Perché il normale acciaio al carbonio non può sostituire l'acciaio inossidabile 316 per i circuiti di riscaldamento della fermentazione?

# L'impatto della frequente manutenzione offline della passivazione sulla durata dei tubi riscaldanti in acciaio inossidabile 316 Nella produzione della fermentazione, l'acciaio inossidabile 316 dipende da una sottile pellicola passiva ricca di cromo per resistere al cloruro e alla corrosione acida-base. Questa pellicola protettiva verrà continuamente consumata e danneggiata dalla purga media a lungo termine-, dall'abrasione di particelle solide e dalla pulizia con alcali ad alta-temperatura. Una frequenza di manutenzione inadeguata comporterà un rapido assottigliamento della saldatura e perdite premature del tubo, mentre il decapaggio e la passivazione regolari fuori linea possono ristabilire uno strato protettivo denso e ritardare la corrosione per vaiolatura. La differenza nella durata utile in base ai vari cicli di manutenzione della passivazione è illustrata nella tabella seguente.|Ogni 6 mesi|Strato protettivo denso e continuo|2,5–3 anni|Rischio di corrosione dei cordoni di saldatura|Durata media del fascio tubiero|Frequenza di passivazione offline|Integrità del film passivo|Condizioni di produzione corrispondenti|| ----|----|----|----|----|1,8–2 anni|Basso rischio di corrosione nascosta|Concentrazione media di cloruro, 1–2 cicli di pulizia giornalieri|Ogni 24 mesi|Perdita parziale del film nei gomiti e nelle saldature|Probabilità di pitting estremamente bassa|Cicli CIP giornalieri alcalini|Mezzo ad alto contenuto di cloruri|Ogni 12 mesi|Grave rottura del film locale|1–1,2 anni|Elevato rischio di vaiolatura profonda|Fermentazione a basso contenuto di sale senza stretto controllo del cloruro|| Nessuna passivazione regolare|Film frammentato e incompleto|Meno di 1 anno|Rischio molto elevato di perdite attraverso la parete|Non consigliato per qualsiasi circuito di riscaldamento della fermentazione|Il mantenimento della passivazione rimuove la ruggine, gli strati di ossido e i depositi di cloruro sulla superficie del tubo con uno speciale liquido decapante, quindi induce l'acciaio inossidabile a generare una nuova pellicola uniforme di ossido di cromo. La struttura dei giunti saldati è instabile e la pellicola passiva naturale che si forma durante la produzione è più sottile di quella del corpo principale del tubo. Di conseguenza, i giunti saldati rappresentano l’obiettivo principale della riparazione durante la manutenzione. Il trattamento di passivazione può solo rallentare la corrosione, non riparare il profondo assottigliamento delle pareti già avvenuto, e i minuscoli alveoli formati dall'erosione da cloruro si espanderanno continuamente se il ciclo di manutenzione viene prolungato a 24 mesi o più. Lo standard ottimale per le linee di fermentazione biofarmaceutiche con concentrazioni di cloruro vicine alla soglia critica di 50 ppm è la passivazione semestrale. Il film passivo originale è stato sottoposto a ripetute abrasioni e danni alle alte temperature dopo sei mesi di produzione ciclica. Il trattamento offline è in grado di pulire a fondo i sedimenti organici residui che sono rimasti intrappolati nelle fessure di saldatura. Da questi sedimenti si formano cellule di corrosione localizzate in assenza di opportuna passivazione, che accelera l'espansione dei pozzi in condizioni di riscaldamento. Per mantenere la stabilità delle apparecchiature e ridurre al minimo i costi di manutenzione, numerosi laboratori di fermentazione alimentare implementano un ciclo di 12 mesi. Tuttavia, questo approccio è fattibile solo quando la temperatura dell'alcali detergente viene mantenuta rigorosamente pari o inferiore a 60 ppm e le particelle solide medie vengono filtrate in modo efficace. Estendendo il ciclo di passivazione a due anni, ci saranno rischi nascosti chiari ed evidenti. La riduzione continua dello spessore in tutte le posizioni di saldatura verrà rilevata mediante scansione ultrasonica dello spessore della parete, anche se non si verificano perdite visive. Una volta che la parete del tubo è stata perforata dai pozzetti, l'intero fascio tubiero deve essere rottamato e un arresto di emergenza comporterà una significativa perdita di brodo di fermentazione, violando i requisiti di gestione della produzione continua di GMP. È anche importante considerare che il metallo di base della parete del tubo verrà continuamente consumato da una passivazione eccessiva e frequente (meno di 4 mesi), con conseguente riduzione graduale della resistenza strutturale complessiva e una riduzione della vita utile totale. Le imprese dovrebbero sviluppare strategie di passivazione adattate alla composizione dei rispettivi mezzi. È necessaria una manutenzione semestrale per le linee di produzione che richiedono una frequente pulizia alcalina e contengono elevati livelli di sale, mentre la passivazione annuale è consentita per la fermentazione degli alimenti a basso contenuto di sale. Registrare i risultati dell'ispezione superficiale e lo spessore della saldatura negli archivi dell'intero ciclo di vita delle apparecchiature per garantire la tracciabilità dopo ogni passivazione. Un approccio economico ed efficiente per prolungare la durata dei tubi riscaldanti in acciaio inossidabile 316 e ridurre il rischio di perdite improvvise nella produzione consiste nel organizzare razionalmente la frequenza della passivazione offline.