Как да различим истинските нагревателни тръби от чист титан TA1/TA2 от фалшивите по-ниски продукти от -плакирана стомана и високо-желязна сплав

За да намалят разходите, много доставчици заменят промишлените тръби от чист титан с композитни тръби от-облицована стомана с титан или тръби от-отпадъчна титанова сплав с високо съдържание на желязо. Тези фалшиви продукти показват често изтичане във ферментационни контейнери, бързо изтъняване на стените, утаяване на йони на тежки метали и слаба устойчивост на корозия. Тази статия предоставя изчерпателен преглед на много{4}}методите за идентификация, като наблюдение на външния вид, просто полево бързо тестване, лабораторно спектрално откриване и разрушителна проверка. Той също така установява ясни стандарти за дискриминация за входящата инспекция на поръчките.

1. Визуален и тактилен предварителен скрининг (-бърза преценка на място без инструменти)
1.1 Разлика в металния блясък на повърхността
Автентичен чист титан TA1/TA2 Повърхността е мека, а металният блясък е равномерно матово сребристо-сив след полиране. Няма ослепителна студена бяла светлина. Пасивното обезцветяване на филма става равномерно светло сиво без ръждивочервени петна след продължителен контакт със среда.

долна тръба, изработена от титанова -стомана След леко шлайфане на драскотини локализираните зони показват ярко бял стоманен блясък. Вътрешната основа от въглеродна стомана обаче бързо произвежда оранжево-червени петна от ръжда във влажен въздух, когато тънкото титаниево покритие се отлепи.

Рециклирана титаниева сплав с високо съдържание на желязо Повърхностният блясък е тъмносив и неравномерен, с множество малки черни петна от примеси, разпръснати по стената на тръбата. След CIP киселинно почистване за кратък период от време се появяват тъмни петна от корозия.

1.2 Метод за сравнение на теглото (интуитивно сравнение, тръба със същата спецификация)
Когато външният диаметър, дебелината на стената и дължината са еднакви:

Чистият титан е лек, с плътност от 4,51 g/cm³.

Средната плътност на въглеродната стомана е 7,85 g/cm³, докато общото тегло на покритата с титан -стомана е с 30% до 40% по-високо от това на тръбите от чист титан със същия размер. Метод на работа: Претеглете завършената нагревателна тръба със стандартна дължина DN50 1.8m. Ако теглото надвишава стандартното тегло на тръбата TA2 с повече от 25%, се подозира, че се състои от композитен материал, покрит с титан-стомана.

1.3 Идентифициране на външния вид на заваръчния шев
Заваряване с чист аргонов щит от титан: Повърхността на заваръчния шев е сребристо-бяла или светло златиста, с безпроблемна преходна дъга и без слой от черен оксид след завършване на защитата при заваряване. Заваръчният шев и тялото на тръбата имат постоянен блясък.

Заваряване на стомана с -плакира от титан: Високата температура на процеса на заваряване прониква през тънката титаниева облицовка, което води до топене на вътрешната стомана и образуване на черни шлакови включвания. Заваръчната повърхност се характеризира с видими черни крехки слоеве, които лесно се отделят при полиране.

Заваряване с-желязна сплав: Заваръчният шев показва тъмносин-черен окислителен цвят, както и многобройни малки пори и пукнатини, които се виждат под лупа.

2. Преносим -на място бърз точков химичен тест (не-деструктивно вземане на проби, прост реагент)
Конфигурация на тестовия реагент: 10% разредена течност за следи от флуороводородна киселина (само микро-капка; без пълно накисване)
Процедури за работа:

За да елиминирате повърхностния пасивен филм, използвайте фина шкурка 800 меша, за да полирате малка, чиста зона върху външната стена на тръбата.

Поставете една микро{0}}капка от тестовата течност върху полираната позиция и наблюдавайте реакцията в рамките на 10 секунди:

Истински чист титан TA1/TA2: течността претърпява постепенно образуване на леки мехурчета, което води до бледосив цвят. Няма бърза, силна корозия. Реакцията TA1 е по-бавна от тази на TA2 поради по-ниското съдържание на желязо.

Покрита с титан -стомана: течността претърпява силно разпенване незабавно при контакт със стоманата, което води до видима утайка от ръжда и тъмночерен цвят.

Рециклирана титанова сплав с високо{0}}желязо: Течността бързо бълбука и се превръща в тъмносив-черен цвят. Остатъчните черни остатъци от корозия се забелязват лесно след избърсване.

Напомняне за безопасност: Използвайте само вземане на проби от микро{0}}капки, носете защитни ръкавици и предпазни очила и събирайте отпадъчни течности за централизирано третиране.

3. Преносим XRF спектрално бързо откриване (най-често използваният стандарт за входяща инспекция за фабрики)
Стандарт за вземане на проби: Произволно вземане на проби от 10% от партидата, отделно откриване на тялото на тръбата и заваръчния шев и записване на съдържанието на Fe, Ti, Al и V елементи.

Приемлив стандарт за автентични материали
TA1 Чист титан клас 1: Ti по-голямо или равно на 99,35%, Fe по-малко или равно на 0,08% и не са открити елементи от Al/V сплав.

TA2 Чист титан клас 2: Ti по-голямо или равно на 99,20%, Fe по-малко или равно на 0,15% и без Al/V;

Праг за фалшиво решение
Покрита с титан -стомана: XRF открива масова част на Fe, надвишаваща 1,0% в позицията на проникване при смилане; съдържанието на Ti намалява внезапно, което показва, че елементът желязо е доминиращият елемент.

Титановата сплав с високо съдържание на железен скрап има 0,20 %, което надвишава стандартната граница TA2. Частичните продукти съдържат следи от Al/V примеси от скрап от смесена сплав.

Фалшива сплав Ti-6Al-4V: Al откриваем при приблизително 6% и V откриваем при приблизително 4%; ферментационните нагревателни тръби са забранени.

4. Лабораторен разрушителен пълен анализ на състава (окончателна арбитражна идентификация за спорове за качество)
Изрежете проби от малки тръби за пълен елементен анализ с помощта на оптична емисионна спектроскопия (OES). Тествайте съдържанието на примеси на C, N, H, Fe, Al и V един по един и го сравнете с националния стандарт GB/T 3620.1 индекс за класификация на чист титан.

Критерии за дисквалификация: Наличие на елементи от алуминиева и ванадиева сплав; всеки отделен примес надвишава стандартната граница на TA1/TA2.

Напречното-сечение на стоманена проба с-плакира от титан беше наблюдавано под металографски микроскоп. Структурата е дву-слоен композит, състоящ се от външен тънък титаниев слой и вътрешен субстрат от въглеродна стомана. Разделителната линия на интерфейса е ясно видима.

5. Практикуван ускорен тест за симулация на корозия (за възпроизвеждане на CIP средата на ферментация)
Поставете тестовите проби в непрекъснат ускорен тест при 50 градуса за 72 часа в променлива циркулационна среда на 4% лимонена киселина и 5% натриев хидроксид.

Истински TA1/TA2: Без ямки, без видима загуба на тегло след почистване и само равномерна смяна на светлосив пасивен филм.

Стомана с -плакира титан: Покритието частично се отлепва, причинявайки силна ръжда на вътрешната стомана. Това води до видима загуба на тегло и утайката от ръжда замърсява разтвора.

Плътната точкова корозия се разпределя по повърхността на сплав с високо съдържание на желязо и титан, което води до мътен разтвор, съдържащ сива метална утайка.

6. Скритите опасности от фалшиви нагревателни тръби във ферментационното производство
Покритата с титан -стомана има тънка титаниева облицовка, която е податлива на повреда от сблъсъци при инсталация и абразия от частици. Бързото ръждясване на вътрешната стомана води до средни железни йони, превишаващи стандарта, което налага бракуване на ферментационния бульон. Локално проникване се появява в рамките на 6 до 12 месеца работа.

Рециклирана титанова сплав с високо съдържание на желязо Компактността на пасивния филм е компрометирана от наличието на прекомерни примеси от желязо. Експлоатационният живот на тръбата TA2 е само една-трета от стандартната тръба TA2 поради тежка точкова корозия по време на киселинно-основно алтернативно CIP. Фармацевтичната инспекция за GMP е неуспешна поради непрекъснато разтваряне на железни йони.

Фалшивата сплав Ti-6Al-4V съдържа елементи от алуминий и ванадий, които се разтварят в среда с органична киселина. Остатъците от тежки метали в сплавта надхвърлят границите за безопасност на храните и фармацевтичните продукти, което създава риск от отхвърляне на партиден продукт.

7. Стандартен оперативен поток за входяща проверка на поръчките
Сравнението на теглото, повърхностният блясък и визуалната проверка на заваръчните шевове са всички компоненти на партидното вземане на проби.

Предполагаеми продукти: Преносимо XRF спектрално бързо откриване, запис на съставни данни;

Лабораторен OES пълен състав металографски разрушителен арбитражен тест: Качествени спорни проби;

Симулационен тест за ускорена киселинно{0}}основна корозия за вторична проверка: Частична партида с произволно вземане на проби.

вход:

Метод за идентификация: Истински TA1/TA2 чист титан, фалшив титан-плакирана стомана с високо-желязо, рециклирана титанова сплав
Повърхностен блясък: равномерен, мек сребристосив цвят без петна от ръжда Локално стоманата има ярък блясък; въпреки това, той е податлив на оранжева ръжда след диспергирани черни примесни точки, тъмно неравномерно сиво
Лек, стандартен еталон за тегло Същите-спец. тегло30–40% по-тежки от чист титан TA1 Fe По-малко или равно на 0,08%; TA2 Fe По-малко или равно на 0,15% Fe＞1,0% в увредената зона на покритието Fe＞0,20% Малко по-тежко от стандартното TA2 XRF съдържание на желязо
Киселинен тест с микрокапки Светло сива течност, която бавно бълбука и е лека Утайка от черна ръжда, силно разпенване Остатъчен остатък, който е тъмно черен и мехурчета бързо
Тест за ускорена корозия на място (CIP) Без питинг, незначителна загуба на тегло Отлепване на покритието, значителна загуба на ръжда Метално утаяване и широко разпространена повърхностна питинг
Съкратено резюме
Безопасността на производството на ферментация и степента на квалифициране на продукта са значително повлияни от фаталните скрити опасности от фалшиви тръби с-плакирана от титанова стомана и нагревателни тръби от сплави с високо-желязо, включително средно замърсяване с тежки метали и кратък експлоатационен живот. Предприятията трябва да прилагат много{3}}пластови процедури за входяща инспекция, които интегрират проверка на външния вид, преносимо спектрално бързо откриване и лабораторен разрушителен арбитраж. Те трябва също така стриктно да се придържат към количествените стандарти за съдържание на примеси от титанов елемент и желязо и напълно да предотвратят навлизането на по-лоши фалшиви продукти в производствените резервоари през връзката за доставка.