Химическая пассивация — это основной процесс восстановления компактной защитной пленки TiO₂ на титановых нагревательных трубках, который делится на автономную пассивацию с полным погружением в независимых резервуарах для пассивации и циркуляционную пассивацию в режиме онлайн внутри ферментационных резервуаров. Многие производственные цеха полагаются на онлайн-пассивацию только при плановом обслуживании, игнорируя присущие ей ограничения, такие как слепые зоны и неравномерное образование пленки, в то время как чрезмерная автономная разборка приводит к дополнительным простоям и рискам механических царапин. В этой статье сравниваются два режима пассивации с точки зрения однородности пассивации, возможности устранения дефектов, производственных потерь, затрат на рабочую силу и стабильности пленки, а также предлагается согласованная система периодической пассивации, объединяющая эти два процесса.
Пассивация онлайн-циркуляции – это ежедневная общепринятая схема без разборки трубки. После завершения стандартной CIP-кислотной-основной очистки жидкость для пассивации перекисью водорода-лимонной кислотой циркулирует в исходном контуре резервуара, обеспечивая ремонт пленки без опорожнения резервуара и удаления пучков трубок. Его очевидные преимущества заключаются в минимальных перерывах в производстве, автоматической циркуляции трубопроводов и низких трудозатратах. После пассивации трубопровод может напрямую перейти на промывку чистой аэрированной водой, что упрощает весь процесс обслуживания. При небольшом равномерном пассивном утончении пленки после регулярной очистки онлайн-циркуляция может в основном восстановить поверхностный потенциал выше +150мВ, что соответствует эксплуатационным требованиям бродильных резервуаров с низкой и средней-нагрузкой.
Однако онлайн-пассивация имеет неизбежные структурные дефекты, ограничивающие качество пленки. Пузырьки постоянно собираются у верхней дуги наклонных титановых трубок, образуя мертвые зоны с -недостатком кислорода, где пассивирующая жидкость не может полностью контактировать с металлической матрицей. Опорные зазоры и вогнутые области сварных швов покрываются пленкой статической жидкости, что приводит к локальному неполному образованию пленки и постоянным зонам с низким-потенциалом. Кроме того, остаточные примеси сахара и соли в резервуаре загрязняют пассивирующую жидкость, снижая активность перекиси водорода и приводя к образованию рыхлой, тонкой оксидной пленки с плохой долговременной-стабильностью. Онлайн-пассивация не может быть направлена на места с глубокими царапинами и ямками для более тщательного ремонта, поэтому кумулятивные дефекты будут ухудшаться с каждым годом.
Погружение автономного резервуара пассивации — это процесс глубокого ремонта, требующий полу-капитального ремонта. Весь узел титановой трубки разбирается и переносится в специальный резервуар для пассивации, не содержащий фторидов,-заполненный стандартным реагентом для пассивации. Во время статической выдержки операторы регулярно переворачивают пучок трубок, чтобы исключить все мертвые углы застоя пузырьков и обеспечить равномерный контакт жидкости с верхней и нижней стенками труб. Перед погружением можно выполнить локальную полировку и точечную очистку для удаления оксидных слоев сварного шва и глубоких царапин, поэтому регенерированная пассивная пленка становится более плотной и однородной, а общая разность потенциалов контролируется в пределах 30 мВ. Для трубок с длительно-низким потенциалом после нескольких онлайн-обработок погружение в автономный режим является единственным эффективным методом ремонта, позволяющим восстановить полную защиту от-коррозионных свойств.
Самым большим недостатком автономной пассивации является высокая стоимость комплексной операции. Опорожнение резервуара, разборка труб, транспортировка и повторная установка требуют от 1 до 2 рабочих дней полной остановки производства, что приводит к потерям заброшенного ферментационного бульона и повторному потреблению энергии при стерилизации. При частом подъеме и погрузочно-разгрузочных работах хрупкая пассивная пленка легко царапается твердыми инструментами или стальными кронштейнами, создавая новую скрытую опасность коррозии. Кроме того, предприятиям необходимо инвестировать в автономные резервуары для пассивации, вспомогательное аэрационное оборудование и большое количество специальной пассивирующей жидкости, что увеличивает затраты вспомогательных материалов в каждом цикле капитального ремонта.
Научное сочетание двух режимов пассивации может сбалансировать эффективность обслуживания и анти-коррозионный эффект. Резервуары для ферментации пищевых продуктов средней-нагрузки осуществляют онлайн-пассивацию ежемесячно, а автономную пассивацию резервуаров — один раз в год; В высокочастотных-периодических фармацевтических стерильных ферментационных резервуарах применяется онлайн-пассивация после каждого ежемесячного удаления накипи, а полная автономная погружная пассивация каждые шесть месяцев; Трубы для нагрева промышленных сточных вод с высокой-коррозией сокращают автономный цикл пассивации до четырех месяцев. После ежеквартальных испытаний на потенциал трубки с локальными участками с низким-потенциалом готовятся к автономному расширенному ремонту в следующем периоде капитального ремонта.
Таким образом, пассивация с циркуляцией в режиме онлайн адаптируется к ежедневному плановому техническому обслуживанию с низкими потерями при остановке, но ограниченной способностью к устранению дефектов, в то время как погружение резервуара для пассивации в автономном режиме обеспечивает тщательную полную-восстановление поверхностной пленки за счет высоких производственных и трудовых затрат. Составление системы послойной смешанной пассивации в зависимости от коррозионной нагрузки резервуара может компенсировать дефекты однократного процесса пассивации, сохранять пассивную пленку титановой трубки в стабильном компактном состоянии круглый год и продлить общий срок службы отопительного оборудования.
