# Kakšna so tveganja pri mešanju različnih materialov grelnih cevi v enem obtočnem cevovodu? Številne fermentacijske naprave mešajo sestavne dele iz nerjavečega jekla 316, titana, obložene s PFA- in kvarčne grelne komponente v eni srednji krožni zanki, da zmanjšajo stroške nabave, ne da bi se zavedali, da stik med različnimi prevodnimi materiali ustvarja galvanske člene, medtem ko nezdružljivi materiali sprožijo tudi kemično erozijo in zamašitev cevovoda. Sistemi mešanih materialov prinašajo številne skrite nevarnosti, vključno s pospešeno korozijo, srednjo kontaminacijo in nenadnim zlomom opreme. Spodnja tabela navaja pogoste kombinacije mešanih materialov in njihovo ustrezno resnost tveganja.|Kombinacija mešanega materiala|Osnovni mehanizem nevarnosti|Učinkovitost vidne napake|Stopnja tveganja|Predlagani načrt popravkov|| ----|----|----|----|----|| Nerjaveče jeklo 316 + fitingi iz ogljikovega jekla|Galvanska korozija, ogljikovo jeklo kot anoda se raztopi|Močna rja na stičnih točkah, luknjičasti zvari nerjavnega jekla|Ekstremno|Zamenjajte vse dele iz ogljikovega jekla z nerjavečim jeklom 316|| Titan + 316 iz nerjavečega jekla stopnje 2|Galvanski člen potencialne razlike, titanov film poškodovan|Nenehno padanje površinskega potenciala titana, mlečno obarvanje|Visok|Dodajte polne PTFE izolacijske tulke na vse povezovalne spoje|| Kvarčna cev + kovinska cev brez vmesnega tesnila|Neusklajenost toplotnega raztezanja, razpoke zaradi mehanske napetosti|Mikrorazpoke na kvarčnih navojnih povezavah, uhajanje tekočine|Visok|Namestite elastična tesnila iz PTFE za vse spoje kremena in kovine|| Grelec obložen s PFA + cevovod iz gole kovine|Abrazija prask na prevleki, onesnaženje s kovinskimi ioni|Lokalno luščenje obloge, železovi ioni zaznani v fermentacijski brozgi|Srednje|Namestite sprednji filter za zmanjšanje strganja delcev|Najpomembnejša nevarnost grelnih cevi iz mešanih kovin je galvanska korozija. Različne kovine imajo edinstven elektrodni potencial v prevodnem fermentacijskem mediju in vodni čistilni raztopini. Ko sta dva kovinska materiala neposredno povezana, kovina z nižjim potencialom postane žrtvena anoda in se hitro raztopi, medtem ko material z višjim potencialom trpi zaradi koncentrirane ionske erozije na kontaktnih območjih. Ko si titan in nerjaveče jeklo 316 delita en cevovod, je titanov občutljiv pasivacijski film TiO₂ nenehno napaden, tudi če v mediju ni fluorida. Četrtletno potencialno skeniranje bo zajelo nenormalno nizke odčitke na površinah iz titana v treh mesecih mešanega delovanja. Neusklajenost toplotnega raztezanja je še ena smrtna nevarnost, ko se kvarc ujema s kovinskimi cevmi. Kremen ima izredno nizek koeficient toplotnega raztezanja, medtem ko se nerjavno jeklo med cikli segrevanja znatno razširi. Brez elastičnih izolacijskih tesnil ponavljajoče se menjavanje hladno-vroče ustvarja močno ekstruzijsko napetost na povezovalnih navojih, kar na kremenu tvori nevidne mikrorazpoke. Te drobne razpoke se med temperaturnimi nihanji hitro razširijo, kar sčasoma privede do nenadnega poka cevke in popolne izgube gojišča v rezervoarju. Kemijska nekompatibilnost in mehanska abrazija se pojavljata tudi v zankah iz mešanega materiala. Notranje stene cevi iz trde kovine bodo med kroženjem medija pri visoki hitrosti strgale mehko prevleko PFA, še posebej, če so v brozgi trdni delci micelija. Ko je prevleka opraskana, substrat iz ogljikovega jekla rjavi in sprošča kovinske nečistoče, kar moti rast napetosti in ne izpolnjuje standardov testiranja čistosti GMP. Medtem se rja, ki izhaja iz korodiranih kovinskih delov, oprime površine kvarčnih cevi in tvori trdovratne nosilce biofilma, ki jih je težko odstraniti s konvencionalnim CIP čiščenjem. Za temeljito odpravo mešanih materialnih tveganj morajo cirkulacijski sistemi ogrevanja fermentacije kot prednostno rešitev sprejeti poenoteno zasnovo enega samega materiala: biofarmacevtske linije z visoko vsebnostjo klorida izberejo polne zanke iz titana, splošna fermentacija hrane uporablja celotne cevovode iz nerjavečega jekla 316, postopki, ki vsebujejo fluorid, pa uporabljajo neodvisna kvarčna vezja, popolnoma ločena od kovinske opreme. Če se zaradi obstoječih omejitev opreme ni mogoče izogniti mešanim materialom, je treba med vsak spoj iz različnih materialov namestiti popolne izolacijske dodatke iz PTFE, da se prekinejo prevodne zanke galvanskih celic, za povezave iz kremenčeve kovine pa so obvezna elastična vmesna tesnila. Vzdrževalne ekipe morajo mesečnim obhodnim postavkam dodati skupni pregled mešanega materiala, pri čemer se osredotočajo na morebitne nenormalne vrednosti, poškodbe premaza in zmrzovanje kremenčevih niti. Popolna ločitev cevovodov za kroženje različnih materialov je najzanesljivejša dolgoročna rešitev za preprečitev prekrivanja tveganja korozije in mehanskih okvar, ki jih prinašajo mešani materiali grelnih cevi.
