ספקים רבים מחליפים צינורות טיטניום טהור תעשייתיים בצינורות מרוכבים מפלדה מצופים-טיטניום או בשפופרות סגסוגת טיטניום מברזל גבוה- כדי להוזיל עלויות. למוצרים מזויפים אלו עמידות לקורוזיה ירודה, דילול דופן מהיר, משקעי יונים כבדים של מתכת כבדה ודליפה תכופה במיכלי תסיסה. מאמר זה מציג שיטות זיהוי מרובות-שכוללות תצפית מראה, בדיקות מהירות פשוטות בשטח, זיהוי ספקטרלי במעבדה ואימות הרסני, עם סטנדרטים ברורים של אפליה עבור בדיקה נכנסת של רכש.
1. סינון ראשוני חזותי ומישוש (-שיפוט מהיר באתר ללא מכשירים)
1.1 הבדל ברק מתכתי על פני השטח
מקורי TA1/TA2 טיטניום טהור אחיד כסף מט ברק אפור -מתכתי לאחר ליטוש; המשטח רך, ללא אור לבן קר מסנוור. לאחר מגע בינוני-לטווח ארוך, הוא הופך לשינוי צבע אחיד של סרט פסיבי באפור בהיר ללא כתמים אדומים חלודה.
צינור תחתון פלדה מצופה-טיטניום באזורים מקומיים נראה ברק פלדה לבן בוהק לאחר שחיקה קלה של שריטות; ברגע שציפוי הטיטניום הדק מתקלף, בסיס פלדת הפחמן הפנימי מייצר במהירות כתמי חלודה כתומים-אדומים באוויר לח.
סגסוגת טיטניום גבוהה-ברזל ממוחזר ברק פני השטח הוא אפור כהה ולא אחיד; הרבה כתמי טומאה שחורים זעירים מפוזרים על דופן הצינור; לאחר ניקוי חומצה CIP, מופיעים כתמי קורוזיה כהים תוך זמן קצר.
1.2 שיטת השוואת משקל (שפופרת מפרט זהה, השוואה אינטואיטיבית)
תחת קוטר חיצוני זהה, עובי דופן ואורך:
צפיפות טיטניום טהור 4.51 גרם/ס"מ³, משקל קל;
צפיפות פלדת פחמן 7.85 גרם/ס"מ³, פלדה בציפוי טיטניום- במשקל כולל של 30%~40% כבד יותר מצינור טיטניום טהור באותו גודל. שיטת הפעולה: שקלו את צינור החימום המוגמר באורך DN 50 1.8m סטנדרטי; אם המשקל עולה על משקל צינור TA2 הסטנדרטי ביותר מ-25%, מדובר בחומר מרוכב פלדה מצופה טיטניום-.
1.3 זיהוי מראה ריתוך
ריתוך מגן ארגון טיטניום טהור: משטח ריתוך כסף-לבן או זהוב בהיר, קשת מעבר חלקה, ללא שכבת שריפת תחמוצת שחורה כאשר הגנת הריתוך הושלמה; ברק גוף ריתוך וצינור עקבי.
ריתוך פלדה בציפוי טיטניום-: הריתוך בטמפרטורה גבוהה נשרפת מבעד לבטנת הטיטניום הדקה, הפלדה הפנימית נמסה ויוצרת הכללת סיגים שחורים, למשטח הריתוך יש שכבות שחורות שבירות ברורות, קל ליפול כאשר מלוטשים.
ריתוך סגסוגת ברזל גבוהה-: Weld מציג צבע חמצון כחול כהה-שחור, נקבוביות זעירות רבות וסדקים הנראים מתחת לזכוכית מגדלת.
2. בדיקת נקודה כימית מהירה-נייד באתר (ריאגנט פשוט, דגימה לא-הרסנית)
תצורת מגיב בדיקה: 10% נוזל לבדיקת עקבות חומצה הידרופלואורית (במיקרו-טיפה בלבד, ללא השרייה מלאה)
שלבי פעולה:
פוליש אזור נקי קטנטן על הקיר החיצוני של הצינור עם נייר זכוכית עדין 800 mesh כדי להסיר סרט פסיבי משטח;
זרוק טיפת מיקרו- בודדת של נוזל בדיקה על המיקום המלוטש, צפה בתגובה תוך 10 שניות:
טיטניום טהור מקורי TA1/TA2: יצירת בועות קלה באיטיות, הנוזל הופך לאפור חלש, ללא קורוזיה אלימה מהירה; תגובת TA1 איטית יותר מ-TA2 עקב תכולת ברזל נמוכה יותר.
פלדה בציפוי טיטניום-: ברגע שהנוזל חודר לציפוי הטיטניום כדי ליצור קשר עם פלדה, מתרחשת בעבוע אלים באופן מיידי, הנוזל הופך לשחור כהה עם משקעי חלודה ברורים.
סגסוגת טיטניום ממוחזרת ברזל גבוהה-: מבעבע מהיר, נוזל הופך במהירות לאפור כהה-לשחור, שאריות קורוזיה שחורות ברורות לאחר הניגוב.
תזכורת בטיחות: השתמש רק בדגימת טיפות מיקרו-, לבש כפפות הגנה והגנה על העיניים, פסולת נוזל שנאספה לטיפול מרוכז.
3. זיהוי מהיר ספקטרלי XRF נייד (תקן בדיקה נכנסת הנפוץ ביותר למפעלים)
תקן דגימה: דגימה אקראית 10% לכל אצווה, זיהוי גוף הצינור וריתוך בנפרד, רשום תכולת רכיבי Fe, Ti, Al, V.
תקן מוסמך לחומרים מקוריים
טיטניום טהור TA1 דרגה 1: Ti גדול מ-99.35% או שווה ל-99.35%, Fe פחות או שווה ל-0.08%, לא זוהו אלמנטים מסגסוגת Al/V;
טיטניום טהור TA2 דרגה 2: Ti גדול מ-99.20% או שווה ל-99.20%, Fe פחות או שווה ל-0.15%, ללא Al/V;
סף שיפוט מזויף
פלדה בציפוי טיטניום-: XRF מזהה חלק מסה של Fe העולה על 1.0% במיקום חדירת שחיקה; תכולת ה-Ti יורדת בחדות, יסוד הברזל דומיננטי.
סגסוגת טיטניום גרוטאות ברזל גבוהה-: Fe~0.20%, חורג בהרבה מהמגבלה הסטנדרטית של TA2; מוצרים חלקיים מכילים עקבות של טומאה Al/V מגרוטאות סגסוגת מעורבת.
זיוף סגסוגת Ti-6Al-4V: זיהוי Al≈6%, V≈4%, אסור עבור צינורות חימום תסיסה.
4. ניתוח הרכב מלא הרסני במעבדה (זיהוי בוררות סופי למחלוקות איכות)
חתוך דגימות צינוריות קטנות עבור ספקטרוסקופיה אופטית של פליטה אופטית (OES) ניתוח יסודי מלא, בדיקת תוכן טומאה C, N, H, Fe, Al, V בזה אחר זה, השווה לתקן הלאומי GB/T 3620.1 מדד סיווג טיטניום טהור.
בסיס פסיקת פסילה: כל טומאה יחידה חורגת מהמגבלה הסטנדרטית של TA1/TA2; נוכחות של אלומיניום, אלמנטים מסגסוגת ונדיום.
תצפית חתך מדגם-טיטניום-מצופה בחתך- במיקרוסקופ מטאלוגרפי: מבנה מרוכב כפול- ברור של טיטניום דק חיצוני + מצע פלדת פחמן פנימי, קו הפרדה ברור של ממשק.
5. בדיקה מעשית של הדמיית קורוזיה מואצת (לדמות סביבת CIP של תסיסה)
הנח דגימות בדיקה ב-4% חומצת לימון + 5% נתרן הידרוקסיד בסביבת זרימה מתחלפת ב-50 מעלות לבדיקה מואצת רציפה של 72 שעות:
מקורי TA1/TA2: רק שינוי סרט פסיבי בצבע אפור בהיר אחיד, ללא פיתולים, ללא ירידה ברורה במשקל לאחר הניקוי.
פלדה בציפוי-טיטניום: ציפוי מתקלף חלקית, פלדה פנימית מחלידה ברצינות, ירידה ברורה במשקל, משקעי חלודה מזהמים פתרון.
סגסוגת טיטניום נמוכה בברזל- גבוהה: קורוזיה צפופה של גלים מופצת על פני השטח, תמיסה עכורה עם משקעי מתכת אפורים.
6. סיכונים נסתרים של צינורות חימום מזויפים בייצור התסיסה
פלדה בציפוי טיטניום- בטנת טיטניום דקה שניזוקה בקלות מהתנגשות בהתקנה, שחיקת חלקיקים; חלודה מהירה של פלדה פנימית גורמת ליון ברזל בינוני מעל -סטנדרטי, מרק התסיסה נסגר; דליפת חדירה מקומית תוך 6 ~ 12 חודשים מהפעולה.
סגסוגת טיטניום ממוחזרת ברזל גבוהה. זיהומי ברזל מוגזמים הורסים את הקומפקטיות של הסרט הפסיבי; קורוזיה חמורה של בור תחת חומצה-בסיס CIP מתחלף, חיי שירות רק 1/3 מצינור TA2 סטנדרטי; פירוק יוני ברזל מתמשך נכשל בבדיקת GMP פרמצבטית.
יסודות אלומיניום וונדיום מזויפים מסגסוגת Ti-6Al-4V מתמוססים במדיום חומצה אורגנית, שאריות מתכות כבדות חורגות ממגבלות הבטיחות של מזון ותרופות, סיכון לדחיית מוצר אצווה.
7. תזרים פעולה סטנדרטי של בדיקה נכנסת רכש
דגימת אצווה ← השוואת משקל משקל + ברק פני השטח ובדיקה ויזואלית של ריתוך;
מוצרים חשודים: זיהוי מהיר ספקטרלי XRF נייד, הקלטת נתונים יסודיים;
דגימות מחלוקת איכות: מעבדה OES בדיקת בוררות הרסנית בהרכב מלא של מעבדה מטאלוגרפית;
אצווה חלקית של דגימה אקראית: בדיקת סימולציית קורוזיה בבסיס חומצה- מואצת לאימות משני.
表格
| שיטת זיהוי | מקורי TA1/TA2 טיטניום טהור | טיטניום-זיוף פלדה | סגסוגת טיטניום ממוחזרת-בברזל גבוהה |
|---|---|---|---|
| ברק פני השטח | אחיד אפור כסוף רך, ללא כתמי חלודה | ברק פלדה בהיר מקומי, חלודה כתומה קלה לאחר שריטה | אפור כהה לא אחיד, נקודות טומאה שחורות מפוזרות |
| אותו משקל-מפרט | מדד משקל קל וסטנדרטי | 30% ~ 40% כבד יותר מטיטניום טהור | מעט יותר כבד מ-TA2 סטנדרטי |
| תכולת ברזל XRF | TA1 Fe פחות או שווה ל-0.08%; TA2 Fe פחות או שווה ל-0.15% | Fe < 1.0% בציפוי אזור פגום | Fe < 0.20% |
| בדיקת מיקרו-טיפות חומצה | מבעבע עדין לאט, נוזל אפור בהיר | בעבוע עז, משקעי חלודה שחורה | מבעבע מהיר, שאריות שחורות כהות |
| בדיקת קורוזיה CIP מואצת | ללא עפרורים, ירידה זניחה במשקל | קילוף ציפוי, אובדן חלודה מאסיבי | פיתול רחב של פני השטח, משקעי מתכת |
סיכום קצר
טיטניום מזויף-בציפוי פלדה-גבוהה של גרוטאות סגסוגת ברזל טומן בחובו סכנות נסתרות קטלניות כגון חיי שירות קצרים וזיהום בינוני של מתכות כבדות, אשר משפיעות באופן רציני על בטיחות ייצור התסיסה וקצב הסמכת המוצר. ארגונים צריכים להקים נהלי פיקוח נכנסים מרובי-שכבתיים המשלבים סינון מראה, זיהוי מהיר ספקטרלי נייד ובוררות הרסנית במעבדה, ליישם בקפדנות סטנדרטים כמותיים של רכיבי טיטניום ותכולת זיהומי ברזל, ולחסום לחלוטין מוצרים מזויפים נחותים הנכנסים למיכלי הייצור מקישור הרכש.
