เหตุใดไอออนฟลูออไรด์ปริมาณน้อยจึงเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์ท่อทำความร้อนไทเทเนียมทั้งหมด

# เหตุใดไอออนฟลูออไรด์ปริมาณน้อยจึงเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์ท่อทำความร้อนไทเทเนียมทั้งหมด ท่อความร้อนไททาเนียมบริสุทธิ์เกรด 2 อาศัย-การซ่อมแซมฟิล์มฟิล์ม TiO₂ ซ่อมแซมตัวเองเพื่อต้านทานการกัดกร่อนของคลอไรด์และด่างอ่อนในโรงหมัก แต่แม้แต่ฟลูออไรด์ไอออนก็จะทำลายชั้นป้องกันนี้โดยสิ้นเชิงและทำให้เกิดการกัดกร่อนสม่ำเสมออย่างถาวร โรงงานหลายแห่งที่มีการจัดเก็บวัตถุดิบแบบผสมเพิกเฉยต่อความเสี่ยงจากการปนเปื้อนข้ามของฟลูออไรด์- เพียงเล็กน้อย ส่งผลให้มัดท่อทั้งหมดเป็นของเสียภายในวงจรการบริการที่สั้น ตารางด้านล่างเปรียบเทียบประสิทธิภาพการกัดกร่อนของวัสดุท่อความร้อนสี่ชนิดเมื่อสัมผัสกับไอออนฟลูออไรด์ปริมาณน้อย|ประเภทท่อทำความร้อน|ปฏิกิริยากับเทรซฟลูออไรด์ (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1ppb)|การแสดงความเสียหายที่พื้นผิว|การสูญเสียอายุการใช้งาน|โซลูชั่นการรักษาที่มีอยู่|| ----|----|----|----|----|| ไทเทเนียมเกรด 2|การละลายฟิล์มแบบย้อนกลับไม่ได้|สีขาวขุ่นกัดเงาทั่วผนังท่อ|รอบการบริการสั้นลง 70%–90%|ทู่ที่ปรับปรุงออฟไลน์เท่านั้นสำหรับมลพิษเล็กน้อย|| สแตนเลส 316|การกัดกร่อนแบบรูพรุนเฉพาะที่ช้า|หลุมสนิมเล็กๆ กระจัดกระจายบนรอยเชื่อม|รอบการบริการสั้นลง 30%|ทู่เสริมการเชื่อมและการควบคุมคลอไรด์|| หลอดควอตซ์|ไม่มีปฏิกิริยาเคมี|พื้นผิวเรียบไร้ร่องรอยใดๆ|การสูญเสียอายุการใช้งานเป็นศูนย์|การใช้งานที่มั่นคงในระยะยาวโดยไม่ต้องบำรุงรักษาเพิ่มเติม|| เครื่องทำความร้อนเคลือบ PFA|เคลือบบวมช้า|ความหมองคล้ำของพื้นผิวเล็กน้อยโดยไม่ต้องสัมผัสกับพื้นผิว|รอบการบริการสั้นลง 10%–20%|เพิ่มความถี่ในการเปลี่ยนแผ่นกรอง|ฟิล์มทู่ไทเทเนียมไดออกไซด์ซึ่งเป็นเกราะป้องกันการกัดกร่อนหลักของท่อไทเทเนียม ไม่สามารถต้านทานการกัดเซาะของฟลูออไรด์ภายใต้อุณหภูมิการหมักใดๆ ไอออนของฟลูออไรด์จะรวมกับไทเทเนียมออกไซด์เพื่อสร้างสารประกอบไทเทเนียมฟลูออไรด์ที่ละลายน้ำได้ ซึ่งละลายฟิล์มป้องกันที่มีความหนาแน่นได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อฟิล์มได้รับความเสียหาย โลหะไททาเนียมสดจะสัมผัสกับอาหารเลี้ยงเชื้อโดยตรง และการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าที่สม่ำเสมอจะแพร่กระจายไปทั่วพื้นผิวท่อทั้งหมด แทนที่จะคงอยู่ที่จุดเฉพาะที่ ซึ่งแตกต่างจากสแตนเลสที่ผลิตเฉพาะรูพรุน การกัดกร่อนของฟลูออไรด์ของไททาเนียมมีความสม่ำเสมอ ทำให้ความหนาของผนังลดลงเท่าๆ กัน โดยไม่มีสัญญาณเตือนที่ชัดเจนในการลาดตระเวนในแต่ละวัน แม้แต่ปริมาณฟลูออไรด์ที่ต่ำเพียง 1 ppb ในตัวกลางหรือน้ำทำความสะอาดก็ยังสะสมในระหว่างรอบ CIP ซ้ำ หากคลังสินค้าวัตถุดิบของโรงงานจัดเก็บรีเอเจนต์ที่มีฟลูออไรด์โดยไม่มีการแยกอิสระ ฟลูออไรด์ที่ตกค้างจำนวนเล็กน้อยจะเข้าสู่วงจรการหมักผ่านการรั่วไหลของท่อหรือข้อผิดพลาดในการปฏิบัติงานด้วยตนเอง หลังจากการหมุนเวียนอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหนึ่งถึงสองเดือน พื้นผิวของท่อจะก่อตัวเป็นชั้นแกะสลักสีขาวนวลอย่างเห็นได้ชัด ในขั้นตอนนี้ การไหลเวียนของน้ำที่อุดมด้วยออกซิเจนสามารถชะลอการกัดกร่อนได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่ไม่สามารถคืนสภาพฟิล์มฟิล์มเดิมที่สมบูรณ์ได้ เมื่อความหนาของผนังบางลงเกิน 0.1 มม. มัดท่อจะต้องเผชิญกับการรั่วซึมผ่านผนังได้ตลอดเวลา โรงงานชีวเภสัชภัณฑ์ปลอดเชื้อ GMP ส่วนใหญ่เลือกท่อความร้อนไททาเนียมเพื่อความได้เปรียบในการตกตะกอนของโลหะหนักเป็นศูนย์ แต่หลักฐานคือไม่มีการสัมผัสฟลูออไรด์ องค์กรที่ใช้อุปกรณ์ไทเทเนียมจะต้องสร้างท่อส่งวัตถุดิบที่ปราศจากฟลูออรีนโดยอิสระ ติดตั้งระบบล็อคแบบกลไกคู่ และเครื่องตรวจจับฟลูออไรด์แบบออนไลน์ เพื่อตัดระบบทำความร้อนและระบบป้อนโดยอัตโนมัติเมื่อตรวจพบฟลูออไรด์ ช่างเทคนิคซ่อมบำรุงจำเป็นต้องทำการสแกนพื้นผิวทั้งหมดทุกไตรมาสเพื่อจับสัญญาณการกัดฟลูออไรด์ตั้งแต่เนิ่นๆ เมื่อค่าศักย์ไฟฟ้าต่ำปรากฏขึ้นอย่างต่อเนื่อง สายการผลิตจะต้องหยุดการทำงานเพื่อล้างถังและท่อทั้งหมดอย่างทั่วถึง หากไม่มีมาตรการแยกฟลูออไรด์ที่สมบูรณ์ ท่อความร้อนไทเทเนียมจะสูญเสียข้อดีในการป้องกันการกัดกร่อนทั้งหมด และนำมาซึ่งการเปลี่ยนอุปกรณ์จำนวนมากและการสูญเสียจากเศษปานกลาง