-Quy trình vận hành thụ động hóa học tại chỗ được tiêu chuẩn hóa dành cho ống gia nhiệt bằng titan nguyên chất

Tiêu đề:-Quy trình vận hành thụ động hóa học tại chỗ đã được tiêu chuẩn hóa cho các ống gia nhiệt bằng titan nguyên chất. Màng thụ động TiO₂ trên các ống gia nhiệt bằng titan sẽ bị mỏng đi và hư hỏng liên tục do mài mòn cơ học, chu trình nhiệt, ứ đọng bong bóng và làm sạch CIP-bazơ bằng axit. Thụ động hóa học là quy trình bảo trì chính được sử dụng để-thiết lập lại lớp màng chống ăn mòn đồng nhất, nhỏ gọn-. Nó được phân thành hai loại: thụ động tuần hoàn trực tuyến trong bể (bảo trì định kỳ hàng tháng) và thụ động ngâm hoàn toàn ngoại tuyến (tháo gỡ đại tu nửa năm một lần). Tài liệu này thiết lập các tiêu chuẩn về công thức thuốc thử, nhiệt độ, thời gian, trình tự vận hành,-xử lý sau và kiểm tra khả năng chấp nhận nhằm ngăn chặn quá trình thụ động không đúng cách dẫn đến hình thành màng không hoàn chỉnh hoặc ăn mòn quá mức-ma trận. ## 1. Hai tình huống có thể áp dụng cho quy trình thụ động hóa ### 1.1 Thụ động lưu thông trực tuyến (bảo trì định kỳ hàng tháng, không cần tháo ống) Áp dụng: Bề mặt ống có hiện tượng biến màu xám nhẹ, đồng nhất, điện thế màng thụ động thấp hơn +150mV một chút và không có vết rỗ sâu hoặc vết xước diện tích-lớn. Ưu điểm: Giảm chi phí nhân công, không cần đổ bể và tháo rời ống và có thể hoàn thành theo quy trình làm sạch CIP tiêu chuẩn. ### 1.2 Thụ động ngâm hoàn toàn ngoại tuyến (ống được tháo rời bán-hàng năm) Liên quan: Sửa chữa đánh bóng mối hàn, các khuyết tật sâu cục bộ, các khuyết tật tiềm ẩn ở khu vực lớn-thấp{20}}và sau{21}}hàn các ống titan mới trước khi giao hàng tại nhà máy. Ưu điểm: Hiệu quả phục hồi chống ăn mòn{23}}hiệu quả nhất, hình thành màng{24}bề mặt đồng đều và sửa chữa toàn diện các khu vực bị hư hỏng cục bộ. ## 2. Công thức cho dung dịch thụ động hóa an toàn dành riêng cho titan và không chứa florua-### Công thức chính A: Tiêu chuẩn phổ biến cho chất lỏng thụ động hydro peroxide pha loãng - Tỷ lệ nguyên liệu thô: 2% hydro peroxide cấp thực phẩm-và axit xitric cấp thực phẩm 0,5%-, hòa tan trong nước khử ion có ga - Nhiệt độ hoạt động: 35 độ đến 45 độ - Cơ chế cơ bản: Sự giải phóng liên tục oxy hoạt tính bằng hydro peroxide tạo điều kiện cho màng TiO₂ dày đặc. Sự phát triển của màng TiO₂ được tạo điều kiện thuận lợi nhờ axit citric, giúp loại bỏ cặn oxit tự do trên bề mặt mà không ăn mòn nền titan. - Ưu điểm: Không có nguy cơ giòn do hydro, tương thích với các tiêu chuẩn vệ sinh thực phẩm/dược phẩm và không có cặn kim loại nặng. ### Công thức B: Thụ động hóa nhẹ với nồng độ axit nitric thấp (ngâm ngoại tuyến là lựa chọn duy nhất cho các ống mới) - Giải pháp: Axit nitric loãng 5% trong nước khử ion - Nhiệt độ phòng: 20 độ đến 30 độ - Hạn chế: Axit nitric dư bị nghiêm cấm lưu thông trực tuyến trong bể lên men vì nó sẽ phá hủy các chủng lên men. Nó được sử dụng riêng để xử lý trước ngoại tuyến các ống titan hoàn toàn mới trước khi lắp đặt. ### Thuốc thử bị cấm thụ động hóa 1. Chất lỏng chứa axit hydrofluoric và amoni florua: Fluoride hòa tan hoàn toàn màng oxit titan và gây ra sự ăn mòn ma trận không thể đảo ngược. 2. Nguy cơ tiềm ẩn của hiện tượng giòn hydro: Sự tạo ra hydro hàng loạt do các axit mạnh có nồng độ-cao (axit clohydric, axit sulfuric). 3. Chất kiềm nóng đậm đặc ở nhiệt độ trên 80 độ : Trung hòa hiệu ứng thụ động và đồng nhất làm mỏng màng thụ động hiện tại. ## 3. Quy trình hàng tháng đối với quy trình vận hành thụ động tuần hoàn trực tuyến 1. Xử lý trước: Thực hiện trình tự làm sạch xen kẽ bazơ axit CIP tiêu chuẩn{58}}để loại bỏ hoàn toàn muối khoáng vô cơ và cặn cacbon hữu cơ khỏi thành ống. Xả hết chất lỏng làm sạch và xả bằng nước khử ion nhiều lần cho đến khi độ pH của nước thải ở mức trung tính. 2. Chuẩn bị chất lỏng thụ động: Dung dịch axit citric-hydro peroxide công thức A phải được trộn và sục khí hoàn toàn trong 30 phút để đạt được mức oxy hòa tan Lớn hơn hoặc bằng 6mg/L. 3. Hoạt động thụ động tuần hoàn: Cho chất lỏng thụ động vào bể, đảm bảo rằng tất cả các bề mặt ống gia nhiệt bằng titan đều được bao phủ hoàn toàn và duy trì sự tuần hoàn liên tục trong 6 giờ. Duy trì nhiệt độ chất lỏng trong khoảng từ 35 đến 45 độ. Trong quá trình tuần hoàn, hãy kích hoạt quá trình sục khí vi mô để bổ sung oxy. 4. Kiểm tra trung gian: Sau ba{72}}giờ tuần hoàn, lấy mẫu chất lỏng để xác định nồng độ hydro peroxit. Nếu nồng độ giảm xuống dưới 1%, hãy thêm thuốc thử. 5. sau-xả trung tính thụ động: Sau khi xả hết chất lỏng thụ động, tuần hoàn nước khử ion có ga ấm trong 2 giờ để loại bỏ mọi thuốc thử thụ động còn sót lại. 6. Quá trình trưởng thành màng tĩnh: Trước khi cho môi trường lên men vào, hãy duy trì bể ở nhiệt độ không đổi và đổ đầy nước sạch, giàu oxy{79}} vào bể. Để màng TiO₂ đông đặc tự nhiên trong 12 đến 24 giờ. 4. Quá trình thụ động ngâm hoàn toàn ngoại tuyến (kiểm tra lại ống đã tháo rời) 1. Làm sạch trước-: Đầu tiên, loại bỏ toàn bộ cặn carbon bằng cách ngâm nó trong chất lỏng làm sạch hỗn hợp. Sau đó, sử dụng keo đánh bóng siêu mịn 800 lưới-không chứa fluoride để đánh bóng các vết xước sâu và hàn các khu vực bị đổi màu. Cuối cùng, lau sạch toàn bộ dầu, mảnh vụn kim loại và cặn oxit. 2. Rửa bằng nước khử ion: Rửa phun hoàn toàn để loại bỏ cặn bột đánh bóng, không cho phép có vết khô trên bề mặt. 3. Thụ động ngâm: Nhúng toàn bộ ống titan vào Công thức. Bể thụ động có cụm ống ngập hoàn toàn chất lỏng, nhiệt độ không đổi 40 độ, ngâm tĩnh trong 8 giờ và sục khí sủi bọt liên tục ở đáy bể. 4. Lật trung gian: Để tránh hiện tượng ứ đọng bong bóng và hình thành màng không đều, nên lật ống gia nhiệt 2 giờ một lần. Điều này là cần thiết để ngăn chặn sự hình thành các vùng mù trên bề mặt ống phía trên. 5. Rửa nhiều giai đoạn: Bắt đầu bằng nước rửa thô bằng nước khử ion tuần hoàn, sau đó rửa bằng phun mịn trong 30 phút cho đến khi không phát hiện thấy dư lượng peroxide trên bề mặt. 6. Sấy khô và trưởng thành: Đặt sản phẩm trong xưởng sạch sẽ, vệ sinh trong 24 giờ để lớp màng tự nhiên đặc lại trước khi lắp lại. Tránh nướng ở nhiệt độ cao và để sản phẩm khô tự nhiên ở nhiệt độ phòng. ## 5. Các tiêu chuẩn để phát hiện chấp nhận thụ động sau-(tiền đề đánh giá trình độ chuyên môn) ### 5.1 Tiêu chuẩn về hình thức bên ngoài Thân ống và mối hàn có độ bóng nhất quán, màng màu xám bạc mờ đồng nhất{111}}trên bề mặt ống và không có vết oxy hóa đen sẫm, sự khác biệt màu cục bộ và kết tủa muối trắng còn sót lại. ### 5.2 Đo điện thế (chỉ số định lượng lõi) Thử nghiệm bằng điện cực calomel bão hòa: Hiệu điện thế lớn nhất của hai vị trí bất kỳ trên cùng một ống là Nhỏ hơn hoặc bằng 30mV; điện thế ổn định bề mặt Lớn hơn hoặc bằng +150mV. - Xử lý không đủ tiêu chuẩn: Nếu điện thế luôn thấp hơn +120mV, hãy đánh bóng lại và thực hiện quá trình thụ động ngâm hoàn toàn. Nếu điện thế nằm trong khoảng từ +120mV đến +150mV, hãy-tái tuần hoàn thụ động trong 3 giờ nữa. 5.3 Kiểm tra nhanh các giọt axit tại chỗ (xác minh không{125}}phá hủy) Đánh bóng một khu vực nhỏ, không tì vết và bôi một-công thức vi mô chất lỏng thụ động; chỉ có phản ứng bong bóng chậm chạp, mờ nhạt trong vòng 10 giây, không có sự ăn mòn dữ dội nhanh chóng, cho thấy một màng thụ động hoàn chỉnh, nhỏ gọn. ## 6. Các điểm kiểm soát rủi ro vận hành quan trọng để ngăn ngừa lỗi thụ động 1. Duy trì kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt: Nhiệt độ chất lỏng thụ động vượt quá 50 độ sẽ đẩy nhanh quá trình phân hủy hydro peroxide, dẫn đến tạo ra một màng mỏng mềm do không đủ oxy. Nhiệt độ dưới 30 độ sẽ kéo dài đáng kể quá trình hình thành màng. 2. Đảm bảo đủ lượng oxy hòa tan: Oxy là nguyên liệu thô chính để tổng hợp màng TiO₂; quá trình thụ động tĩnh không được thông khí sẽ dẫn đến màng không hoàn chỉnh và điện thế bề mặt thấp. 3. Loại bỏ cặn hoàn toàn trước{136}}: Bề mặt ống được bao phủ bởi cặn cacbon và cặn muối cản trở sự hình thành màng, dẫn đến hình thành các vùng mù thụ động cục bộ và các vùng rỗ tập trung. 4. Không tiếp xúc khô trong quá trình thụ động: Một phần bề mặt ống tiếp xúc với không khí sẽ dễ dàng tạo thành một màng thay thế khô khô không nhất quán và dễ dàng được bóc ra trong quá trình tuần hoàn axit-bazơ. 5. tiếp theo. Thuốc thử được tiêu thụ nhanh chóng sẽ được bổ sung: Nồng độ hydro peroxide giảm, khả năng thụ động bị mất và hiệu quả làm sạch đơn giản đạt được thông qua quá trình lưu thông kéo dài. ## 7. Khắc phục hiện tượng thụ động không đủ tiêu chuẩn|Hiện Tượng Bất Thường|Nguyên nhân gốc rễ|Đề án vận hành khắc phục|| ----|----|||Sự đổi màu loang lổ màu xám đen cục bộ trên thành ống|Bong bóng ứ đọng, không đủ oxy hòa tan cục bộ|Tăng thể tích sục khí, lật bó ống ngoại tuyến, kéo dài thời gian thụ động thêm 2h|| Điện thế bề mặt tổng thể chỉ +100+120mV|Hydrogen peroxide bị phân hủy, nồng độ thuốc thử không đủ|Bổ sung hydrogen peroxide mới, r 4 giờ|| Các vết xước có thể nhìn thấy vẫn còn tối sau khi thụ động|Cặn đánh bóng chưa được rửa sạch hoàn toàn trước khi thụ động hóa|Tháo rời ngoại tuyến,{161}}đánh bóng lại và thực hiện quá trình rửa sạch nhiều{162}}giai đoạn, sau đó là ngâm hoàn toàn thụ động|| Vùng hàn có sự khác biệt màu sắc rõ ràng và điện thế thấp|Lớp oxit dày của mối hàn không bị loại bỏ trong quá trình làm sạch trước|Ngâm một phần axit citric cục bộ để loại bỏ oxit mối hàn, thụ động thứ cấp tích hợp|Tóm tắt các điểm chính Thuốc thử tiêu chuẩn cho quá trình thụ động hóa ống gia nhiệt titan là chất lỏng hỗn hợp axit citric-hydro peroxide không chứa florua. Quá trình này được chia thành hai giai đoạn: bảo trì hàng tháng lưu thông trực tuyến và đại tu toàn bộ ngoại tuyến nửa năm một lần. Để đạt được sự hình thành màng chất lượng cao đòi hỏi phải cung cấp oxy ổn định, tẩy cặn trước kỹ lưỡng và kiểm soát nhiệt độ ổn định. Tiêu chuẩn đủ tiêu chuẩn cốt lõi là điện thế bề mặt Lớn hơn hoặc bằng +150mV sau khi thụ động. Màng thụ động lỏng lẻo, không có khả năng chống lại sự ăn mòn CIP axit-bazơ xen kẽ trong thời gian dài, có thể là do công thức thuốc thử không phù hợp, sục khí không đủ hoặc làm sạch sơ bộ không đầy đủ. Điều này có thể đẩy nhanh quá trình rỗ thành ống và làm mỏng thành ống.