# Quins són els riscos de barrejar diferents materials de tubs de calefacció en una canonada de circulació? Moltes plantes de fermentació barregen components d'escalfament d'acer inoxidable 316, titani, PFA-i de quars en un sol bucle de circulació mitjana per reduir els costos d'adquisició, sense adonar-se que el contacte entre materials conductors diferents crea cèl·lules galvàniques, mentre que els materials incompatibles també provoquen l'erosió química i el bloqueig de la canonada. Els sistemes de materials mixts comporten múltiples perills ocults, com ara corrosió accelerada, contaminació mitjana i ruptura sobtada de l'equip. A la taula següent s'enumeren les combinacions de materials mixtes habituals i la gravetat del risc corresponent.|Combinació de materials mixts|Mecanisme bàsic de perill|Rendiment de fallada visible|Nivell de risc|Pla de rectificació suggerit|| ----|----|----|----|----|| Acer inoxidable 316 + accessoris d'acer al carboni nus|Corrosió galvànica, acer al carboni a mesura que l'ànode es dissol|Òxid greu als punts de contacte, picats de soldadura d'acer inoxidable|Extrem|Substituïu totes les peces d'acer al carboni per acer inoxidable 316|| Titani grau 2 + 316 acer inoxidable|Diferència de potencial cel·la galvànica, pel·lícula de titani danyada|Caiguda contínua de potencial superficial de titani, decoloració lletosa|Alt|Afegiu mànigues d'aïllament complets de PTFE a totes les unions de connexió|| Tub de quars + tub metàl·lic sense junta amortidor|Desajustament de l'expansió tèrmica, esquerdament per tensió mecànica|Microesquerdes en connexions roscades de quars, fuites de líquid|Alt|Instal·leu juntes elàstiques de PTFE per a totes les juntes de quars-metall|| Escalfador folrat de PFA + canonada de metall nu|Abrasió de rascades de recobriment, contaminació d'ions metàl·lics|Peeling de recobriment local, ions de ferro detectats en el brou de fermentació|Mitjà|Munta el filtre frontal per reduir el fregat de partícules|El risc més destacat dels tubs de calefacció de metall mixt és la corrosió galvànica. Els diferents metalls tenen potencials d'elèctrode únics en un medi de fermentació conductor i una solució de neteja aquosa. Quan dos materials metàl·lics estan connectats directament, el metall amb menor potencial es converteix en l'ànode de sacrifici i es dissol ràpidament, mentre que el material de major potencial pateix una erosió iònica concentrada a les zones de contacte. Quan el titani i l'acer inoxidable 316 comparteixen una canonada, la pel·lícula de passivació TiO₂ sensible del titani és atacada contínuament, fins i tot sense fluorur present al medi. L'escaneig potencial trimestral capturarà lectures anormalment baixes en superfícies de titani dins dels tres mesos posteriors al funcionament mixt. El desajust de l'expansió tèrmica és un altre risc fatal quan el quars es combina amb canonades metàl·liques. El quars té un coeficient d'expansió tèrmica extremadament baix, mentre que l'acer inoxidable s'expandeix significativament durant els cicles de calefacció. Sense juntes d'aïllament elàstic, l'alternança repetida entre fred i calor genera una forta tensió d'extrusió als fils de connexió, formant microesquerdes invisibles al quars. Aquestes petites esquerdes s'expandeixen ràpidament durant les fluctuacions de temperatura, provocant, finalment, la ruptura sobtada del tub i la pèrdua total del medi de cultiu del tanc. La incompatibilitat química i l'abrasió mecànica també apareixen en bucles de materials mixtes. Les parets interiors de les canonades de metall dur rascaran el recobriment suau de PFA durant la circulació mitjana d'alta velocitat, especialment quan hi ha partícules sòlides de miceli al brou. Un cop ratllat el recobriment, el substrat d'acer al carboni s'oxida i allibera impureses metàl·liques, interferint amb el creixement de la tensió i fallant els estàndards de proves de puresa GMP. Mentrestant, l'òxid de les seccions metàl·liques corroïdes s'adhereix a les superfícies dels tubs de quars, formant portadors de biofilms obstinats que són difícils d'eliminar mitjançant la neteja CIP convencional. Per eliminar fonamentalment els riscos de materials mixts, els sistemes de circulació de calefacció per fermentació haurien d'adoptar un disseny de material únic unificat com a solució prioritària: les línies biofarmacèutiques d'alt clorur trien bucles de titani complets, la fermentació general d'aliments utilitza canonades completes d'acer inoxidable 316 i els processos que contenen fluor despleguen circuits de quars independents completament separats dels equips metàl·lics. Si no es poden evitar materials barrejats a causa dels límits existents de l'equip, s'han d'instal·lar accessoris d'aïllament complets de PTFE entre cada unió de material diferent per tallar els bucles de cel·les galvàniques conductores, i les juntes elàstiques d'amortiment són obligatòries per a connexions de quars-metall. Els equips de manteniment han d'afegir una inspecció conjunta de materials mixts als articles de patrulla mensuals, centrant-se en possibles valors anormals, danys al recobriment i gelades de fil de quars. La separació completa de les diferents canonades de circulació de material és la solució a llarg termini més fiable per evitar la superposició de riscos de corrosió i fallada mecànica que comporta la barreja de materials de tubs de calefacció.
