หัวข้อ: กระบวนการดำเนินการสร้างฟิล์มด้วยสารเคมีบนไซต์-ที่เป็นมาตรฐานสำหรับท่อความร้อนไททาเนียมบริสุทธิ์ การทำความสะอาด CIP ที่เป็นกรด-ฐานอย่างต่อเนื่อง การเสียดสีทางกลไก การหมุนเวียนด้วยความร้อน และการชะงักของฟองอากาศจะทำให้ฟิล์มพาสซีฟ TiO₂ บนท่อทำความร้อนไททาเนียมเสียหายอย่างต่อเนื่อง การสร้างฟิล์มด้วยสารเคมีเป็นกระบวนการบำรุงรักษาหลักในการสร้างฟิล์มป้องกันการกัดกร่อน-ที่สม่ำเสมอและกะทัดรัด โดยแบ่งออกเป็นสองประเภท: การสร้างฟิล์มหมุนเวียนในถังแบบออนไลน์ (การบำรุงรักษาเป็นประจำทุกเดือน) และฟิล์มป้องกันการกัดกร่อนแบบออฟไลน์เต็มรูปแบบ (การถอดชิ้นส่วนยกเครื่องครึ่ง-ประจำปี) เอกสารนี้กำหนดสูตรรีเอเจนต์ อุณหภูมิ เวลา ลำดับการดำเนินการ มาตรฐานการทดสอบหลัง-การบำบัดและการยอมรับ หลีกเลี่ยงการสร้างฟิล์มที่ไม่เหมาะสมซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของฟิล์มหรือเมทริกซ์ที่ไม่สมบูรณ์เหนือ-การกัดกร่อน ## 1. สถานการณ์ที่ใช้ได้กับกระบวนการสร้างฟิล์มสองขั้นตอน ### 1.1 การทำฟิล์มหมุนเวียนแบบออนไลน์ (ไม่มีการถอดชิ้นส่วนท่อ การบำรุงรักษาตามปกติทุกเดือน) ใช้งานได้: พื้นผิวท่อเปลี่ยนสีเป็นสีเทาเล็กน้อยสม่ำเสมอ ศักยภาพของฟิล์มแบบพาสซีฟต่ำกว่า +150mV เล็กน้อย ไม่มีรูลึกหรือ-ความเสียหายจากรอยขีดข่วนขนาดใหญ่ ข้อดี: ไม่จำเป็นต้องเทถังและถอดชิ้นส่วนท่อ ต้นทุนค่าแรงต่ำ สามารถดำเนินการให้เสร็จสิ้นได้หลังจากการทำความสะอาด CIP มาตรฐาน ### 1.2 การทำทู่แบบแช่เต็มรูปแบบแบบออฟไลน์ (การถอดท่อออกครึ่งปี-ยกเครื่องใหม่) ใช้งานได้: รอยขีดข่วนลึกในท้องถิ่น การซ่อมแซมการขัดเงาเชื่อม พื้นที่ขนาดใหญ่-มีข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้น-ต่ำ โพสต์-การเชื่อมท่อไทเทเนียมใหม่ก่อนส่งมอบโรงงาน ข้อดี: การสร้างชั้นฟิล์มพื้นผิว-ที่สม่ำเสมอ การซ่อมแซมพื้นที่ที่เสียหายในพื้นที่อย่างละเอียด ให้ประสิทธิภาพการ-ฟื้นฟูการกัดกร่อนได้ดีที่สุด ## 2. สูตรสารละลายสร้างฟิล์มที่ปลอดภัย (ปราศจากฟลูออไรด์-สำหรับไทเทเนียมโดยเฉพาะ) ### สูตรหลัก A: เจือจางของเหลวสำหรับสร้างฟิล์มไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (มาตรฐานสากล) - อัตราส่วนวัตถุดิบ: 2% อาหาร-ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เกรด + 0.5% อาหาร-กรดซิตริกเกรด ละลายในน้ำปราศจากไอออนแบบเติมอากาศ - อุณหภูมิในการทำงาน: 35-45 องศา - กลไกหลัก: ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะปล่อยออกซิเจนที่แอคทีฟอย่างต่อเนื่องเพื่อส่งเสริมการเติบโตของฟิล์ม TiO₂ ที่หนาแน่น กรดซิตริกติดตามขจัดคราบออกไซด์ที่หลุดร่อนบนพื้นผิวโดยไม่ต้องกัดไทเทเนียมเมทริกซ์. - ข้อดี: ไม่มีความเสี่ยงที่จะเกิดการเปราะของไฮโดรเจน เข้ากันได้กับมาตรฐานปลอดเชื้อของอาหาร/ยา ไม่มีคราบโลหะหนัก ### สูตร B: ความเข้มข้นต่ำ-กรดไนตริกทำให้เกิดทู่อย่างอ่อนโยน (เฉพาะการแช่แบบออฟไลน์สำหรับหลอดใหม่) - อัตราส่วน: 5% สารละลายน้ำปราศจากไอออนของกรดไนตริกเจือจาง - อุณหภูมิ: อุณหภูมิห้อง 20-30 องศา - ข้อจำกัด: ห้ามอย่างเคร่งครัดสำหรับการหมุนเวียนออนไลน์ในถังหมัก กรดไนตริกที่ตกค้างจะทำลายสายพันธุ์ของการหมัก ใช้สำหรับการเตรียมท่อไทเทเนียมใหม่-ล่วงหน้าแบบออฟไลน์เท่านั้นก่อนการติดตั้ง ### รีเอเจนต์ทู่ที่ต้องห้าม 1. ของเหลวที่มีกรดไฮโดรฟลูออริก แอมโมเนียมฟลูออไรด์: ฟลูออไรด์ละลายฟิล์มไทเทเนียมออกไซด์อย่างสมบูรณ์ ทำให้เกิดการกัดกร่อนของเมทริกซ์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้. 2. กรดแก่ที่มีความเข้มข้นสูง- (กรดไฮโดรคลอริก กรดซัลฟูริก): วิวัฒนาการของไฮโดรเจนในมวลนำไปสู่การเกิดการแตกตัวของไฮโดรเจน อันตรายที่ซ่อนอยู่. 3. อัลคาไลร้อนเข้มข้นมากกว่า 80 องศา : สม่ำเสมอ ทำให้ฟิล์มพาสซีฟที่มีอยู่บางลงและลดผลกระทบจากฟิล์มพาสซีฟ ## 3. ขั้นตอนการดำเนินการที่สมบูรณ์ของการสร้างทู่การไหลเวียนแบบออนไลน์ (กิจวัตรรายเดือน) 1. การบำบัดล่วงหน้า-: ทำกรด CIP มาตรฐานให้เสร็จสิ้น- การทำความสะอาดแบบสลับเบส กำจัดตะกรันคาร์บอนอินทรีย์และเกลือแร่อนินทรีย์บนผนังท่อออกจนหมด ระบายของเหลวทำความสะอาดทั้งหมดออก ล้างหลายครั้งด้วยน้ำปราศจากไอออนจนกระทั่งน้ำทิ้งมีค่า pH เป็นกลาง. 2. เตรียมของเหลวสำหรับการสร้างฟิล์ม: ผสมสารละลายกรดซิตริกสูตร A- ผึ่งลมให้เต็มเป็นเวลา 30 นาทีเพื่อเพิ่มออกซิเจนที่ละลายน้ำ มากกว่าหรือเท่ากับ 6 มก./ลิตร. 3. การดำเนินการทู่การไหลเวียน: ปั๊มของเหลวในการฟิล์มลงในถัง ให้ครอบคลุมพื้นผิวท่อทำความร้อนไทเทเนียมทั้งหมดอย่างเต็มรูปแบบ การไหลเวียนอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 6 ชั่วโมง รักษาอุณหภูมิของของเหลว 35-45 องศา ; เปิดการเติมอากาศขนาดเล็ก-ในระหว่างการไหลเวียนเพื่อเสริมออกซิเจน. 4. การตรวจสอบระดับกลาง: หลังจากการไหลเวียน 3 ชั่วโมง ให้นำตัวอย่างของเหลวไปตรวจสอบความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ เสริมรีเอเจนต์หากความเข้มข้นลดลงต่ำกว่า 1%. 5. หลัง-การล้างทู่ที่เป็นกลาง: ระบายของเหลวในการทู่ให้หมด หมุนเวียนน้ำปราศจากไอออนแบบเติมอากาศอุ่นเป็นเวลา 2 ชั่วโมงเพื่อล้างรีเอเจนต์ทู่ที่ตกค้าง. 6. ฟิล์มคงที่ การสุก: เก็บถังที่เต็มไปด้วยออกซิเจน-น้ำสะอาดที่อุดมไปด้วย และยืนเป็นเวลา 12-24 ชั่วโมง ปล่อยให้ฟิล์ม TiO₂ มีความหนาแน่นตามธรรมชาติก่อนที่จะป้อนอาหารหมัก ## 4. กระบวนการสร้างทู่แบบแช่เต็มรูปแบบแบบออฟไลน์ (ยกเครื่องท่อแบบแยกชิ้นส่วน) 1. การทำความสะอาดเบื้องต้น-: กำจัดตะกรันคาร์บอนทั้งหมดโดยการแช่ด้วยน้ำยาทำความสะอาดคอมโพสิต ขัดรอยขีดข่วนลึกและบริเวณรอยเชื่อมที่เปลี่ยนสีด้วยน้ำยาขัดละเอียดละเอียด 800 mesh ultra -ฟรีฟลูออไรด์ เช็ดน้ำมัน เศษโลหะ และคราบออกไซด์ทั้งหมดออก. 2. การล้างด้วยน้ำปราศจากไอออน: การล้างแบบสเปรย์เต็มรูปแบบเพื่อ กำจัดผงขัดเงาที่ตกค้าง ไม่อนุญาตให้มีจุดแห้งที่พื้นผิว. 3. การแช่ทู่ในน้ำ: วางท่อไทเทเนียมทั้งหมดลงในถังทู่ของ Formula A, ของเหลวที่ประกอบท่อที่จมอยู่ใต้น้ำทั้งหมด, อุณหภูมิคงที่ 40 องศา, แช่แบบคงที่ 8 ชม., การเติมอากาศแบบฟองอากาศอย่างต่อเนื่องที่ด้านล่างของถังทู่. 4. การพลิกขั้นกลาง: พลิกท่อทำความร้อนทุกๆ 2 ชั่วโมงเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ฟองซบเซาบริเวณที่ตาบอดบนพื้นผิวท่อด้านบนทำให้เกิดฟิล์มที่ไม่สม่ำเสมอ การล้างแบบ. 5. หลาย-ขั้นตอน: ล้างหยาบขั้นแรกด้วยน้ำปราศจากไอออนที่หมุนเวียน จากนั้นจึงฉีดสเปรย์ละเอียดแล้วล้างออกเป็นเวลา 30 นาทีจนกระทั่งตรวจไม่พบเปอร์ออกไซด์ตกค้างบนพื้นผิว. 6. การอบแห้งและการสุก: ตากอากาศ-ให้แห้งตามธรรมชาติที่อุณหภูมิห้อง หลีกเลี่ยงการอบที่อุณหภูมิสูง- วางในเวิร์คช็อปที่ปราศจากเชื้อที่สะอาดเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของฟิล์มธรรมชาติเป็นเวลา 24 ชั่วโมงก่อนติดตั้งใหม่ ## 5. หลัง-มาตรฐานการตรวจจับการยอมรับฟิล์ม (พื้นฐานการตัดสินคุณสมบัติ) ### 5.1 มาตรฐานรูปลักษณ์ภายนอก เงินด้านสม่ำเสมอ-ฟิล์มสีเทาบนพื้นผิวท่อ ความมันวาวสม่ำเสมอของตัวท่อและรอยเชื่อม ไม่มีจุดออกซิเดชันสีดำเข้ม ไม่มีความแตกต่างของสีในท้องถิ่น ไม่มีการตกตะกอนของเกลือสีขาว ### 5.2 การทดสอบศักยภาพทางเคมีไฟฟ้า (ดัชนีเชิงปริมาณหลัก) ทดสอบด้วยอิเล็กโทรดคาโลเมลอิ่มตัว: ศักย์ไฟฟ้าเสถียรที่พื้นผิว มากกว่าหรือเท่ากับ +150mV; ความต่างศักย์สูงสุดของสองตำแหน่งใดๆ บนท่อเดียวกัน น้อยกว่าหรือเท่ากับ 30mV. - การกำจัดอย่างไม่มีเงื่อนไข: -สร้างฟิล์มหมุนเวียนอีกครั้งอีก 3 ชั่วโมง หากเป็นไปได้ระหว่าง +120~+150mV; การขัดเงาใหม่และการทำให้ทู่แบบแช่เต็มที่ หากมีโอกาสต่ำกว่า +120mV อย่างต่อเนื่อง ### 5.3 การตรวจสอบหยดกรดอย่างรวดเร็วเฉพาะจุด (การตรวจสอบโดยไม่-ทำลายล้าง) ขัดบริเวณที่สะอาดเล็กๆ หยดของเหลวสำหรับสร้างฟิล์มสูตร A แบบไมโคร ปฏิกิริยาฟองสบู่จางๆ ช้าๆ ภายใน 10 วินาที ไม่มีการกัดกร่อนรุนแรงอย่างรวดเร็ว บ่งชี้ว่าฟิล์มพาสซีฟขนาดกะทัดรัดสมบูรณ์ ## 6. จุดควบคุมความเสี่ยงในการดำเนินงานที่สำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวในการสร้างฟิล์ม 1. อุณหภูมิควบคุมอุณหภูมิอย่างเคร่งครัด: อุณหภูมิของของเหลวในการทำฟิล์มมากกว่า 50 องศาจะช่วยเร่งการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอทำให้ฟิล์มบางหลวม อุณหภูมิที่ต่ำกว่า 30 องศาช่วยยืดเวลาการก่อตัวของฟิล์มได้อย่างมาก. 2. รับประกันออกซิเจนที่ละลายน้ำได้เพียงพอ: ออกซิเจนเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการสังเคราะห์ฟิล์ม TiO₂ การสร้างทู่แบบไม่ใช้อากาศคงที่จะส่งผลให้ฟิล์มไม่สมบูรณ์ มีศักยภาพพื้นผิวต่ำ. 3. การกำจัดตะกรันก่อน-โดยสมบูรณ์: เกล็ดคาร์บอน เกลือที่ตกค้างปกคลุมพื้นผิวของท่อเพื่อป้องกันการก่อตัวของฟิล์ม ก่อตัวเป็นบริเวณตาบอดสำหรับการสร้างทู่เฉพาะจุดและโซนที่เป็นรูพรุน. 4. ไม่มีการสัมผัสที่แห้งระหว่างการทำทู่: พื้นผิวของหลอดบางส่วนที่สัมผัสกับอากาศจะทำให้เกิด-ฟิล์มสำรองที่เปียกและแห้งไม่สม่ำเสมอ และลอกออกได้ง่ายในภายหลัง การไหลเวียนของกรด-เบส. 5. สารรีเอเจนต์ที่ใช้เสริมในเวลาที่เหมาะสม: การไหลเวียนที่ยาวนาน-จะลดความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ สูญเสียความสามารถในการสร้างฟิล์ม และทำได้เพียงการทำความสะอาดแบบธรรมดาเท่านั้น ## 7. การแก้ไขปัญหาการสร้างทู่ทั่วไปปรากฏการณ์ที่ไม่มีเงื่อนไข|ปรากฏการณ์ผิดปกติ|สาเหตุที่แท้จริง|โครงการปฏิบัติการแก้ไข|| ----|----|----|| การเปลี่ยนสีเป็นหย่อม ๆ สีเทาเข้มเฉพาะที่บนผนังท่อ|ฟองสบู่ซบเซา ออกซิเจนละลายเฉพาะที่ไม่เพียงพอ เพิ่มปริมาตรการเติมอากาศ มัดฟลิปทูบออฟไลน์ ขยายเวลาการสร้างฟิล์มขึ้น 2 ชม.|| ศักยภาพของพื้นผิวโดยรวมเพียง +100~+120mV|ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สลายตัว ความเข้มข้นของรีเอเจนต์ไม่เพียงพอ|เติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ใหม่ เพิ่มอุณหภูมิของเหลวเป็น 42 องศา หมุนเวียนใหม่ 4h|| รอยขีดข่วนที่มองเห็นได้ยังคงมืดหลังจากการทู่|สารตกค้างขัดล้างไม่หมดก่อนทู่|ถอดแยกชิ้นส่วนแบบออฟไลน์ ขัดใหม่ และล้างแบบละเอียดหลายขั้นตอน แช่ฟิล์มแบบเต็ม|| บริเวณรอยเชื่อม ความแตกต่างของสีชัดเจน มีศักยภาพต่ำ|เชื่อมชั้นออกไซด์หนาไม่ได้ถูกลบออกในการทำความสะอาดล่วงหน้า|แช่กรดซิตริกเฉพาะที่บางส่วนเพื่อขจัดรอยเชื่อมออกไซด์ ทู่ทุติยภูมิแบบอินทิกรัล ### สรุปโดยย่อ การทำทู่ท่อความร้อนไทเทเนียมใช้ของเหลวคอมโพสิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ - ซิตริกที่ปราศจากฟลูออไรด์เป็นรีเอเจนต์มาตรฐาน แบ่งออกเป็นการบำรุงรักษารายเดือนแบบออนไลน์และการยกเครื่องครึ่งปีแบบออฟไลน์แบบเต็มสองกระบวนการ กุญแจสำคัญในการสร้างฟิล์มคุณภาพสูงอยู่ที่การขจัดตะกรันอย่างละเอียด การควบคุมอุณหภูมิที่เสถียร และการจ่ายออกซิเจนอย่างต่อเนื่อง หลังจากการทู่ ความต่างศักย์ของพื้นผิวมากกว่าหรือเท่ากับ +150mV เป็นมาตรฐานที่ผ่านการรับรองหลัก สูตรรีเอเจนต์ที่ไม่เหมาะสม การเติมอากาศไม่เพียงพอ และการทำความสะอาดล่วงหน้าที่ไม่สมบูรณ์จะนำไปสู่ฟิล์มพาสซีฟที่หลวม ไม่สามารถต้านทานการกัดกร่อนของ CIP ที่เป็นกรด-เบสสลับกันในระยะยาว การเร่งให้เกิดรูพรุนที่ผนังท่อ และความล้มเหลวของการทำให้ผอมบาง
