Hvordan skille ekte TA1/TA2 varmerør i rene titan fra falske titan-belagt stål og høy-jernlegeringsprodukter

For å redusere utgiftene erstatter mange leverandører industrielle rene titanrør med titan-belagte stålkomposittrør eller høy-jern-titanlegeringsrør. Disse forfalskede produktene viser hyppig lekkasje i gjæringsbeholdere, rask veggfortynning, utfelling av tungmetallioner og dårlig korrosjonsbestandighet. Denne artikkelen gir en omfattende oversikt over identifikasjonsmetoder på flere-nivåer, for eksempel observasjon av utseende, enkel felttesting, laboratoriespektraldeteksjon og destruktiv verifisering. Den etablerer også klare diskrimineringsstandarder for innkommende inspeksjon av anskaffelser.

1. Visuell og taktil foreløpig screening (-rask vurdering på stedet uten instrumenter)
1.1 Forskjell i metallisk glans på overflaten
Autentisk TA1/TA2 rent titan Overflaten er myk, og metallglansen er jevnt matt sølvgrå- etter polering. Det er ikke noe blendende kaldt hvitt lys. Misfargingen av den passive filmen blir jevn lysegrå uten rustrøde flekker etter langvarig middels kontakt.

underordnet rør laget av titan-belagt stål Etter en mindre ripesliping viser lokale områder en lys hvit stålglans. Imidlertid produserer den indre karbonstålbasen raskt oransje-røde rustflekker i fuktig luft når det tynne titanbelegget flasser av.

Resirkulert titanlegering med høyt jerninnhold. Overflateglansen er mørkegrå og ujevn, med mange små svarte urenheter spredt på rørveggen. Etter CIP-syrerengjøring vises mørke gropkorrosjonsflekker i løpet av en kort periode.

1.2 Vektsammenligningsmetode (intuitiv sammenligning, samme spesifikasjonsrør)
Når ytre diameter, veggtykkelse og lengde er identiske:

Rent titan er lett, med en tetthet på 4,51 g/cm³.

Den gjennomsnittlige tettheten til karbonstål er 7,85 g/cm³, mens den totale vekten av titan-belagt stål er 30 % til 40 % høyere enn for rene titanrør med samme dimensjon. Driftsmetode: Vei det ferdige varmerøret med standard DN50 1.8m lengde. Hvis vekten overstiger standard TA2-rørvekten med mer enn 25 %, mistenkes det å bestå av titan-belagt stålkomposittmateriale.

1.3 Identifikasjon av sveiseutseende
Ren titan-argon-skjoldsveising: Sveiseoverflaten er sølv-hvit eller lys gylden, med en sømløs overgangsbue og ingen svart oksidforbrenningslag etter at sveisebeskyttelsen er fullført. Sveise- og rørkroppen har en jevn glans.

Titan-belagt stålsveising: Den høye temperaturen i sveiseprosessen trenger gjennom den tynne titanforingen, og får det indre stålet til å smelte og produsere svarte slagginneslutninger. Sveiseoverflaten er preget av synlige svarte sprø lag som lett løsnes ved polering.

Høy-jernlegeringssveising: Sveisingen viser en mørkeblå-svart oksidasjonsfarge, i tillegg til mange små porer og brudd som er synlige under et forstørrelsesglass.

2. Bærbar-hurtig kjemisk punkttest på stedet (ikke-destruktiv prøvetaking, enkel reagens)
Testreagenskonfigurasjon: 10 % fortynnet flussyresporprøvevæske (kun mikro-dråpe; ingen fullstendig bløtlegging)
Prosedyrer for drift:

For å eliminere den passive overflatefilmen, bruk 800 mesh fint sandpapir for å polere et lite, rent område på rørets yttervegg.

Plasser en enkelt mikro-dråpe av testvæsken på den polerte posisjonen og observer reaksjonen innen 10 sekunder:

Ekte TA1/TA2 rent titan: Væsken gjennomgår en gradvis, liten boblegenerering, noe som resulterer i en svak grå farge. Det er ingen rask, voldsom korrosjon. TA1-reaksjonen er langsommere enn for TA2 på grunn av dens lavere jerninnhold.

Titan-belagt stål: Væsken gjennomgår voldsom skumning umiddelbart ved kontakt med stålet, noe som resulterer i en synlig rustutfelling og en mørk svart farge.

Høy-resirkulert titanlegering av jern: Væsken bobler raskt og forvandles til en mørkegrå-svart farge. Den gjenværende svarte korrosjonsresten er lett synlig etter tørking.

Sikkerhetspåminnelse: Bruk kun mikro-dråpeprøver, ta på deg vernehansker og øyebeskyttelse, og saml avfallsvæske for sentralisert behandling.

3. Bærbar XRF spektral rask deteksjon (den mest brukte standarden for innkommende inspeksjon for fabrikker)
Prøvetakingsstandard: Tilfeldig prøvetaking av 10 % av partiet, separat påvisning av rørlegemet og sveisen, og registrering av innholdet av Fe-, Ti-, Al- og V-elementer.

En akseptabel standard for autentiske materialer
TA1 Grade 1 rent titan: Ti større enn eller lik 99,35 %, Fe mindre enn eller lik 0,08 %, og ingen Al/V-legeringselementer påvist.

TA2 Grade 2 rent titan: Ti større enn eller lik 99,20 %, Fe mindre enn eller lik 0,15 %, og ingen Al/V;

Terskelen for falsk dom
Titan-belagt stål: XRF oppdager en Fe-massefraksjon som overstiger 1,0 % ved slipeinntrengningsposisjonen; Ti-innholdet synker plutselig, noe som indikerer at jernelementet er det dominerende elementet.

Den høye-jernskraptitanlegeringen har et Fe-innhold på 0,20 %, som overskrider TA2-standardgrensen. Delprodukter inneholder spor av Al/V-urenheter fra blandet legeringsskrap.

Ti-6Al-4V legering forfalsket: Al påviselig ved ca. 6 % og V detekterbar ved ca. 4 %; gjæringsvarmerør er forbudt.

4. Laboratoriedestruktiv fullstendig sammensetningsanalyse (endelig voldgiftsidentifikasjon for kvalitetstvister)
Skjær små rørprøver for full elementær analyse ved hjelp av optisk emisjonsspektroskopi (OES). Test urenhetsinnholdet i C, N, H, Fe, Al og V en etter en og sammenlign den med den nasjonale standarden GB/T 3620.1 klassifiseringsindeks for rent titan.

Diskvalifikasjonskriterier: Tilstedeværelsen av elementer av aluminium og vanadiumlegering; enhver enkelt urenhet overskrider standardgrensen på TA1/TA2.

Tverrsnittet av en titan-belagt stålprøve ble observert under et metallografisk mikroskop. Strukturen er en dobbelt-kompositt bestående av et ytre tynt titanlag og et indre karbonstålsubstrat. Grensesnittseparasjonslinjen er tydelig synlig.

5. Praktisert korrosjonssimuleringsakselerert test (for å gjenskape fermenterings-CIP-miljøet)
Plasser testprøvene i en kontinuerlig akselerert test ved 50 grader i 72 timer i et vekslende sirkulasjonsmiljø med 4 % sitronsyre og 5 % natriumhydroksid.

Ekte TA1/TA2: Ingen pitting, ingen synlig vekttap etter rengjøring, og kun en jevn lysgrå passiv filmforandring.

Titan-belagt stål: Belegget flasser delvis av, noe som får det indre stålet til å ruste kraftig. Dette resulterer i et tilsynelatende vekttap, og rustsedimentet forurenser løsningen.

Tett gropkorrosjon fordeles på overflaten av en titanlegering med høyt-jerninnhold, noe som resulterer i en uklar løsning som inneholder et grått metallutfelling.

6. De skjulte farene ved falske varmerør i gjæringsproduksjon
Det titan-belagte stålet har en tynn titanforing som er utsatt for skade fra installasjonskollisjoner og partikkelslitasje. Det indre stålets raske rusting resulterer i at middels jernioner overgår standarden, noe som nødvendiggjør skroting av gjæringsbuljongen. Lokal penetrasjonslekkasje oppstår innen 6 til 12 måneder etter drift.

Resirkulert titanlegering med høyt jerninnhold Kompaktheten til den passive filmen er kompromittert av tilstedeværelsen av overdreven jernurenheter. Levetiden til TA2-røret er bare en-tredjedel av standard TA2-rør på grunn av alvorlig gropkorrosjon under syre-base alternerende CIP. Den farmasøytiske GMP-inspeksjonen mislyktes på grunn av kontinuerlig jernionoppløsning.

Den forfalskede Ti-6Al-4V-legeringen inneholder aluminium- og vanadiumelementer som løses opp i et organisk surt medium. Tungmetallrestene i legeringen overskrider sikkerhetsgrensene for mat og legemidler, noe som utgjør en risiko for batchproduktavvisning.

7. Standard driftsflyt for anskaffelse innkommende inspeksjon
Vektveiingssammenligning, overflateglans og visuell sveisekontroll er alle komponenter i batchprøvetaking.

Mistenkte produkter: Bærbar XRF spektral rask deteksjon, opptak av bestanddeler;

Laboratorium OES komplett sammensetning metallografisk destruktiv voldgiftstest: Kvalitetstvistprøver;

Akselerert syre-basekorrosjonssimuleringstest for sekundær verifisering: Delvis tilfeldig prøvetaking.

Inndata:

Identifikasjonsmetode: Ekte TA1/TA2 Pure TitaniumForfalsket titan-Cled SteelHigh-jern resirkulert titanlegering
Overflateglans: En jevn, myk sølvgrå farge uten rustflekker. Lokalt har stålet en lys glans; den er imidlertid utsatt for oransje rust etter spredte svarte urenheter, mørk ujevn grå
Lett standardvektstandard Samme-spesifikasjonsvekt30–40 % tyngre enn rent titanTA1 Fe Mindre enn eller lik 0,08 %; TA2 Fe Mindre enn eller lik 0,15 % Fe＞1,0 % ved beleggskadet område Fe＞0,20 % Noe tyngre enn standard TA2 XRF jerninnhold
Syretest med mikrodråperEn lysegrå væske som er sakte boblende og mild av natur Svart rustutfelling, voldsom skumming Rester som er mørkesvart og bobler raskt
Akselerert korrosjon på plass (CIP) test Ingen gropdannelse, ubetydelig vekttap Avskalling av belegg, betydelig rusttap Metallutfelling og utbredt overflategrop
Sammendrag
Sikkerheten ved gjæringsproduksjon og produktkvalifiseringshastigheten påvirkes betydelig av de dødelige skjulte farene ved forfalsket titan-belagt stål og varmerør med høy-jernskrapslegering, inkludert forurensning av middels tungmetall og kort levetid. Bedrifter bør implementere flerlags-innkommende inspeksjonsprosedyrer som integrerer utseendescreening, bærbar spektral rask deteksjon og laboratoriedestruktiv voldgift. De bør også strengt overholde kvantitative standarder for innhold av titanelementer og jernurenheter og fullstendig forhindre at dårlige forfalskede produkter kommer inn i produksjonstanker gjennom anskaffelseskoblingen.