Como distinguir tubos de aquecimento de titânio puro TA1/TA2 genuínos de produtos falsificados de titânio-aço revestido e de alta{3}}liga de ferro de qualidade inferior

Para reduzir despesas, vários fornecedores substituem tubos industriais de titânio puro por tubos compostos de aço-revestidos de titânio ou tubos de liga de resíduos de titânio com alto-ferro. Esses produtos falsificados apresentam vazamentos frequentes em recipientes de fermentação, rápido adelgaçamento das paredes, precipitação de íons de metais pesados ​​e baixa resistência à corrosão. Este artigo fornece uma visão geral abrangente de métodos de identificação de vários-níveis, como observação de aparência, testes rápidos de campo simples, detecção espectral em laboratório e verificação destrutiva. Também estabelece padrões claros de discriminação para a inspeção de recebimento de compras.

1. Triagem preliminar visual e tátil (julgamento-rápido no local, sem instrumentos)
1.1 Diferença no brilho metálico na superfície
Titânio puro TA1/TA2 autêntico A superfície é macia e o brilho metálico é uniformemente cinza prateado fosco-após o polimento. Não há luz branca fria e deslumbrante. A descoloração passiva do filme torna-se uniformemente cinza claro, sem quaisquer manchas vermelhas de ferrugem após contato prolongado com o meio.

tubo inferior feito de aço revestido de titânio- Após um pequeno esmerilhamento, as áreas localizadas exibem um brilho de aço branco brilhante. No entanto, a base interna de aço carbono produz rapidamente manchas de ferrugem laranja-vermelhas no ar úmido quando o fino revestimento de titânio se descasca.

Liga de titânio reciclado com alto teor de ferro O brilho da superfície é cinza escuro e irregular, com numerosos pequenos pontos pretos de impureza espalhados na parede do tubo. Após a limpeza com ácido CIP, manchas escuras de corrosão aparecem em um breve período.

1.2 Método de comparação de peso (comparação intuitiva, mesmo tubo de especificação)
Quando o diâmetro externo, a espessura da parede e o comprimento são idênticos:

O titânio puro é leve, com densidade de 4,51 g/cm³.

A densidade média do aço carbono é de 7,85 g/cm³, enquanto o peso total do aço revestido-de titânio é 30% a 40% maior do que o dos tubos de titânio puro da mesma dimensão. Método de operação: Pese o tubo de aquecimento completo com comprimento padrão de DN50 1.8m. Se o peso exceder o peso padrão do tubo TA2 em mais de 25%, suspeita-se que ele seja composto de material composto de aço revestido de titânio.

1.3 Identificação da Aparência da Solda
Soldagem com escudo de argônio de titânio puro: a superfície da solda é branca-prateada ou dourada clara, com um arco de transição contínuo e sem camada de queimadura de óxido preto após a conclusão da proteção de soldagem. A solda e o corpo do tubo têm um brilho consistente.

Soldagem de aço-revestido de titânio: a alta temperatura do processo de soldagem penetra no fino revestimento de titânio, fazendo com que o aço interno derreta e produza inclusões de escória preta. A superfície de solda é caracterizada por camadas pretas visíveis e quebradiças que são facilmente destacadas quando polidas.

Soldagem de liga de ferro com alto teor de-ferro: a solda exibe uma cor de oxidação azul escura-preta, bem como numerosos poros e fraturas diminutos que são visíveis sob uma lupa.

2. Teste químico portátil-rápido no local (amostragem não-destrutiva, reagente simples)
Configuração do reagente de teste: líquido de teste de traço de ácido fluorídrico diluído a 10% (somente micro-gota; sem imersão completa)
Procedimentos para operação:

Para eliminar a película passiva da superfície, use uma lixa fina de malha 800 para polir uma área pequena e limpa na parede externa do tubo.

Coloque uma única micro-gota do líquido de teste na posição polida e observe a reação em 10 segundos:

Titânio puro TA1/TA2 genuíno: O líquido sofre uma geração gradual e leve de bolhas, resultando em uma cor cinza fraca. Não há corrosão rápida e violenta. A reação do TA1 é mais lenta que a do TA2 devido ao seu menor teor de ferro.

Aço revestido-de titânio: o líquido sofre espuma violenta imediatamente após o contato com o aço, resultando em uma precipitação visível de ferrugem e uma cor preta escura.

Liga de titânio reciclado com alto-ferro: o líquido borbulha rapidamente e se transforma em uma cor cinza-preta escura. O resíduo residual de corrosão preta é facilmente aparente após a limpeza.

Lembrete de segurança: utilize apenas amostras de micro-gotas, use luvas de proteção e proteção para os olhos e colete líquidos residuais para tratamento centralizado.

3. Detecção rápida espectral XRF portátil (o padrão de inspeção de entrada usado com mais frequência para fábricas)
Padrão de amostragem: amostragem aleatória de 10% do lote, detecção separada do corpo do tubo e da solda e registro do conteúdo dos elementos Fe, Ti, Al e V.

Um padrão aceitável para materiais autênticos
Titânio puro TA1 Grau 1: Ti maior ou igual a 99,35%, Fe menor ou igual a 0,08% e nenhum elemento de liga Al/V detectado.

Titânio puro TA2 Grau 2: Ti maior ou igual a 99,20%, Fe menor ou igual a 0,15% e sem Al/V;

Limite para julgamento falsificado
Aço revestido-de titânio: o XRF detecta uma fração de massa de Fe superior a 1,0% na posição de penetração da retificação; o teor de Ti diminui repentinamente, indicando que o elemento ferro é o elemento dominante.

A liga de titânio com alto teor de-sucata de ferro tem um teor de Fe de 0,20%, o que excede o limite do padrão TA2. Os produtos parciais contêm vestígios de impurezas de Al/V provenientes de sucata de liga mista.

Falsificação de liga Ti-6Al-4V: Al detectável em aproximadamente 6% e V detectável em aproximadamente 4%; tubos de aquecimento de fermentação são proibidos.

4. Análise destrutiva completa de composição laboratorial (identificação final de arbitragem para disputas de qualidade)
Corte pequenas amostras de tubos para análise elementar completa usando espectroscopia de emissão óptica (OES). Teste o teor de impurezas de C, N, H, Fe, Al e V um por um e compare-o com o índice de classificação de titânio puro padrão nacional GB/T 3620.1.

Critérios de desqualificação: Presença de elementos de liga de alumínio e vanádio; qualquer impureza única ultrapassa o limite padrão de TA1/TA2.

A seção-transversal de uma amostra-de aço revestido de titânio foi observada sob um microscópio metalográfico. A estrutura é um composto de camada dupla-que consiste em uma fina camada externa de titânio e um substrato interno de aço carbono. A linha de separação da interface é claramente visível.

5. Teste acelerado de simulação de corrosão praticado (para replicar o ambiente CIP de fermentação)
Coloque as amostras de teste em um teste contínuo acelerado a 50 graus por 72 horas em um ambiente de circulação alternada de ácido cítrico a 4% e hidróxido de sódio a 5%.

TA1/TA2 genuíno: Sem corrosão, sem perda de peso aparente após a limpeza e apenas uma mudança uniforme de filme passivo cinza claro.

Aço revestido-de titânio: o revestimento se desprende parcialmente, fazendo com que o aço interno enferruje gravemente. Isto resulta numa aparente perda de peso e o sedimento de ferrugem polui a solução.

A corrosão por pites densa é distribuída na superfície de uma liga de titânio com alto teor de-ferro inferior, resultando em uma solução turva contendo um precipitado de metal cinza.

6. Os perigos ocultos dos tubos de aquecimento falsificados na produção de fermentação
O aço revestido-de titânio tem um revestimento fino de titânio que é suscetível a danos causados ​​por colisões na instalação e abrasão de partículas. A rápida ferrugem do aço interno resulta em íons de ferro médio que excedem o padrão, necessitando do descarte do caldo de fermentação. O vazamento de penetração local ocorre dentro de 6 a 12 meses de operação.

Liga de titânio reciclado com alto teor de ferro A compactação do filme passivo é comprometida pela presença excessiva de impurezas de ferro. A vida útil do tubo TA2 é de apenas um{2}}terço do tubo TA2 padrão devido à corrosão severa durante o CIP alternado com ácido-base. A inspeção farmacêutica de GMP falhou devido à dissolução contínua de íons de ferro.

A liga falsificada Ti-6Al-4V contém elementos de alumínio e vanádio que se dissolvem em meio ácido orgânico. Os resíduos de metais pesados ​​na liga excedem os limites de segurança de alimentos e produtos farmacêuticos, o que representa um risco de rejeição do produto em lote.

7. Fluxo de operação padrão para inspeção de recebimento de compras
Comparação de pesagem de peso, brilho superficial e inspeção visual de solda são todos componentes da amostragem de lote.

Produtos suspeitos: Detecção rápida espectral portátil por XRF, gravação de dados constituintes;

Teste de arbitragem destrutiva metalográfica de composição completa do laboratório OES: Amostras de disputa de qualidade;

Teste de simulação de corrosão ácida{0}}base acelerada para verificação secundária: amostragem aleatória em lote parcial.

Entrada:

Método de identificação: Titânio puro TA1/TA2 genuínoTitânio falsificado-Aço revestido-de ferro liga de titânio reciclado
Brilho da superfície: Uma cor cinza prateada suave e uniforme, sem manchas de ferrugem. Localmente, o aço tem um brilho brilhante; no entanto, é suscetível à ferrugem laranja após pontos pretos de impureza dispersos, cinza escuro irregular
Referência de peso leve e padrão Mesmo{0}}peso específico30–40% mais pesado que o titânio puroTA1 Fe Menor ou igual a 0,08%; TA2 Fe Menor ou igual a 0,15% Fe> 1,0% na área danificada do revestimento Fe> 0,20% Um pouco mais pesado que o conteúdo de ferro XRF TA2 padrão
Teste ácido com microgotículasUm líquido cinza claro que borbulha lentamente e de natureza suavePrecipitado de ferrugem preta, formação de espuma violentaResíduo residual que é preto escuro e borbulha rapidamente
Teste de corrosão acelerada no local (CIP) Sem corrosão, perda de peso insignificante Descascamento do revestimento, perda significativa de ferrugem Precipitação de metal e corrosão generalizada na superfície
Resumo condensado
A segurança da produção de fermentação e a taxa de qualificação do produto são significativamente afetadas pelos perigos fatais ocultos dos tubos de aquecimento falsificados de aço revestido de titânio-e de ligas com alto teor de{1}}sucata de ferro, incluindo contaminação por metais médios pesados ​​e uma vida útil curta. As empresas devem implementar procedimentos de inspeção de entrada em várias{3}} camadas que integrem triagem de aparência, detecção rápida espectral portátil e arbitragem destrutiva em laboratório. Eles também devem aderir estritamente aos padrões quantitativos para elementos de titânio e conteúdo de impurezas de ferro e impedir completamente que produtos falsificados de qualidade inferior entrem nos tanques de produção através do link de aquisição.