיקה נכנסת מרובי-שכבתיים המשלבים בדיקת מראה, זיהוי מהיר ספקטרלי נייד ובוררות הרסנית במעבדה. כמו כן, עליהם לעמוד בקפדנות בתקנים כמותיים עבור תכולת זיהומי אלמנט טיטניום וברזל ולמנוע לחלוטין ממוצרים מזויפים נחותים להיכנס למיכלי ייצור דרך קישור הרכש.