# Kādi ir riski, sajaucot dažādus apkures cauruļu materiālus vienā cirkulācijas cauruļvadā? Daudzās fermentācijas rūpnīcās vienā vidējas cirkulācijas kontūrā tiek sajaukti 316 nerūsējošā tērauda, titāna, PFA-izklāti un kvarca sildīšanas komponenti, lai samazinātu iepirkuma izmaksas, neapzinoties, ka saskare starp dažādiem vadošiem materiāliem rada galvaniskās šūnas, savukārt nesaderīgi materiāli izraisa arī ķīmisku eroziju un cauruļvadu bloķēšanu. Jauktu materiālu sistēmas rada vairākus slēptus apdraudējumus, tostarp paātrinātu koroziju, vidēju piesārņojumu un pēkšņu aprīkojuma plīsumu. Tālāk esošajā tabulā ir norādītas izplatītākās jaukto materiālu kombinācijas un to atbilstošā riska pakāpe.|Jauktu materiālu kombinācija|Galvenais apdraudējuma mehānisms|Redzamās atteices veiktspēja|Riska līmenis|Ieteiktais labojumu plāns|| ----|----|----|----|----|| 316 nerūsējošais tērauds + tukša oglekļa tērauda furnitūra|Galvaniskā korozija, oglekļa tērauds kā anods šķīst|Spēcīga rūsa saskares vietās, nerūsējošā tērauda metināšanas šuves|Ekstrēmi|Nomainiet visas oglekļa tērauda daļas ar 316 nerūsējošo tēraudu|| 2. klases titāna + 316 nerūsējošais tērauds|Potenciālās atšķirības galvaniskais elements, bojāta titāna plēve|Nepārtraukts titāna virsmas potenciāla kritums, piena krāsas maiņa|Augsts|Pievienojiet pilnas PTFE izolācijas uzmavas visos savienojuma savienojumos|| Kvarca caurule + metāla caurule bez bufera blīves|Termiskās izplešanās neatbilstība, mehāniskās spriedzes plaisāšana|Mikroplaisas pie kvarca vītņotiem savienojumiem, šķidruma noplūde|Augsts|Uzstādiet PTFE elastīgās starplikas visiem kvarca-metāla savienojumiem|| PFA oderēts sildītājs + tukša metāla cauruļvads|Pārklājuma skrāpējumi, nobrāzumi, metāla jonu piesārņojums|Vietējā pārklājuma lobīšanās, fermentācijas buljonā konstatēti dzelzs joni|Vidēja|Uzstādiet priekšējo filtru, lai samazinātu daļiņu beršanos|Visredzamākais jaukto metāla apkures cauruļu risks ir galvaniskā korozija. Dažādiem metāliem ir unikāls elektrodu potenciāls vadošā fermentācijas vidē un ūdens tīrīšanas šķīdumā. Kad divi metāla materiāli ir savienoti tieši, metāls ar zemāku potenciālu kļūst par upura anodu un ātri izšķīst, savukārt augstāka potenciāla materiāls saskaras vietās cieš no koncentrētas jonu erozijas. Ja titānam un 316 nerūsējošajam tēraudam ir viens cauruļvads, titāna jutīgā TiO₂ pasivācijas plēve tiek nepārtraukti uzbrukta pat tad, ja vidē nav fluora. Ceturkšņa potenciālā skenēšana fiksēs neparasti zemus titāna virsmu rādījumus trīs mēnešu laikā pēc jauktas darbības. Termiskās izplešanās neatbilstība ir vēl viens nāvējošs risks, ja kvarcs tiek saskaņots ar metāla caurulēm. Kvarcam ir ārkārtīgi zems termiskās izplešanās koeficients, savukārt nerūsējošais tērauds karsēšanas ciklos ievērojami izplešas. Bez elastīgām izolācijas blīvēm atkārtota aukstā-karstā maiņa rada spēcīgu ekstrūzijas spriegumu pie savienojuma vītnēm, veidojot neredzamas mikroplaisas uz kvarca. Šīs sīkās plaisas strauji izplešas temperatūras svārstību laikā, galu galā izraisot pēkšņu caurules plīsumu un pilnīgu tvertnes barotnes zudumu. Jaukta materiāla cilpās parādās arī ķīmiskā nesaderība un mehāniskā nobrāzumi. Cietā metāla caurules iekšējās sienas noskrāpēs mīkstu PFA pārklājumu liela ātruma vidējas cirkulācijas laikā, īpaši, ja buljonā ir cietas micēlija daļiņas. Kad pārklājums ir izskrāpēts, oglekļa tērauda substrāts sarūsē un izdala metāla piemaisījumus, traucējot deformācijas augšanu un neatbilstot LRP tīrības testēšanas standartiem. Tikmēr rūsas nogulsnes no sarūsējušām metāla sekcijām pielīp pie kvarca cauruļu virsmām, veidojot noturīgus bioplēves nesējus, kurus ir grūti novērst ar parasto CIP tīrīšanu. Lai principiāli novērstu jauktu materiālu riskus, fermentācijas sildīšanas cirkulācijas sistēmām kā prioritārais risinājums ir jāpieņem vienots viena materiāla dizains: augsta hlorīda biofarmaceitiskās līnijas izvēlas pilnas titāna cilpas, vispārējā pārtikas fermentācija izmanto pilnus 316 nerūsējošā tērauda cauruļvadus, un fluoru saturošie procesi izmanto neatkarīgas kvarca ķēdes, kas pilnībā atdalītas no metāla iekārtām. Ja esošo iekārtu ierobežojumu dēļ nevar izvairīties no jauktiem materiāliem, starp visiem atšķirīgu materiālu savienojumiem ir jāuzstāda pilni PTFE izolācijas piederumi, lai nogrieztu vadošās galvaniskās šūnas cilpas, un kvarca-metāla savienojumiem ir obligātas elastīgās bufera blīves. Tehniskās apkopes komandām ikmēneša patruļas vienībām ir jāpievieno jaukta materiāla kopīga pārbaude, koncentrējoties uz iespējamām novirzēm, pārklājuma bojājumiem un kvarca vītnes apsarmojumiem. Pilnīga dažādu materiālu cirkulācijas cauruļvadu atdalīšana ir visdrošākais ilgtermiņa risinājums, lai izvairītos no pārklāšanās korozijas un mehānisku bojājumu riskiem, ko rada jaukti apkures cauruļu materiāli.
