Kasutame teie kasutuskogemuse parandamiseks küpsiseid.Selle saidi sirvimist jätkates nõustute küpsiste kasutamisega.Lisainformatsioon.
Puhta või puhta auruga farmaatsiasüsteemide hulka kuuluvad generaatorid, juhtventiilid, jaotustorud või torujuhtmed, termodünaamilised või tasakaalulised termostaatlõksud, manomeetrid, rõhureduktorid, kaitseklapid ja mahuakud.
Enamik neist osadest on valmistatud 316-liitrisest roostevabast terasest ja sisaldavad fluoropolümeeri tihendeid (tavaliselt polütetrafluoroetüleen, tuntud ka kui teflon või PTFE), samuti poolmetallist või muid elastomeerseid materjale.
Need komponendid on kasutamise ajal vastuvõtlikud korrosioonile või lagunemisele, mis mõjutab valmis Clean Steam (CS) utiliidi kvaliteeti.Selles artiklis üksikasjalikult kirjeldatud projektis hinnati roostevabast terasest proove neljast CS-süsteemi juhtumiuuringust, hinnati võimalike korrosioonimõjude ohtu protsessidele ja kriitilistele insenerisüsteemidele ning testiti kondensaadis olevate tahkete osakeste ja metallide suhtes.
Korrosiooni kõrvalsaaduste uurimiseks paigutatakse korrodeerunud torustike ja jaotussüsteemi komponentide näidised.9 Igal konkreetsel juhul hinnati erinevaid pinnatingimusi.Näiteks hinnati standardset põsepuna ja korrosiooniefekti.
Võrdlusproovide pindu hinnati põsepuna ladestumise suhtes, kasutades visuaalset kontrolli, Augeri elektronspektroskoopiat (AES), elektronspektroskoopiat keemilise analüüsi jaoks (ESCA), skaneerivat elektronmikroskoopiat (SEM) ja röntgenfotoelektronspektroskoopiat (XPS).
Need meetodid võivad paljastada korrosiooni ja sademete füüsikalised ja aatomilised omadused, samuti määrata peamised tegurid, mis mõjutavad tehniliste vedelike või lõpptoodete omadusi.üks
Roostevabast terasest korrosioonitooted võivad esineda mitmel kujul, näiteks raudoksiidikihi (pruun või punane) karmiinkiht raudoksiidikihi all või kohal (must või hall)2.Võimalus rännata allavoolu.
Raudoksiidi kiht (must põsepuna) võib aja jooksul pakseneda, kuna ladestused muutuvad tugevamaks, mida tõendavad pärast auruga steriliseerimist steriliseerimiskambri ja seadmete või mahutite pindadel nähtavad osakesed või ladestused, toimub migratsioon.Kondensaadiproovide laboratoorne analüüs näitas muda hajutatust ja lahustuvate metallide kogust CS vedelikus.neli
Kuigi sellel nähtusel on palju põhjuseid, on CS-generaator tavaliselt peamine panustaja.Pole harvad juhud, kui pindadel leidub punast raudoksiidi (pruun/punane) ja raudoksiidi (must/hall) ventilatsiooniavadest, mis liiguvad aeglaselt läbi CS jaotussüsteemi.6
CS-i jaotussüsteem on hargnev konfiguratsioon, millel on mitu kasutuspunkti, mis lõpevad kaugemates piirkondades või peapäise ja erinevate haru alampäiste lõpus.Süsteem võib sisaldada mitmeid regulaatoreid, mis aitavad käivitada rõhu/temperatuuri alandamise konkreetsetes kasutuskohtades, mis võivad olla potentsiaalsed korrosioonipunktid.
Korrosioon võib esineda ka hügieenilise disainiga püünistes, mis asetatakse süsteemi erinevatesse kohtadesse, et eemaldada kondensaat ja õhk, mis voolab läbi püüduri, allavoolu torustiku/väljalasketorustiku või kondensaadi koguja.
Enamikul juhtudel on pöördmigratsioon tõenäoline, kui roosteladestused kogunevad lõksule ja kasvavad ülesvoolu külgnevatesse torujuhtmetesse või kasutuskoha kollektoritesse ja neist kaugemale;lõksudes või muudes komponentides tekkivat roostet võib näha allikast ülesvoolu koos pideva migratsiooniga alla- ja ülesvoolu.
Mõnel roostevabast terasest osal on ka mitmesuguseid mõõdukaid kuni kõrgeid metallurgilisi struktuure, sealhulgas deltaferriiti.Arvatakse, et ferriidikristallid vähendavad korrosioonikindlust, kuigi neid võib esineda vaid 1–5%.
Ferriit ei ole ka nii korrosioonikindel kui austeniitse kristallstruktuur, mistõttu see eelistatavalt korrodeerub.Ferriite saab täpselt tuvastada ferriidist sondiga ja pooltäpselt magnetiga, kuid sellel on olulisi piiranguid.
Alates süsteemi seadistamisest kuni esmase kasutuselevõtu ja uue CS-generaatori ja jaotustorustiku käivitamiseni on mitmed tegurid, mis soodustavad korrosiooni.
Aja jooksul võivad sellised söövitavad elemendid tekitada korrosiooniprodukte, kui nad kohtuvad, ühinevad ja kattuvad raua ja raua segudega.Musta tahma nähakse tavaliselt kõigepealt generaatoris, seejärel generaatori tühjendustorustikus ja lõpuks kogu CS jaotussüsteemis.
SEM-analüüs viidi läbi, et paljastada korrosiooni kõrvalsaaduste mikrostruktuur, mis katab kogu pinna kristallide ja muude osakestega.Taust või aluspind, millelt osakesed leitakse, varieerub erinevatest rauast (joonis 1-3) kuni tavaliste proovideni, nimelt ränidioksiidi/rauda, ​​liivased, klaasjad, homogeensed ladestused (joonis 4).Analüüsiti ka aurulõksu lõõtsa (joon. 5-6).
AES-testimine on analüütiline meetod, mida kasutatakse roostevaba terase pinnakeemia määramiseks ja korrosioonikindluse diagnoosimiseks.Samuti näitab see passiivkile halvenemist ja kroomi kontsentratsiooni vähenemist passiivkiles, kuna pind halveneb korrosiooni tõttu.
Iga proovi pinna elementaarse koostise iseloomustamiseks kasutati AES-skaneeringuid (pinnaelementide kontsentratsiooniprofiilid sügavuse suhtes).
Iga SEM-i analüüsiks ja suurendamiseks kasutatav sait on hoolikalt valitud, et pakkuda teavet tüüpilistest piirkondadest.Iga uuring andis teavet mõnest ülemisest molekulaarkihist (hinnanguliselt 10 angströmi [Å] kihi kohta) metallisulami sügavusele (200–1000 Å).
Kõigis Rouge'i piirkondades on registreeritud märkimisväärses koguses rauda (Fe), kroomi (Cr), niklit (Ni), hapnikku (O) ja süsinikku (C).AES-i andmed ja tulemused on välja toodud juhtumiuuringu jaotises.
Üldised AES-i tulemused esialgsete tingimuste kohta näitavad, et proovides, mille Fe ja O (raudoksiidid) on ebatavaliselt kõrge kontsentratsioon ja madala Cr-sisaldusega, toimub tugev oksüdatsioon.Selle punakas ladestumise tulemusel eralduvad osakesed, mis võivad saastada toodet ja tootega kokkupuutuvaid pindu.
Pärast põsepuna eemaldamist näitasid passiivsed proovid passiivse kile täielikku taastumist, Cr saavutas kõrgema kontsentratsiooni kui Fe, Cr:Fe pinna suhe oli vahemikus 1, 0 kuni 2, 0 ja raudoksiidi üldine puudumine.
XPS/ESCA abil analüüsiti erinevaid krobelisi pindu, et võrrelda Fe, Cr, väävli (S), kaltsiumi (Ca), naatriumi (Na), fosfori (P), lämmastiku (N) ning O. ja C elementide kontsentratsioone ja spektraalseid oksüdatsiooniastmeid (tabel A).
Cr-sisalduses on selge erinevus passiveerimiskihi lähedastest väärtustest madalamate väärtusteni, mida tavaliselt leidub põhisulamites.Pinnal leiduvad raua ja kroomi sisaldused esindavad erineva paksusega ja erinevat sorti punaste ladestustega.XPS testid on näidanud Na, C või Ca suurenemist karedatel pindadel võrreldes puhastatud ja passiveeritud pindadega.
XPS-i testimine näitas ka kõrget C taset raudpunases (must) punases ja Fe (x) O (y) (raudoksiid) punases.XPS-i andmed ei ole kasulikud pinnamuutuste mõistmiseks korrosiooni ajal, kuna need hindavad nii punast metalli kui ka mitteväärismetalli.Tulemuste nõuetekohaseks hindamiseks on vaja täiendavat XPS-i testimist suuremate proovidega.
Ka varasematel autoritel oli raskusi XPS-i andmete hindamisega.10 Eemaldamisprotsessi käigus tehtud välivaatlused on näidanud, et süsinikusisaldus on kõrge ja tavaliselt eemaldatakse see töötlemise käigus filtreerimise teel.SEM-mikrograafid, mis on tehtud enne ja pärast kortsude eemaldamise ravi, illustreerivad nende ladestiste põhjustatud pinnakahjustusi, sealhulgas täppide ja poorsuse tõttu, mis mõjutavad otseselt korrosiooni.
XPS-i tulemused pärast passiveerimist näitasid, et Cr:Fe sisalduse suhe pinnal oli passiveerimiskile uuesti moodustamisel palju suurem, vähendades seeläbi korrosiooni kiirust ja muid kahjulikke mõjusid pinnale.
Kupongiproovid näitasid Cr:Fe suhte olulist suurenemist "sellisena" pinna ja passiveeritud pinna vahel.Esialgseid Cr:Fe suhteid testiti vahemikus 0, 6 kuni 1, 0, samas kui töötlemisjärgse passivatsiooni suhted olid vahemikus 1, 0 kuni 2, 5.Elektropoleeritud ja passiveeritud roostevaba terase väärtused on vahemikus 1,5 kuni 2,5.
Järeltöödeldud proovides oli Cr:Fe suhte maksimaalne sügavus (määratud AES-i abil) vahemikus 3 kuni 16 Å.Neid võrreldakse soodsalt Coleman2 ja Rolli avaldatud varasemate uuringute andmetega.9 Kõikide proovide pindadel olid Fe, Ni, O, Cr ja C standardsed tasemed. Enamikus proovides leiti ka madal P, Cl, S, N, Ca ja Na tase.
Need jäägid on tüüpilised keemilistele puhastusvahenditele, puhastatud veele või elektropoleerimisele.Täiendava analüüsi käigus leiti austeniidikristalli enda pinnal ja erinevatel tasanditel mõningast räni saastumist.Allikas näib olevat vee/auru ränidioksiidi sisaldus, mehaanilised poleerimisvahendid või lahustunud või söövitatud vaateklaas CS generatsiooni rakus.
CS-süsteemides leiduvad korrosioonitooted on väidetavalt väga erinevad.Selle põhjuseks on nende süsteemide erinevad tingimused ja erinevate komponentide, nagu ventiilid, lõksud ja muud tarvikud, paigutus, mis võivad põhjustada söövitavaid tingimusi ja korrosioonitooteid.
Lisaks sisestatakse süsteemi sageli asenduskomponente, mis pole korralikult passiveeritud.Korrosioonitooteid mõjutavad oluliselt ka CS-generaatori konstruktsioon ja vee kvaliteet.Teatud tüüpi generaatorikomplektid on taasboilerid, teised aga torukujulised vilkurid.CS-generaatorid kasutavad tavaliselt puhtast aurust niiskuse eemaldamiseks otsaekraane, samas kui teised generaatorid kasutavad deflektoreid või tsükloneid.
Mõned tekitavad jaotustorus ja seda katvas punases rauas peaaegu tahke raudpaatina.Häiritud plokk moodustab musta raudkile, mille all on raudoksiidist põsepuna, ja loob teise pealispinna fenomeni tahmase põsepuna näol, mida on pinnalt kergem ära pühkida.
Reeglina on see raud-tahmalaadne ladestus palju tugevam kui raudpunane ja on liikuvam.Kondensaadis oleva raua suurenenud oksüdatsiooniastme tõttu on jaotustoru põhjas asuvas kondensaadikanalis tekkival mudal rauasette peal raudoksiidi muda.
Raudoksiidpõsepuna läbib kondensaadikollektorit, muutub äravoolus nähtavaks ja pealmine kiht hõõrutakse kergesti pinnalt maha.Põsepuna keemilises koostises mängib olulist rolli vee kvaliteet.
Suurem süsivesinike sisaldus põhjustab huulepulgas liiga palju tahma, samas kui suurem ränidioksiidi sisaldus suurendab ränidioksiidi sisaldust, mille tulemuseks on sile või läikiv huulepulgakiht.Nagu varem mainitud, on veetaseme vaateklaasid samuti altid korrosioonile, võimaldades prahil ja ränidioksiidil süsteemi siseneda.
Püstol on aurusüsteemide puhul murettekitav, kuna võivad tekkida paksud kihid, mis moodustavad osakesi.Need osakesed esinevad aurupindadel või auruga steriliseerimisseadmetes.Järgmistes jaotistes kirjeldatakse ravimi võimalikke mõjusid.
Joonistel 7 ja 8 kujutatud as-Is SEM-id näitavad 2. klassi karmiini mikrokristallilist olemust juhul 1. Eriti tihe raudoksiidi kristallide maatriks, mis on pinnale moodustunud peeneteralise jäägi kujul.Dekontamineeritud ja passiveeritud pinnad näitasid korrosioonikahjustusi, mille tulemuseks oli kare ja kergelt poorne pinna tekstuur, nagu on näidatud joonistel 9 ja 10.
Tuumajaama skaneerimine joonisel fig.11 näitab algse pinna algseisundit, millel on raske raudoksiid. Passiveeritud ja eemaldatud pind (joonis 12) näitab, et passiivsel kilel on nüüd kõrgem Cr (punane joon) sisaldus Fe (must joon) kohal, kui Cr:Fe suhe on > 1,0. Passiveeritud ja eemaldatud pind (joonis 12) näitab, et passiivsel kilel on nüüd kõrgem Cr (punane joon) sisaldus Fe (must joon) kohal, kui Cr:Fe suhe on > 1,0. Пассивированная и обесточенная поверхность (рис. 12) указывает на то, что пассивная пленка теперь имераснит поверхность (рис. 12) линия) по сравнению с Fe (черная линия) при соотношении Cr:Fe > 1,0. Passiveeritud ja pingevaba pind (joonis 12) näitab, et passiivkilel on nüüd suurenenud Cr sisaldus (punane joon) võrreldes Fe-ga (must joon) suhtega Cr:Fe > 1,0.钝化和去皱表面（图12）表明，钝化膜现在的Cr（红线）含量高于有1212）环Fe . Cr（红线）含量高于Fe（黑线），Cr:Fe 比率> 1.0. Пассивированная и морщинистая поверхность (рис. 12) показывает, что пассивированная пленка теперь имеееет болодкеты я линия), чем Fe (черная линия), при соотношении Cr:Fe > 1,0. Passiveeritud ja kortsus pind (joonis 12) näitab, et passiveeritud kilel on nüüd kõrgem Cr-sisaldus (punane joon) kui Fe (must joon), kui Cr:Fe suhe on > 1,0.
Õhem (< 80 Å) passiveeriv kroomoksiidkile kaitseb rohkem kui sadade angströmi paksune kristalliline raudoksiidkile mitteväärismetallist ja katlakivikihist, mille rauasisaldus on üle 65%.
Passiveeritud ja kortsuspinna keemiline koostis on nüüd võrreldav passiveeritud poleeritud materjalidega.1. juhul on sete 2. klassi sete, mis võib tekkida kohapeal;kogunedes tekivad suuremad osakesed, mis koos auruga rändavad.
Sel juhul ei too näidatud korrosioon kaasa tõsiseid vigu ega pinnakvaliteedi halvenemist.Tavaline kortsumine vähendab pinnale söövitavat toimet ja välistab nähtavaks muutuvate osakeste tugeva migratsiooni võimaluse.
Joonisel 11 näitavad AES tulemused, et pinnalähedastel paksudel kihtidel on kõrgem Fe ja O tase (500 Å raudoksiidi; vastavalt sidrunirohelised ja sinised jooned), mis on üleminek Fe, Ni, Cr ja O legeeritud tasemele. Fe kontsentratsioon (sinine joon) on palju kõrgem kui mis tahes muul metallil, tõustes 35%-lt pinnal üle 65%-ni.
Pinnal ulatub O-tase (heleroheline joon) sulamis peaaegu 50% -lt peaaegu nullini, kui oksiidkile paksus on üle 700 Å. Ni (tumeroheline joon) ja Cr (punane joon) tase on pinnal äärmiselt madal (< 4%) ja tõuseb sulami sügavusel normaalsele tasemele (vastavalt 11% ja 17%). Ni (tumeroheline joon) ja Cr (punane joon) tase on pinnal äärmiselt madal (< 4%) ja tõuseb sulami sügavusel normaalsele tasemele (vastavalt 11% ja 17%). Уровни Ni (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) чрезвычайно низки на поверхности (<4%) ja увеличиваются новерчиваются до нор11% ответственно) в глубине сплава. Ni (tumeroheline joon) ja Cr (punane joon) sisaldus on pinnal äärmiselt madal (<4%) ja tõuseb sulami sügavuses normaalse tasemeni (vastavalt 11% ja 17%).表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%），而在合金深度处增加己度处增加11% kuni 17%).表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%），而在合金深度处增匠己度处增匫咺 11% Уровни Ni (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) на поверхности чрезвычайно низки (<4%) ja увеличиваются увеличиваются до норовленая линия лава (11% ja 17% соответственно). Ni (tumeroheline joon) ja Cr (punane joon) sisaldus pinnal on äärmiselt madal (<4%) ja tõuseb sulamis sügaval normaalsele tasemele (vastavalt 11% ja 17%).
AES-pilt joonisel fig.12 näitab, et rouge (raudoksiidi) kiht on eemaldatud ja passiveerimiskile on taastatud.15 Å primaarses kihis on Cr tase (punane joon) kõrgem kui Fe tase (must joon), mis on passiivne kile.Algselt oli Ni sisaldus pinnal 9%, tõustes 60–70 Å võrra üle Cr taseme (± 16%) ja seejärel tõusis sulami tasemeni 200 Å.
Alates 2% -st langeb süsiniku tase (sinine joon) nullini 30 Å juures. Fe tase on algselt madal (< 15%) ja hiljem võrdne Cr tasemega 15 Å juures ja jätkab tõusu sulami tasemeni üle 65% 150 Å juures. Fe tase on algselt madal (< 15%) ja hiljem võrdne Cr tasemega 15 Å juures ja jätkab tõusu sulami tasemeni üle 65% 150 Å juures. Уровень fe вначаче не низий (<15%), позже рен уровню cr при 15 Å, ио продает уаетичиви åа р ср р р р р р р а а а а а а а а а а а а а а а а а ае ае ае ае ае ае ае ае а а ае ае а а ае а. Fe tase on algselt madal (< 15%), hiljem võrdub Cr tasemega 15 Å juures ja tõuseb jätkuvalt üle 65% sulami tasemeni 150 Å juures. Fe 含量最初很低(< 15%)，后来在15 Å 时等于Cr 含量，并在150 Å 时继续增呐叇嚿续增嫐舰 65% . Fe 含量最初很低(< 15%)，后来在15 Å 时等于Cr 含量，并在150 Å 时继续增呐叇嚿续增嫐舰 65% . Содержание Fe изначально низкое (< 15 %), позже оно равняется содержанию Cr при 15 Å и продолжает увержает увелися более 65 % при 150 Å. Fe sisaldus on algselt madal (< 15%), hiljem võrdub see Cr-sisaldusega 15 Å juures ja jätkab suurenemist, kuni sulami sisaldus on 150 Å juures üle 65%.Cr tasemed tõusevad 30 Å juures 25%-ni pinnast ja vähenevad sulamis 17%-ni.
Pinna lähedal olev kõrgendatud O tase (heleroheline joon) väheneb pärast 120 Å sügavust nullini.See analüüs näitas hästi arenenud pinna passiveerimiskilet.SEM-fotod joonistel fig 13 ja 14 näitavad pinna 1. ja 2. raudoksiidikihi karedat, karedat ja poorset kristallilist olemust.Kortsus pind näitab korrosiooni mõju osaliselt lohulisele karedale pinnale (joonised 18-19).
Joonistel 13 ja 14 näidatud passiveeritud ja kortsus pinnad ei talu tugevat oksüdatsiooni.Joonistel 15 ja 16 on kujutatud taastatud passiveerimiskile metallpinnal.