מדוע יוני פלואוריד עקבות קטלניים לכל ציוד צינורות חימום טיטניום?

# מה הסיבה למוות של כל ציוד צינורות חימום טיטניום עקב יוני פלואוריד? סרט הפסיבציה TiO₂ המתקן את עצמו-הוא המנגנון העיקרי שבאמצעותו צינורות חימום טיטניום טהור דרגה 2 עמידים בפני כלוריד ושחיקת אלקליות חלשה בסדנאות תסיסה. עם זאת, אפילו יוני פלואוריד עקבות ישחקו לחלוטין את שכבת ההגנה הזו, וכתוצאה מכך לקורוזיה אחידה בלתי הפיכה.. מפעלים רבים המאחסנים חומרי גלם מעורבים מתעלמים ממפגעי זיהום צולבים-קטנים של פלואוריד, מה שמביא להשלכה של צרורות שפופרות שלמות תוך מחזור שירות קצר. ביצועי הקורוזיה של ארבעה חומרי צינורות חימום מושווים בטבלה שלהלן כאשר הם נחשפים ליוני פלואוריד.|סוג צינור חימום|תגובה עם עקבות פלואוריד (פחות או שווה ל-1ppb)|גילוי נזקי פני השטח|אובדן חיי שירות|פתרונות מתקינים זמינים|| ----|----|----|----|----|| טיטניום דרגה 2|פירוק סרט בלתי הפיך|תחריט מט לבן חלבי על כל קיר הצינור|מחזור שירות מקוצר ב-70%–90%|רק פסיבציה משופרת במצב לא מקוון לזיהום קל|| 316 נירוסטה|קורוזיה מקומית איטית של בור|בורות חלודה קטנים מפוזרים על ריתוכים|מחזור שירות מקוצר ב-30%|פסיבציה משלימה של ריתוך ובקרת כלוריד|| צינור קוורץ|אין תגובה כימית|משטח חלק ללא עקבות|אפס אובדן חיי שירות|שימוש יציב לטווח ארוך ללא תחזוקה נוספת|| מחמם מצופה PFA|נפיחות ציפוי איטי|קהות משטח קלה ללא חשיפה למצע|מחזור שירות מקוצר ב-10%–20%|הגדל את תדירות החלפת המסנן|סרט פסיבציה של טיטניום דו חמצני, מחסום הליבה נגד קורוזיה של צינורות טיטניום, אינו יכול לעמוד בפני שחיקת פלואוריד בשום טמפרטורת פעולה של תסיסה. סרט המגן הצפוף נמס לחלוטין כאשר יוני פלואוריד מתאחדים עם תחמוצת טיטניום לייצור תרכובות טיטניום פלואוריד מסיסות. מצע התרבות נוצר במגע ישיר על ידי מתכת טיטניום טרייה לאחר שהסרט ניזוק, וכתוצאה מכך קורוזיה אלקטרוכימית הומוגנית המשתרעת על פני כל פני הצינור במקום להישאר במקומות מקומיים. קורוזיה פלואורידית של טיטניום היא אחידה, וכתוצאה מכך ירידה אחידה בעובי הדופן, בניגוד לנירוסטה, המייצרת רק פיתולים מקומיים. תהליך זה אינו מייצר אותות אזהרה מוקדמים ברורים במהלך סיורים חזותיים יומיומיים. ריכוזי פלואוריד נמוכים עד 1 ppb במי ניקוי או מדיום יצטברו כתוצאה ממחזורי CIP חוזרים. שאריות פלואוריד זעירות ייכנסו ללולאת התסיסה דרך דליפת צנרת או שגיאות תפעול ידני אם מחסן חומרי הגלם של המפעל מכיל ריאגנטים המכילים פלואוריד ללא בידוד עצמאי. שכבת תחריט לבנה שקופה תהיה ברורה על פני הצינור לאחר חודש עד חודשיים של מחזור רציף. במהלך שלב זה, זרימת המים העשירים בחמצן יכולה רק להאט מעט את הקורוזיה, אך היא אינה מסוגלת לשחזר את סרט הפסיבציה המלא המקורי. צרור הצינורות רגיש לדליפה דרך הקיר בכל רגע בו דילול עובי הקיר עולה על 0.1 מ"מ. הסיבה העיקרית לבחירת צינורות חימום טיטניום במפעלי ביו-פרמצבטיקה סטריליים של GMP היא היתרון האפס של משקעי מתכות כבדות. עם זאת, העיקרון הבסיסי הוא להשיג אפס חשיפה לפלואוריד. על מנת להפסיק אוטומטית את מערכות החימום וההזנה לאחר זיהוי פלואוריד, ארגונים המשתמשים בציוד טיטניום חייבים לבנות צינורות הזנת חומרי גלם נטולי פלואור באופן עצמאי לחלוטין, להתקין מנעולים מכניים כפולים וליישם גלאי פלואוריד מקוונים. כדי ללכוד אותות תחריט פלואוריד מוקדם, טכנאי תחזוקה חייבים לבצע סריקת פוטנציאל משטח מלא בכל רבעון. קו הייצור חייב להפסיק את פעולתו על מנת לשטוף ביסודיות את כל המיכל והצינור כאשר נצפים ערכי פוטנציאל נמוכים מתמשכים. צינורות חימום טיטניום יאבדו את תכונותיהם נגד קורוזיה ויגרמו להחלפת ציוד ניכרת והפסדי גריטה בינוניים בהיעדר אמצעי בידוד מקיפים של פלואוריד.