So unterscheiden Sie echte TA1/TA2-Heizrohre aus reinem Titan von gefälschten, mit Titan beschichteten Stahl- und Eisenlegierungsprodukten mit hohem Eisengehalt

Um die Kosten zu senken, ersetzen zahlreiche Lieferanten industrielle Rohre aus reinem Titan durch mit Titan plattierte Stahlverbundrohre oder Rohre aus Titan-Abfalllegierungen mit hohem Eisengehalt. Diese gefälschten Produkte weisen häufige Undichtigkeiten in Gärbehältern, eine schnelle Wandverdünnung, die Ausfällung von Schwermetallionen und eine schlechte Korrosionsbeständigkeit auf. Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über mehrstufige Identifizierungsmethoden, wie z. B. Beobachtung des Erscheinungsbilds, einfache Schnelltests vor Ort, Spektraldetektion im Labor und zerstörende Verifizierung. Darüber hinaus werden klare Diskriminierungsstandards für die Eingangskontrolle im Beschaffungswesen festgelegt.

1. Visuelle und taktile Voruntersuchung (schnelle Beurteilung vor Ort ohne Instrumente)
1.1 Unterschied im metallischen Glanz der Oberfläche
Authentisches reines TA1/TA2-Titan. Die Oberfläche ist weich und der metallische Glanz ist nach dem Polieren gleichmäßig matt silbergrau. Es gibt kein blendendes kaltweißes Licht. Die Passivfilmverfärbung wird bei längerem Medienkontakt gleichmäßig hellgrau ohne rostrote Flecken.

Unterrohr aus titan-beschichtetem Stahl. Nach einem leichten Kratzschliff weisen stellenweise Bereiche einen strahlend weißen Stahlglanz auf. Allerdings bildet die innere Basis aus Kohlenstoffstahl in feuchter Luft schnell orange{{2}rote Rostflecken, wenn sich die dünne Titanbeschichtung ablöst.

Recycelte Titanlegierung mit hohem Eisengehalt. Der Oberflächenglanz ist dunkelgrau und uneben, mit zahlreichen kleinen schwarzen Verunreinigungsflecken, die auf der Rohrwand verstreut sind. Nach der CIP-Säurereinigung treten innerhalb kurzer Zeit dunkle Lochfraßflecken auf.

1.2 Gewichtsvergleichsmethode (intuitiver Vergleich, gleiches Spezifikationsrohr)
Wenn Außendurchmesser, Wandstärke und Länge identisch sind:

Reines Titan ist mit einer Dichte von 4,51 g/cm³ leicht.

Die durchschnittliche Dichte von Kohlenstoffstahl beträgt 7,85 g/cm³, während das Gesamtgewicht von titanbeschichtetem Stahl 30 bis 40 % höher ist als das von reinen Titanrohren gleicher Abmessung. Arbeitsweise: Wiegen Sie das fertige Heizrohr mit einer Standardlänge von DN50 1.8m. Wenn das Gewicht das Standard-TA2-Rohrgewicht um mehr als 25 % übersteigt, besteht der Verdacht, dass es sich um einen mit Titan beschichteten Stahlverbundwerkstoff handelt.

1.3 Identifizierung des Schweißnahtbildes
Schweißen mit Argonschutzschild aus reinem Titan: Die Schweißoberfläche ist silber-weiß oder hellgolden, mit einem nahtlosen Übergangslichtbogen und ohne schwarze Oxidbrennschicht nach Abschluss des Schweißschutzes. Die Schweißnaht und der Rohrkörper haben einen gleichmäßigen Glanz.

Schweißen von titanbeschichtetem Stahl: Die hohe Temperatur des Schweißprozesses dringt in die dünne Titanauskleidung ein, wodurch der innere Stahl schmilzt und schwarze Schlackeneinschlüsse entstehen. Die Schweißoberfläche ist durch sichtbare schwarze Sprödschichten gekennzeichnet, die sich beim Polieren leicht ablösen lassen.

Schweißen mit hoher-Eisenlegierung: Die Schweißnaht weist eine dunkelblaue-schwarze Oxidationsfarbe sowie zahlreiche winzige Poren und Brüche auf, die unter einer Lupe sichtbar sind.

2. Tragbarer chemischer Schnelltest vor Ort (-zerstörungsfreie Probenahme, einfaches Reagenz)
Testreagenzkonfiguration: 10 % verdünnte Fluorwasserstoffsäure-Spurentestflüssigkeit (nur Mikrotropfen; kein vollständiges Einweichen)
Verfahren zur Bedienung:

Um den passiven Oberflächenfilm zu entfernen, verwenden Sie feines Schleifpapier der Maschenweite 800, um einen kleinen, sauberen Bereich an der Außenwand des Rohrs zu polieren.

Geben Sie einen einzelnen Mikrotropfen der Testflüssigkeit auf die polierte Stelle und beobachten Sie die Reaktion innerhalb von 10 Sekunden:

Echtes TA1/TA2-Reintitan: Die Flüssigkeit unterliegt einer allmählichen, leichten Blasenbildung, was zu einer schwachen grauen Farbe führt. Es kommt zu keiner schnellen, heftigen Korrosion. Aufgrund des geringeren Eisengehalts ist die Reaktion von TA1 langsamer als die von TA2.

Mit Titan-beschichteter Stahl: Die Flüssigkeit schäumt sofort bei Kontakt mit dem Stahl heftig auf, was zu einem sichtbaren Rostniederschlag und einer dunkelschwarzen Farbe führt.

Recycelte Titanlegierung mit hohem-Eisengehalt: Die Flüssigkeit bildet schnell Blasen und verwandelt sich in eine dunkelgraue-schwarze Farbe. Die verbleibenden schwarzen Korrosionsrückstände sind nach dem Abwischen deutlich sichtbar.

Sicherheitserinnerung: Verwenden Sie nur Mikrotropfen-Proben, ziehen Sie Schutzhandschuhe und Augenschutz an und sammeln Sie Abfallflüssigkeit für eine zentrale Behandlung.

3. Tragbare RFA-Spektralschnellerkennung (der am häufigsten verwendete Standard für die Eingangskontrolle in Fabriken)
Probenahmestandard: Stichprobenartige Probenahme von 10 % der Charge, getrennte Erfassung von Rohrkörper und Schweißnaht sowie Erfassung des Gehalts an Fe-, Ti-, Al- und V-Elementen.

Ein akzeptabler Standard für authentische Materialien
TA1 Reintitan der Güteklasse 1: Ti größer oder gleich 99,35 %, Fe kleiner oder gleich 0,08 % und keine Al/V-Legierungselemente erkannt.

TA2 Reintitan der Güteklasse 2: Ti größer oder gleich 99,20 %, Fe kleiner oder gleich 0,15 % und kein Al/V;

Schwelle für gefälschte Urteile
Titan-plattierter Stahl: RFA erkennt einen Fe-Massenanteil von mehr als 1,0 % an der Schleifdurchdringungsposition; Der Ti-Gehalt nimmt plötzlich ab, was darauf hinweist, dass das Eisenelement das dominierende Element ist.

Die Schrott-Titanlegierung mit hohem Eisengehalt hat einen Fe-Gehalt von 0,20 %, was über dem TA2-Standardgrenzwert liegt. Teilprodukte enthalten Spuren von Al/V-Verunreinigungen aus gemischten Legierungsschrotten.

Ti-6Al-4V-Legierungsfälschung: Al nachweisbar bei etwa 6 % und V nachweisbar bei etwa 4 %; Gärheizrohre sind verboten.

4. Zerstörende vollständige Zusammensetzungsanalyse im Labor (endgültige Schlichtungsermittlung bei Qualitätsstreitigkeiten)
Schneiden Sie kleine Röhrchenproben für eine vollständige Elementaranalyse mithilfe der optischen Emissionsspektroskopie (OES). Testen Sie nacheinander den Verunreinigungsgehalt von C, N, H, Fe, Al und V und vergleichen Sie ihn mit dem nationalen Standard-Klassifizierungsindex für reines Titan GB/T 3620.1.

Ausschlusskriterien: Das Vorhandensein von Aluminium- und Vanadiumlegierungselementen; Jede einzelne Verunreinigung überschreitet den Standardgrenzwert von TA1/TA2.

Der Querschnitt einer mit Titan beschichteten Stahlprobe wurde unter einem metallografischen Mikroskop beobachtet. Die Struktur ist ein zweischichtiger Verbundwerkstoff, der aus einer äußeren dünnen Titanschicht und einem inneren Kohlenstoffstahlsubstrat besteht. Die Grenzflächentrennlinie ist deutlich sichtbar.

5. Durchgeführter beschleunigter Korrosionssimulationstest (zur Nachbildung der Fermentations-CIP-Umgebung)
Setzen Sie die Testproben 72 Stunden lang einem kontinuierlichen beschleunigten Test bei 50 Grad in einer Wechselzirkulationsumgebung aus 4 % Zitronensäure und 5 % Natriumhydroxid aus.

Echtes TA1/TA2: Keine Lochfraßbildung, kein offensichtlicher Gewichtsverlust nach der Reinigung und nur eine gleichmäßige hellgraue passive Filmveränderung.

Mit Titan-beschichteter Stahl: Die Beschichtung blättert teilweise ab, wodurch der innere Stahl stark rostet. Dies führt zu einem scheinbaren Gewichtsverlust und der Rostsediment verunreinigt die Lösung.

Auf der Oberfläche einer Titanlegierung mit hohem -Eisengehalt ist dichte Lochfraßkorrosion verteilt, was zu einer trüben Lösung führt, die einen grauen Metallniederschlag enthält.

6. Die verborgenen Gefahren gefälschter Heizrohre in der Fermentationsproduktion
Der mit Titan plattierte Stahl verfügt über eine dünne Titanauskleidung, die anfällig für Schäden durch Installationskollisionen und Partikelabrieb ist. Das schnelle Rosten des inneren Stahls führt dazu, dass mittlere Eisenionen den Standard überschreiten, was die Verschrottung der Fermentationsbrühe erforderlich macht. Innerhalb von 6 bis 12 Monaten nach dem Betrieb kommt es zu lokalen Penetrationsleckagen.

Recycelte Titanlegierung mit hohem Eisengehalt. Die Kompaktheit des Passivfilms wird durch das Vorhandensein übermäßiger Eisenverunreinigungen beeinträchtigt. Die Lebensdauer des TA2-Rohrs beträgt nur ein -Drittel des Standard-TA2-Rohrs aufgrund der starken Lochfraßkorrosion während der Säure-Base-Wechsel-CIP. Die pharmazeutische GMP-Inspektion ist aufgrund der kontinuierlichen Eisenionenauflösung fehlgeschlagen.

Die gefälschte Ti-6Al-4V-Legierung enthält Aluminium- und Vanadiumelemente, die sich in einem organischen Säuremedium auflösen. Die Schwermetallrückstände in der Legierung überschreiten die Sicherheitsgrenzwerte von Lebensmitteln und Pharmazeutika, was die Gefahr einer Produktchargenausschleusung birgt.

7. Standardablauf für die Eingangskontrolle bei der Beschaffung
Gewichtsvergleich, Oberflächenglanz und visuelle Schweißnahtprüfung sind Bestandteile der Chargenprobenahme.

Verdächtige Produkte: Tragbare RFA-Spektralschnelldetektion, Aufzeichnung von Inhaltsstoffdaten;

Labor OES vollständige metallographische zerstörerische Schiedsprüfung der Zusammensetzung: Qualitätsstreitproben;

Beschleunigter Säure-Base-Korrosionssimulationstest zur Sekundärverifizierung: Stichprobenweise Teilcharge.

Eingang:

Identifizierungsmethode: Echtes reines TA1/TA2-Titan, gefälschtes Titan, -plattierter Stahl, recycelte Titanlegierung mit hohem Eisengehalt
Oberflächenglanz: Eine gleichmäßige, sanfte silbergraue Farbe ohne Rostflecken. Stellenweise hat der Stahl einen hellen Glanz; Es ist jedoch anfällig für Orangenrost, der auf verstreute schwarze Verunreinigungspunkte und dunkles, ungleichmäßiges Grau folgt
Leichter Standardgewichts-Benchmark. Gleiches-spezifiziertes Gewicht, 30–40 % schwerer als reines Titan. TA1 Fe. Weniger als oder gleich 0,08 %; TA2 Fe Weniger als oder gleich 0,15 % Fe > 1,0 % im beschädigten Bereich der Beschichtung Fe > 0,20 % Etwas schwerer als der Standard-TA2-RFA-Eisengehalt
Säuretest mit Mikrotröpfchen. Eine hellgraue Flüssigkeit, die langsam sprudelt und von Natur aus mild ist. Schwarzer Rostniederschlag, heftige Schaumbildung. Restrückstände, die dunkelschwarz sind und schnell Blasen bilden
Beschleunigter Korrosionstest (CIP) Keine Lochfraßbildung, vernachlässigbarer Gewichtsverlust. Abblättern der Beschichtung, erheblicher Rostverlust. Metallniederschlag und ausgedehnte Lochfraßbildung an der Oberfläche
Kurzzusammenfassung
Die Sicherheit der Fermentationsproduktion und die Geschwindigkeit der Produktqualifizierung werden erheblich durch die tödlichen versteckten Gefahren von gefälschten Heizrohren aus titan-plattiertem Stahl und hoch-Eisenschrottlegierungen beeinträchtigt, einschließlich mittlerer Schwermetallverunreinigung und kurzer Lebensdauer. Unternehmen sollten mehrschichtige Verfahren zur Eingangskontrolle implementieren, die eine Prüfung des Aussehens, eine tragbare spektrale Schnellerkennung und eine zerstörerische Schlichtung im Labor umfassen. Sie sollten sich außerdem strikt an quantitative Standards für den Gehalt an Titanelementen und Eisenverunreinigungen halten und vollständig verhindern, dass minderwertige gefälschte Produkte über die Beschaffungsverbindung in die Produktionstanks gelangen.