# Aké sú riziká miešania rôznych materiálov vykurovacích rúr v jednom cirkulačnom potrubí? Mnohé fermentačné zariadenia miešajú komponenty z nehrdzavejúcej ocele 316, titánu, PFA- a kremenné vykurovacie komponenty v jedinej slučke stredného obehu, aby sa znížili obstarávacie náklady, bez toho, aby si uvedomovali, že kontakt medzi odlišnými vodivými materiálmi vytvára galvanické články, zatiaľ čo nekompatibilné materiály tiež spúšťajú chemickú eróziu a upchávanie potrubia. Systémy zmiešaných materiálov prinášajú viaceré skryté nebezpečenstvá vrátane zrýchlenej korózie, kontaminácie média a náhleho roztrhnutia zariadenia. V tabuľke nižšie sú uvedené bežné kombinácie zmiešaných materiálov a ich zodpovedajúca závažnosť rizika.|Kombinácia zmiešaných materiálov|Hlavný mechanizmus nebezpečenstva|Výkon pri viditeľnej poruche|Úroveň rizika|Navrhovaný plán nápravy|| ----|----|----|----|----|| Nerezová oceľ 316 + armatúry z uhlíkovej ocele|Galvanická korózia, uhlíková oceľ ako anóda sa rozpúšťa|Silná hrdza na kontaktných miestach, jamkovanie zvarov z nehrdzavejúcej ocele|Extrémne|Vymeňte všetky diely z uhlíkovej ocele za nerezovú oceľ 316|| Titánová + 316 nehrdzavejúca oceľ 2. triedy|Potenciálny rozdiel galvanický článok, poškodený titánový film|Neustály pokles povrchového potenciálu titánu, mliečne sfarbenie|Vysoká|Na všetky spojovacie spoje pridajte úplné izolačné manžety z PTFE|| Kremenná trubica + kovová trubica bez tesnenia|Nesúlad tepelnej rozťažnosti, praskanie pri mechanickom namáhaní|Mikrotrhliny na kremenných závitových spojoch, únik kvapaliny|Vysoká|Nainštalujte elastické tesnenia PTFE pre všetky spoje z kremenného kovu|| Ohrievač vložkovaný PFA + kovové potrubie|Poškriabanie povlaku, znečistenie kovovými iónmi|Lokálne odlupovanie povlaku, ióny železa zistené vo fermentačnom bujóne|Stredná|Namontujte predný filter, aby ste znížili utieranie častíc|Najvýraznejším rizikom vykurovacích rúr zo zmiešaných kovov je galvanická korózia. Rôzne kovy majú jedinečné elektródové potenciály vo vodivom fermentačnom médiu a vodnom čistiacom roztoku. Keď sú dva kovové materiály spojené priamo, kov s nižším potenciálom sa stáva obetnou anódou a rýchlo sa rozpúšťa, zatiaľ čo materiál s vyšším potenciálom trpí koncentrovanou iónovou eróziou v kontaktných oblastiach. Keď titán a nehrdzavejúca oceľ 316 zdieľajú jedno potrubie, citlivý titánový pasivačný film TiO₂ je neustále napádaný, dokonca aj bez prítomnosti fluoridu v médiu. Štvrťročné potenciálne skenovanie zachytí abnormálne nízke hodnoty na titánových povrchoch do troch mesiacov zmiešanej prevádzky. Nesúlad tepelnej rozťažnosti je ďalším smrteľným rizikom, keď sa kremeň spája s kovovými rúrkami. Kremeň má extrémne nízky koeficient tepelnej rozťažnosti, zatiaľ čo nehrdzavejúca oceľ sa pri zahrievacích cykloch výrazne rozťahuje. Bez elastických izolačných tesnení generuje opakované striedanie za studena a za tepla silné vytláčacie napätie na spojovacích závitoch, ktoré vytvára neviditeľné mikrotrhliny na kremeni. Tieto drobné trhlinky sa rýchlo rozširujú počas kolísania teploty, čo nakoniec vedie k náhlemu prasknutiu trubice a úplnej strate kultivačného média v nádrži. V slučkách zmiešaného materiálu sa objavuje aj chemická nekompatibilita a mechanická abrázia. Vnútorné steny rúry z tvrdého kovu zoškrabú mäkký povlak PFA počas vysokorýchlostnej cirkulácie média, najmä ak v bujóne existujú pevné častice mycélia. Keď je povlak poškriabaný, substrát z uhlíkovej ocele hrdzavie a uvoľňuje kovové nečistoty, čo narúša rast kmeňa a nespĺňa štandardy testovania čistoty GMP. Medzitým sa na povrchy kremenných rúrok prichytáva hrdza z korodovaných kovových častí a vytvára odolné nosiče biofilmu, ktoré je ťažké odstrániť bežným čistením CIP. Aby sa zásadne eliminovali riziká zmiešaného materiálu, mali by systémy cirkulácie fermentačného ohrevu prijať jednotný dizajn z jedného materiálu ako prioritné riešenie: biofarmaceutické linky s vysokým obsahom chloridov si vyberajú úplné titánové slučky, všeobecná fermentácia potravín využíva kompletné potrubia z nehrdzavejúcej ocele 316 a procesy obsahujúce fluorid využívajú nezávislé kremenné okruhy úplne oddelené od kovových zariadení. Ak nie je možné vyhnúť sa zmiešaným materiálom kvôli existujúcim limitom zariadenia, medzi každý spoj odlišného materiálu sa musí nainštalovať kompletné izolačné príslušenstvo z PTFE, aby sa odrezali vodivé slučky galvanických článkov, a elastické tlmiace tesnenia sú povinné pre spojenia z kremenného kovu. Údržbárske tímy musia do položiek mesačných hliadok pridať kontrolu spoločného materiálu zmiešaného materiálu so zameraním na potenciálne abnormálne hodnoty, poškodenie povlaku a námrazu kremenného vlákna. Úplné oddelenie potrubí na cirkuláciu rôznych materiálov je najspoľahlivejším dlhodobým riešením, aby sa predišlo prekrývajúcej sa korózii a rizikám mechanického zlyhania, ktoré prinášajú zmiešané materiály vykurovacích rúrok.
