Fermentointisäiliön lämmitysniput tarvitsevat asennusta varten kiinteät tuet, laipat ja liitoskannattimet, joista suurin osa on hiiliteräksisiä tai tavallisia ruostumattomia metallirakenteita. Kun 316L ruostumatonta terästä, puhdasta titaania, kvartsia ja PFA-lämmitysputket kootaan yhteen erilaisilla metalliosilla, eri materiaalien väliset potentiaalierot aiheuttavat galvaanista korroosiota, kun johtava syövyttävä väliaine täyttää kosketusraon. Erilaiset lämpöputkimateriaalit tuottavat täysin erilaisia korroosion kehitystrendejä galvaanisen kennotoiminnan vaikutuksesta. Tässä artikkelissa analysoidaan kunkin lämmitysputken galvaanisen korroosioriskin sekametallikokoonpanoympäristössä ja muodostetaan täydellinen eristys- ja korroosionesto--spesifikaatio.
316L ruostumattomasta teräksestä valmistetuista lämmitysputkista tulee anodi ja ne syöpyvät ensisijaisesti joutuessaan kosketuksiin hiiliteräskannattimilla. Hiiliteräksen elektrodipotentiaali on pienempi kuin 316L ruostumatonta terästä. Sen jälkeen, kun väliaineen tunkeutuminen muodostaa johtavan silmukan, hiiliteräskannatin toimii katodina suoja-anodilla, kun taas ruostumattomasta teräksestä valmistettu putken seinämä kosketuskohdan lähellä kärsii kiihtyvästä pistekorroosiosta. Hitsauskohdat, joissa on epätäydellinen passiivikalvo, ovat haavoittuvimpia alueita. Jos metallin kova kosketus säilyy ilman eristystä, ilmeisiä ruostekuoppia ilmestyy 6 kuukauden kuluessa jatkuvasta tuotannosta. Ytimen eristystoimenpiteenä on lisätä kiinteät PTFE-tiivisteet ja holkkiholkit kaikille ruostumattomien teräsputkien ja hiiliteräskannattimien välisille kosketuspinnoille, mikä katkaisee nestemäisen väliaineen johtavan tien kokonaan. Pulteissa on oltava täydet 316 litran ruostumattomasta teräksestä valmistetut lisävarusteet, jotta vältetään mahdolliset erot kiinnittimien ja lämmitysputkien välillä.
Puhtaalla titaanilämmitysputkilla on paljon suurempi elektrodipotentiaali kuin kaikilla tavallisilla rautametalleilla. Kun titaanilaipat koskettavat hiiliteräs- tai tavallisia rautatukia, titaanista tulee katodi ja se on suojattu, kun taas metallikiinnike syöpyy nopeasti. Suurin piilevä vaara ei ole itse titaanin vaurioituminen, vaan suuri määrä rautaruostetta, joka putoaa korrodoituneista kannattimista ja kiinnittyy titaaniputken pintaan. Nämä ruostesedimentit muodostavat heterogeenisia metallikerrostumia, jotka muodostavat paikallisia mikrogalvaanisia soluja titaanin pinnalle, laukaisevat paikallista alle{3}}kerrostumaa ja rikkovat TiO₂-passiivikalvon eheyden. Siksi, vaikka titaania ei kuluteta ensisijaisesti, täydet PTFE-eristysholkit tarvitaan silti ruostesaasteen ja toissijaisen paikallisen korroosion estämiseksi. Titaanilla ja 316L ruostumattomalla teräksellä on pieni potentiaaliero; Lyhytaikaiseen-kosketukseen liittyy lievä galvaaninen riski, mutta pitkäaikainen-sekakokoonpano vaatii silti eristyskäsittelyn pitkän-syklin käymistuotantolinjoille.
Kvartsikuumennusputket ovat ei--johtavia epäorgaanisia materiaaleja, eivätkä ne osallistu galvaanisten solujen reaktioihin pohjimmiltaan. Piidioksidi ei pysty välittämään elektronivirtaa, joten kvartsin ja metallikiinnikkeen välillä ei ole sähkökemiallisen korroosion vaaraa. Kantavassa metallikehyksessä on kuitenkin edelleen ruostevaurioongelmia. Syövyttynyt metalliroskat kerääntyvät kvartsiputken ja tuen väliseen kosketusrakoon, ja nämä kovat hiukkaset naarmuttavat kvartsin pintaa nestevirtauksen värähtelyn aikana muodostaen pieniä hankauskuoppia ja heikentäen kvartsilasin mekaanista lujuutta. Samaan aikaan ruoste likaa on vaikea puhdistaa ja se synnyttää helposti erilaisia bakteereja. Suunnittelustandardissa konfiguroidaan edelleen kumipuskurin eristystyynyt, ei galvaanisen korroosion estämiseksi-, vaan metallin ruosteen aiheuttamien kvartsiputkien naarmuuntumisen ja lian kertymisen välttämiseksi.
PFA-pinnoitetut lämmittimet luottavat eristävään fluoroplastiseen kerrokseen, joka estää galvaanisen virran. Ehjä PFA-pinnoite eristää täysin sisäisen hiiliteräsalustan ulkoisista metallituista, mikä eliminoi sähkökemiallisen korroosioriskin. Kun pinnoite on naarmuuntunut ja perusmetalli paljastuu, kaksi kerrosta galvaanisia kennoja muodostuu samanaikaisesti: paljas hiiliterässubstraatti ja ulkoiset metallikannattimet muodostavat suuren galvaanisen kennon nopeuttamaan alustan ruostumista; ruoste tunkeutuu pinnoitteen alle ja laajentaa kuoriutumisaluetta jatkuvasti. Siksi PFA-lämmittimien eristyssuunnittelussa keskitytään pinnoitteen rikkoutumisen estämiseen elektrodin potentiaalin tasapainottamisen sijaan. Kaikissa metallisissa kosketusosissa on käytettävä pehmeitä PTFE-kosketustyynyjä, jotta terävät metallireunat eivät leikkaa fluoroplastisen pinnoitteen läpi.
Monentyyppisillä lämmitysputkilla samanaikaisesti varustetuissa käymissäiliöissä työpajan tulee toteuttaa väliseinän eristyssuunnittelu. Jokainen materiaalilämmityspaketti yhdistetään itsenäisillä ei--homologisilla metallitukitarvikkeilla ja eristysosilla. Säännöllinen neljännesvuosittainen tarkastus tarkistaa PTFE-eristysholkkien ikääntymisen ja halkeilun sekä vaihtaa vaurioituneet tiivisteet ajoissa eristyssulun palauttamiseksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että neljällä -korroosionestolämmitysputkella on erilaiset galvaaniset korroosioominaisuudet sekametalliasennuksessa. Ruostumaton teräs kärsii ensisijaisesti anodikorroosiosta, titaani välttää itse-kulutuksen, mutta kohtaa toissijaisen ruosteen-aiheuttaman paikallisen korroosion, kvartsissa ei ole sähkökemiallisia riskejä, mutta sitä uhkaa metallin naarmuuntuminen, ja PFA-lämmittimissä on vain piilotettuja korroosio-ongelmia pinnoitteen vaurioitumisen jälkeen. Yhtenäisten eristyksen suunnittelustandardien noudattaminen voi eliminoida galvaanisten solujen muodostumisen lähteestä, vähentää lämmitysputkien paikallista korroosiovauriota ja esim.
pidentää säiliön lämmityskomponenttien yleistä käyttöikää.
pidentää säiliön lämmityskomponenttien yleistä käyttöikää.
