# Mitä riskejä liittyy eri lämpöputkimateriaalien sekoittamiseen yhteen kiertovesiputkeen? Monet käymislaitokset sekoittavat 316 ruostumatonta terästä, titaania, PFA-vuorattua ja kvartsia lämmitettävää komponenttia samassa keskikiertosilmukassa hankintakustannusten vähentämiseksi ymmärtämättä, että erilaisten johtavien materiaalien välinen kosketus luo galvaanisia soluja, kun taas yhteensopimattomat materiaalit laukaisevat myös kemiallisen eroosion ja putkistojen tukkeutumisen. Sekamateriaalijärjestelmät tuovat mukanaan useita piilotettuja vaaroja, mukaan lukien kiihtynyt korroosio, keskimääräinen kontaminaatio ja äkillinen laitteiston rikkoutuminen. Alla olevassa taulukossa on lueteltu yleisimmät sekamateriaaliyhdistelmät ja niitä vastaava riskin vakavuus.|Sekoitettu materiaaliyhdistelmä|Ydinvaaramekanismi|Näkyvien virheiden suorituskyky|Riskitaso|Ehdotettu korjaussuunnitelma|| ----|----|----|----|----|| 316 ruostumaton teräs + paljas hiiliteräsliittimet|Galvaaninen korroosio, hiiliteräs anodina liukenee|Voimakasta ruostetta kosketuskohdissa, ruostumattoman teräksen hitsauspisteitä|Äärimmäinen|Vaihda kaikki hiiliteräsosat ruostumattomalla teräksellä 316|| 2. luokan titaani + 316 ruostumaton teräs|Potentiaaliero galvaaninen kenno, titaanikalvo vaurioitunut|Jatkuva titaanin pintapotentiaalin lasku, maitomaista värjäytymistä|Korkea|Lisää täydet PTFE-eristysholkit kaikkiin liitoskohtiin|| Kvartsiputki + metalliputki ilman puskuritiivistettä|Lämpölaajenemishäiriö, mekaaninen jännityshalkeilu|Mikrohalkeamia kvartsikierreliitoksissa, nestevuoto|Korkea|Asenna elastiset PTFE-tiivisteet kaikkiin kvartsimetalliliitoksiin|| PFA-vuorattu lämmitin + paljas metalliputki|Pinnoitteen naarmuuntuminen, metalli-ionien saastuminen|Paikallinen pinnoitteen kuorinta, käymisliemessä havaittu rautaioneja|Keskikokoinen|Asenna etusuodatin vähentääksesi hiukkasten hankausta|Merkittävin metalliseosten lämmitysputkien riski on galvaaninen korroosio. Eri metalleilla on ainutlaatuiset elektrodipotentiaalit johtavassa käymisväliaineessa ja vesipitoisessa puhdistusliuoksessa. Kun kaksi metallimateriaalia yhdistetään suoraan, pienemmän potentiaalin omaavasta metallista tulee uhrautuva anodi ja se liukenee nopeasti, kun taas korkeamman potentiaalin materiaali kärsii keskittyneestä ionieroosiosta kosketusalueilla. Kun titaani ja ruostumaton teräs 316 jakavat yhden putkilinjan, titaanin herkkä TiO₂-passivointikalvo hyökkää jatkuvasti, vaikka väliaineessa ei olisikaan fluoria. Neljännesvuosittainen mahdollinen skannaus kaappaa epätavallisen alhaiset lukemat titaanipinnoilta kolmen kuukauden kuluessa sekakäytöstä. Lämpölaajenemisen epäsovitus on toinen kohtalokas riski, kun kvartsia yhdistetään metalliputkien kanssa. Kvartsilla on erittäin alhainen lämpölaajenemiskerroin, kun taas ruostumaton teräs laajenee merkittävästi kuumennusjaksojen aikana. Ilman elastisia eristystiivisteitä toistuva kylmä-kuuma vuorottelu synnyttää voimakkaan puristusjännityksen liitoskierteissä muodostaen näkymättömiä mikrohalkeamia kvartsiin. Nämä pienet halkeamat laajenevat nopeasti lämpötilan vaihteluiden aikana, mikä lopulta johtaa putken äkilliseen repeämiseen ja säiliöviljelyalustan täydelliseen häviämiseen. Kemiallinen yhteensopimattomuus ja mekaaninen hankaus ilmenevät myös sekamateriaalisilmukoissa. Kovametalliputken sisäseinät raaputtavat pehmeää PFA-pinnoitetta nopean keskimääräisen kierron aikana, varsinkin kun liemessä on kiinteitä myseelihiukkasia. Kun pinnoite on naarmuuntunut läpi, hiiliterässubstraatti ruostuu ja vapauttaa metalliepäpuhtauksia, mikä häiritsee jännityksen kasvua ja rikkoo GMP-puhtaustestausstandardeja. Sillä välin syöpyneiden metalliosien ruoste tarttuu kvartsiputkien pintoihin muodostaen sitkeitä biofilmin kantajia, joita on vaikea poistaa tavanomaisella CIP-puhdistuksella. Sekamateriaaliriskien eliminoimiseksi käymislämmitysjärjestelmissä tulisi käyttää yhtenäistä yksittäistä materiaalia koskevaa suunnittelua ensisijaisena ratkaisuna: korkeakloridipitoiset biofarmaseuttiset linjat valitsevat täydet titaanisilmukat, yleinen ruoan käyminen käyttää täydellistä 316 ruostumattomasta teräksestä valmistettua putkistoa ja fluoria sisältävät prosessit käyttävät itsenäisiä kvartsipiirejä, jotka on täysin erotettu metallilaitteista. Jos materiaalien sekoittumista ei voida välttää olemassa olevien laiterajoitusten vuoksi, kaikkien eri materiaalien liitosten väliin on asennettava täydelliset PTFE-eristystarvikkeet johtavien galvaanisten kennosilmukoiden katkaisemiseksi, ja elastiset puskuritiivisteet ovat pakollisia kvartsimetalliliitoksissa. Huoltoryhmien on lisättävä sekamateriaalien yhteistarkastus kuukausittaisiin partiotavaroihin keskittyen mahdollisiin poikkeaviin arvoihin, pinnoitevaurioihin ja kvartsilangan huurreeseen. Eri materiaalikiertoisten putkistojen täydellinen erottaminen on luotettavin pitkän aikavälin ratkaisu päällekkäisten korroosion ja mekaanisten vikojen välttämiseksi sekalämmitysputkimateriaalien aiheuttamat riskit.
