چگونه سرعت نامناسب جریان CIP باعث تسریع خوردگی و شکست لوله های گرمایش می شود

# شتاب خوردگی و شکست لوله های گرمایش در نتیجه سرعت جریان ناکافی CIP، شدت آبشستگی، اثر جداسازی بیوفیلم، و راندمان شستشوی مایع خورنده باقیمانده به طور مستقیم تحت تاثیر سرعت جریان گردش CIP قرار دارند. خوردگی موضعی توسط بیوفیلم، کلرید و قلیایی که در مناطق مرده خط لوله به دلیل سرعت جریان ناکافی به دام افتاده اند، القا می شود. برعکس، فرسایش قوی سیال و ساییدگی ذرات توسط یک سرعت جریان بیش از حد بالا ایجاد می شود که به طور مکانیکی لایه های محافظ لوله های گرمایش را تخریب می کند. طول عمر تجهیزات به طور قابل توجهی با هر دو نرخ جریان شدید کاهش می یابد. جدول زیر پارامترهای جریان بهینه، معیارهای قضاوت و خطرات را برای چهار مورد از رایج ترین مواد لوله گرمایش نشان می دهد.|مواد لوله گرمایش|خطر سرعت جریان ناکافی|خطر سرعت جریان بیش از حد|سرعت جریان دیوار ایمن توصیه شده|طرح بهینه سازی تطبیق|| ----|----|----|----|----|| فولاد ضد زنگ 316|بیوفیلم در جوش‌ها/زانوها، حفره‌های سلولی غلظت اکسیژن تجمع می‌یابد|فرسایش ذرات فیلم غیرفعال کروم را خراش می دهد، شیارهای سایشی جوش|1.2-1.8 متر بر ثانیه|یک پمپ فرکانس متغیر نصب کنید و به طور منظم فیلتر را تمیز کنید تا ذرات جامد کاهش یابد|| تیتانیوم درجه 2|کاهش موضعی اکسیژن محلول تحت بیوفیلم، اچینگ غنی‌سازی فلوراید|خراش‌های دائمی عمیق مانع از ترمیم خود فیلم TiO2 می‌شود 1.0-1.6 متر بر ثانیه|از سرعت بالای 2.0 متر بر ثانیه اجتناب کنید. افزایش فلاشینگ هوادهی برای بن‌بست‌های جریان کم|| بخاری با روکش PFA|بقایای قلیایی در خراش های پوشش باقی می مانند تا تاول های مخفی را تشکیل دهند|ضربه ذرات با سرعت بالا، لایه فلوروپلاستیک را برش می‌دهد، کانال‌های نفوذ خراش را گسترش می‌دهد|1.0-1.5 متر بر ثانیه|فیلتر ریز دو مرحله‌ای برای حذف جامدات ساینده، محدود کردن حداکثر فرکانس پمپ|| شیشه کوارتز|بقایای بیوفیلم اسید آلی آسیب یخ زدگی قلیایی را تشدید می کند|شوک سیال با سرعت بالا{83} باعث ایجاد ریزترک در سطح لوله می شود|0.8-1.2 متر بر ثانیه|طراحی خط لوله دیوار داخلی صاف، بدون زانویی تیز برای کاهش نیروی ضربه|## 1. مکانیسم خوردگی ناکافی سرعت جریان CIP کم نیروی آبشستگی سیال برای حذف بیوفیلم میکروبی چسبناک از دیواره‌های لوله، به‌ویژه در زانوها، شکاف‌های جوش، پایین دسته‌های لوله و شکاف‌های نگهدارنده کافی نیست، زمانی که حداقل مقدار توصیه‌شده برای سرعت جریان دیواره‌ای کمتر از سلول‌های {27} تشکیل می‌شود، میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی اسید آلی تولید می‌کنند و مایع پاک‌کننده کلرید/قلیایی به‌طور موضعی به دام می‌افتد و بی‌وقفه به ساختارهای محافظ حمله می‌کند. 2. در مورد فولاد زنگ نزن 316، لایه غیرهوازی در یک ریزمحیط اسیدی حل می‌شود و باعث می‌شود که کلرید در لوله‌ای انباشته شود و باعث ایجاد pifile{0} عمیق شود. اکسیژن محلول محلی را مصرف می کند و از بازسازی فیلم TiO2 جلوگیری می کند. ردیابی فلوراید در زیر لایه متمرکز می شود و در نتیجه یک اچینگ مات یکنواخت ایجاد می شود. 4. برای بخاری های PFA، تجمع مایع بین بستر و پوشش منجر به تولید تاول های داخلی پس از چرخه های حرارتی مکرر می شود، زیرا مواد شوینده قلیایی نمی توانند به طور کامل از خراش های کوچک شسته شوند{33} سطح کریستال دی اکسید سیلیکون توسط مایع تمیز کننده قلیایی باقیمانده که توسط بیوفیلم به دام افتاده تسریع می شود. کاهش فرکانس پمپ برای صرفه جویی در انرژی، انسداد فیلتر، انسداد جزئی خط لوله، یا طراحی غیرمنطقی انشعابات با قطر کوچک، شایع ترین دلایل سرعت جریان پایین هستند. اپراتور فقط اثر تمیز کردن ناقص را در مراحل بعدی مشاهده می کند، در حالی که خوردگی موضعی پنهان برای ماه ها ایجاد شده است. ## 2. مکانیسم آسیب ناشی از سرعت جریان CIP بیش از حد بالا سیال با سرعت بالا و ذرات جامد معلق در محیط باعث ایجاد فرسایش مکانیکی قابل توجه و ساییدگی ضربه ای بر روی دیواره لوله می شود زمانی که سرعت جریان از حد ایمنی بالایی فراتر می رود:. - لوله های حرارتی فلزی 6 درجه در تانیم (3) پوشش های غیرفعال نرم و مقاوم در برابر سایش هستند. لایه محافظ به طور مداوم توسط تمیز کردن طولانی مدت ذرات با سرعت بالا جدا می شود و ماتریکس فلزی لخت را در معرض یک محیط خورنده قرار می دهد. شدیدترین موقعیت‌های سایشی، جوش‌هایی با بافت سطحی ناهموار هستند که شکاف‌های سایشی نواری ایجاد می‌کنند. - بخاری‌های با پوشش PFA: سطح فلوئوروپلاستیک توسط میسلیوم سخت و ذرات معدنی با سرعت بالا برخورد می‌کند که منجر به ایجاد خراش‌های عمیق جدید و خراش‌های نان می‌شود. این فرآیند همچنین لایه لایه شدن تاول را تسریع می‌کند و کانال‌های اضافی برای نفوذ مایع قلیایی ایجاد می‌کند. - شیشه کوارتز: دیواره داخلی و گوشه‌های آرنج در معرض ضربه سیال با سرعت بالا قرار می‌گیرند که منجر به تشکیل ریزترک‌های سطحی نامرئی و ایجاد تنش ضربه متناوب می‌شود. تحت تنش حرارتی متناوب سرد و گرم بعدی، شکستگی‌ها منبسط می‌شوند و منجر به پارگی لوله می‌شود. 3. کنترل استاندارد و مدولاسیون سرعت جریان CIP ### مرحله 1: ایجاد یک اینترلاک با محدوده جریان ثابت که مبتنی بر مواد است. مواد لوله، و جلوگیری از تنظیم فرکانس دلخواه دستی. ### مرحله 2: مناطق غیرفعال را که برای جریان استاندارد غیرقابل دسترسی هستند دور بریزید. زانوهای حاد 90 درجه را به زانوهای منحنی با شعاع بزرگ تبدیل کنید و خطوط لوله با گردش کوچک کمکی را برای قسمت‌های پایین دسته لوله و بخش‌های شاخه کم جریان وارد کنید تا تمیز کردن یکنواخت را تضمین کنید. ### مرحله 3: بار ذرات ساینده را در منبع کاهش دهید فیلترهای جلوی چند مرحله ای را برای حلقه های گردش پیکربندی کنید و صفحات فیلتر را در هر جابجایی ضدعفونی کنید تا از ورود حامل های سایشی ذرات با سرعت بالا جلوگیری کنید. ### مرحله 4: بازرسی معمول خط لوله و کالیبراسیون نرخ جریان برای جلوگیری از انحراف سرعت جریان، فلومترها را به صورت ماهانه کالیبره کنید و وضعیت پوسته‌گذاری خط لوله، انسداد فیلتر و نیمه باز بودن دریچه را در طول تعمیرات اساسی سه ماهه بررسی کنید. 4. قوانین برای دفع جریان غیرقابل‌مدت در مدت طولانی تعیین شده است. سرعت پایین‌تر از حد پایین باشد، مراحل زیر باید انجام شود: تمدید زمان نگهداری برای شستشوی قلیایی، شستشوی دوره‌ای پالس با جریان بالا در هر دسته برای حذف بیوفیلم انباشته‌شده، و بهینه‌سازی فرکانس پمپ برای رسیدن به محدوده استاندارد در طول تعمیر و نگهداری بسته بعدی. 2. اگر سرعت جریان به طور مداوم از فرکانس پارگی و ایمنی در پمپ بیشتر شد، فوراً فرکانس جریان را کاهش داد، میزان ایمنی را در بیشتر از حد افزایش داد. در محیط، و برای کاهش ضربه سیال، بافل های بافر جریان را در زانوها نصب کنید. 3. به منظور جلوگیری از آسیب متناوب ترکیب با جریان کم و زیاد به لوله های گرمایش، لازم است انسداد خط لوله و سایش پروانه پمپ و همچنین عیب یابی خرابی فلومتر را بررسی کنید. سرعت جریان ناپایدار با نوسان قابل توجه است. ## خلاصه اجرایی طول عمر لوله های گرمایش تحت تأثیر سرعت جریان CIP است. جریان ناکافی منجر به رسوب بیوفیلم و خوردگی شیمیایی موضعی می شود، در حالی که جریان بیش از حد باعث ساییدگی مکانیکی و آسیب خستگی ساختاری می شود. یک استراتژی ساده و کم‌هزینه بهینه‌سازی فرآیند، تنظیم سرعت جریان دیوار در بازه ایمن مخصوص مواد است. این رویکرد می تواند به طور همزمان اثر تمیز کردن را افزایش دهد و به طور قابل توجهی شروع همه انواع شکست خوردگی لوله گرمایش را به تاخیر بیندازد.