Користиме колачиња за да го подобриме вашето искуство. Со продолжување на прелистувањето на оваа страница, се согласувате со нашата употреба на колачиња. Дополнителни информации.
Чистите или чисти фармацевтски системи со пареа вклучуваат генератори, контролни вентили, дистрибутивни цевки или цевководи, термодинамички или рамнотежни термостатски стапици, манометри за притисок, редуктори на притисок, сигурносни вентили и волуметриски акумулатори.
Повеќето од овие делови се изработени од не'рѓосувачки челик 316 L и содржат флуорополимерни дихтунзи (обично политетрафлуороетилен, познат и како тефлон или PTFE), како и полуметални или други еластомерни материјали.
Овие компоненти се подложни на корозија или деградација за време на употребата, што влијае на квалитетот на готовиот систем за чиста пареа (CS). Проектот детално опишан во овој напис евалуираше примероци од не'рѓосувачки челик од четири студии на случаи на CS систем, го процени ризикот од потенцијални влијанија од корозија врз процесот и критичните инженерски системи и тестираше за честички и метали во кондензатот.
За да се испитаат нуспроизводите од корозија, се поставуваат примероци од кородираните цевки и компонентите на дистрибутивниот систем.9 За секој конкретен случај, беа оценети различни површински услови. На пример, беа оценети стандардните ефекти на црвенило и корозија.
Површините на референтните примероци беа оценети за присуство на наслаги од црвенило со визуелна инспекција, Ожерова електронска спектроскопија (AES), електронска спектроскопија за хемиска анализа (ESCA), скенирачка електронска микроскопија (SEM) и рендгенска фотоелектронска спектроскопија (XPS).
Овие методи можат да ги откријат физичките и атомските својства на корозијата и наслагите, како и да ги утврдат клучните фактори што влијаат на својствата на техничките флуиди или крајните производи.
Корозивните производи од не'рѓосувачки челик можат да имаат многу форми, како што е кармин слој од железен оксид (кафеав или црвен) на површината под или над слојот од железен оксид (црн или сив)2. Способност за мигрирање низводно.
Слојот од железен оксид (црно руменило) може да се згусне со текот на времето, бидејќи наслагите стануваат поизразени, што се докажува со честичките или наслагите видливи на површините на комората за стерилизација и опремата или контејнерите, по стерилизацијата со пареа, постои миграција. Лабораториската анализа на примероците од кондензат покажа дисперзирана природа на тињата и количината на растворливи метали во CS течноста. четири
Иако постојат многу причини за овој феномен, генераторот на CS е обично главниот фактор. Не е невообичаено да се најде црвен железен оксид (кафеав/црвен) на површините и железен оксид (црн/сив) во отворите кои полека мигрираат низ дистрибутивниот систем на CS. 6
Дистрибутивниот систем CS е конфигурација со разгранување со повеќе точки на употреба што завршуваат во оддалечени области или на крајот од главниот собирник и разни подсоберници на разгранување. Системот може да вклучува голем број регулатори за да помогне во иницирањето на намалување на притисокот/температурата на специфични точки на употреба што можат да бидат потенцијални точки на корозија.
Корозија може да се појави и кај стапици со хигиенски дизајн кои се поставени на различни точки во системот за да се отстрани кондензатот и воздухот од протокот на чиста пареа низ стапицата, цевките за испуштање низводно/цевководите за испуштање или собирачот на кондензатот.
Во повеќето случаи, обратна миграција е веројатна кога наслаги од 'рѓа се насобираат на сифонот и растат низводно во и надвор од соседните цевководи или колектори на точките на употреба; 'рѓата што се формира во сифоните или другите компоненти може да се види низводно од изворот со постојана миграција низводно и низводно.
Некои компоненти од не'рѓосувачки челик, исто така, покажуваат различни умерени до високи нивоа на металуршки структури, вклучувајќи делта ферит. Се верува дека феритните кристали ја намалуваат отпорноста на корозија, иако може да бидат присутни само во 1–5%.
Феритот исто така не е толку отпорен на корозија како аустенитната кристална структура, па затоа преференцијално ќе кородира. Феритите можат прецизно да се детектираат со феритна сонда и полупрецизно со магнет, но постојат значителни ограничувања.
Од поставувањето на системот, преку почетното пуштање во работа и стартувањето на нов CS генератор и дистрибутивни цевки, постојат голем број фактори кои придонесуваат за корозија:
Со текот на времето, корозивните елементи како овие можат да произведат производи од корозија кога ќе се сретнат, ќе се комбинираат и ќе се преклопуваат со мешавини од железо и железо. Црната саѓи обично прво се гледа во генераторот, потоа се појавува во цевките за празнење на генераторот и на крајот низ целиот дистрибутивен систем на CS.
СЕМ анализата беше извршена за да се открие микроструктурата на нуспроизводите од корозија што ја покриваат целата површина со кристали и други честички. Позадината или подлогата на која се наоѓаат честичките варира од различни степени на железо (сл. 1-3) до вообичаени примероци, имено силициум диоксид/железо, песокливо, стаклесто тело, хомогени наслаги (сл. 4). Меховите за пареа беа исто така анализирани (сл. 5-6).
AES тестирањето е аналитички метод што се користи за одредување на хемискиот состав на површината на не'рѓосувачкиот челик и дијагностицирање на неговата отпорност на корозија. Исто така, го покажува влошувањето на пасивниот филм и намалувањето на концентрацијата на хром во пасивниот филм како што површината се влошува поради корозија.
За да се карактеризира елементарниот состав на површината на секој примерок, беа користени AES скенирања (профили на концентрација на површинските елементи во однос на длабочината).
Секоја локација што се користи за SEM анализа и зголемување е внимателно избрана за да обезбеди информации од типични региони. Секоја студија обезбедува информации од неколкуте горни молекуларни слоеви (проценети на 10 ангстреми [Å] по слој) до длабочината на металната легура (200–1000 Å).
Значителни количини на железо (Fe), хром (Cr), никел (Ni), кислород (O) и јаглерод (C) се регистрирани во сите региони на Руж. Податоците и резултатите од AES се наведени во делот за студија на случај.
Вкупните резултати од AES за почетните услови покажуваат дека се јавува силна оксидација на примероци со невообичаено високи концентрации на Fe и O (железни оксиди) и ниска содржина на Cr на површината. Ова црвеникаво таложење резултира со ослободување на честички кои можат да го контаминираат производот и површините во контакт со производот.
Откако беше отстрането руменилото, „пасивираните“ примероци покажаа целосно обновување на пасивниот филм, при што Cr достигна повисоки нивоа на концентрација од Fe, со површински сооднос Cr:Fe кој се движи од 1,0 до 2,0 и вкупно отсуство на железен оксид.
Различни груби површини беа анализирани со употреба на XPS/ESCA за да се споредат елементарните концентрации и спектралните оксидациски состојби на Fe, Cr, сулфур (S), калциум (Ca), натриум (Na), фосфор (P), азот (N) и O и C (табела А).
Постои јасна разлика во содржината на Cr од вредности блиски до слојот за пасивација до пониски вредности што обично се наоѓаат во основните легури. Нивоата на железо и хром што се наоѓаат на површината претставуваат различни дебелини и степени на црвени наслаги. XPS тестовите покажаа зголемување на Na, C или Ca на груби површини во споредба со исчистените и пасивираните површини.
XPS тестирањето, исто така, покажа високи нивоа на C во железо црвено (црно) црвено, како и Fe(x)O(y) (железен оксид) во црвено. XPS податоците не се корисни за разбирање на површинските промени за време на корозијата бидејќи ги проценуваат и црвениот метал и основниот метал. Потребно е дополнително XPS тестирање со поголеми примероци за правилно оценување на резултатите.
Претходните автори, исто така, имаа тешкотии при оценувањето на XPS податоците.10 Набљудувањата на терен за време на процесот на отстранување покажаа дека содржината на јаглерод е висока и обично се отстранува со филтрација за време на обработката. SEM микрографиите направени пред и по третманот за отстранување на брчките го илустрираат површинското оштетување предизвикано од овие наслаги, вклучувајќи вдлабнатини и порозност, кои директно влијаат на корозијата.
Резултатите од XPS по пасивацијата покажаа дека соодносот на содржината на Cr:Fe на површината бил многу поголем кога филмот за пасивација бил повторно формиран, со што се намалува стапката на корозија и други негативни ефекти врз површината.
Примероците од купони покажаа значително зголемување на односот Cr:Fe помеѓу површината „како што е“ и пасивираната површина. Почетните односи Cr:Fe беа тестирани во опсег од 0,6 до 1,0, додека односите на пасивација по третманот се движеа од 1,0 до 2,5. Вредностите за електрополирани и пасивирани не'рѓосувачки челици се помеѓу 1,5 и 2,5.
Во примероците подложени на пост-обработка, максималната длабочина на односот Cr:Fe (утврден со употреба на AES) се движеше од 3 до 16 Å. Тие се споредливи поволно со податоците од претходните студии објавени од Coleman2 и Roll.9 Површините на сите примероци имаа стандардни нивоа на Fe, Ni, O, Cr и C. Ниски нивоа на P, Cl, S, N, Ca и Na беа пронајдени и во повеќето примероци.
Овие остатоци се типични за хемиски средства за чистење, прочистена вода или електрополирање. По понатамошна анализа, пронајдена е одредена контаминација со силициум на површината и на различни нивоа од самиот аустенитски кристал. Изворот се чини дека е содржината на силициум диоксид во водата/пареата, механичките политури или раствореното или гравирано визуално стакло во ќелијата за генерирање на CS.
Производите од корозија што се наоѓаат во CS системите се разликуваат значително. Ова се должи на различните услови на овие системи и поставувањето на различни компоненти како што се вентили, стапици и други додатоци што можат да доведат до корозивни услови и производи од корозија.
Покрај тоа, во системот често се внесуваат резервни компоненти кои не се правилно пасивирани. Производите од корозија се исто така значително засегнати од дизајнот на генераторот CS и квалитетот на водата. Некои видови генератори се ребојлери, додека други се цевчести трепкачи. CS генераторите обично користат крајни мрежи за отстранување на влагата од чистата пареа, додека други генератори користат прегради или циклони.
Некои произведуваат речиси цврста железна патина во дистрибутивната цевка и црвеното железо што ја покрива. Преградениот блок формира црн железен филм со руменило од железен оксид одоздола и создава втор феномен на горната површина во форма на саѓиста руменило што полесно се брише од површината.
Како по правило, овој нанос сличен на железен саѓи е многу поизразен од железно-црвениот и е помобилен. Поради зголемената оксидациска состојба на железото во кондензатот, тињата генерирана во кондензатниот канал на дното од дистрибутивната цевка има тиња од железен оксид врз тињата од железо.
Руменилото од железен оксид поминува низ колекторот на кондензатот, станува видлив во одводот, а горниот слој лесно се брише од површината. Квалитетот на водата игра важна улога во хемискиот состав на руменилото.
Повисоката содржина на јаглеводороди резултира со премногу саѓи во карминот, додека повисоката содржина на силициум диоксид резултира со поголема содржина на силициум диоксид, што резултира со мазен или сјаен слој на кармин. Како што споменавме претходно, стаклата за мерење на нивото на водата се исто така склони кон корозија, дозволувајќи им на остатоци и силициум диоксид да влезат во системот.
Пиштолот е причина за загриженост кај системите со пареа бидејќи може да се формираат дебели слоеви кои формираат честички. Овие честички се присутни на површините на пареа или во опремата за стерилизација со пареа. Следните делови ги опишуваат можните ефекти на лековите.
As-Is SEM-овите на сликите 7 и 8 ја покажуваат микрокристалната природа на карминот од класа 2 во случајот 1. На површината се формирала особено густа матрица од кристали од железен оксид во форма на фино зрнест остаток. Деконтаминираните и пасивираните површини покажале оштетување од корозија што резултирало со груба и малку порозна текстура на површината, како што е прикажано на сликите 9 и 10.
Скенирањето на NPP на сл. 11 ја покажува почетната состојба на оригиналната површина со тежок железен оксид на неа. Пасивираната и обезцветена површина (Слика 12) покажува дека пасивниот филм сега има зголемена содржина на Cr (црвена линија) над Fe (црна линија) при однос Cr:Fe > 1,0. Пасивираната и обезцветена површина (Слика 12) покажува дека пасивниот филм сега има зголемена содржина на Cr (црвена линија) над Fe (црна линија) при однос Cr:Fe > 1,0. Пассивированная и обесточенная поверхность (рис. 12) указува на тоа, што пассивная пленка теперь имеет повышенное содержание Cr (красная линия) по сравнению со Fe (черная линия) при соотношен >1, Cr. Пасивираната и деенергизирана површина (сл. 12) покажува дека пасивниот филм сега има зголемена содржина на Cr (црвена линија) во споредба со Fe (црна линија) при сооднос 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Fe（钝化膜现在的Cr（红线）含量高于Fe（鐑e> 1.0. Cr（红线）含量高于Fe（黑线），Cr:Fe 比率> 1.0. Пассивированная и морщинистая поверхность (рис. 12) показывает, што пассивированная пленка теперь имеет более высокое содержание Cr (красная линия), чем Fe (черная линия), при соотношении >1,F. Пасивираната и збрчкана површина (сл. 12) покажува дека пасивираниот филм сега има поголема содржина на Cr (црвена линија) отколку Fe (црна линија) при однос Cr:Fe > 1,0.
Потенок (< 80 Å) пасивирачки филм од хром оксид е позаштитен од кристален филм од железен оксид со дебелина од стотици ангстроми од основен метал и слој од бигор со содржина на железо од повеќе од 65%.
Хемискиот состав на пасивираната и збрчкана површина сега е споредлив со пасивираните полирани материјали. Седиментот во случај 1 е седимент од класа 2 способен да се формира in situ; како што се акумулира, се формираат поголеми честички кои мигрираат со пареата.
Во овој случај, прикажаната корозија нема да доведе до сериозни недостатоци или влошување на квалитетот на површината. Нормалното збрчкување ќе го намали корозивниот ефект врз површината и ќе ја елиминира можноста за силна миграција на честички што може да станат видливи.
На Слика 11, резултатите од AES покажуваат дека дебелите слоеви во близина на површината имаат повисоки нивоа на Fe и O (500 Å железен оксид; лимоново зелени и сини линии, соодветно), преминувајќи кон допирани нивоа на Fe, Ni, Cr и O. Концентрацијата на Fe (сина линија) е многу повисока од онаа на кој било друг метал, зголемувајќи се од 35% на површината до над 65% во легурата.
На површината, нивото О (светло зелена линија) се движи од речиси 50% во легурата до речиси нула при дебелина на оксидниот филм од повеќе од 700 Å. Нивоата на Ni (темнозелена линија) и Cr (црвена линија) се екстремно ниски на површината (< 4%) и се зголемуваат на нормални нивоа (11% и 17%, соодветно) на длабочината на легурата. Нивоата на Ni (темнозелена линија) и Cr (црвена линија) се екстремно ниски на површината (< 4%) и се зголемуваат на нормални нивоа (11% и 17%, соодветно) на длабочината на легурата. Уровни Ni (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) черезвычайно низки на поверхности (<4%) и увеличиваются до нормални уровня (11% и 17% соответственно) во глубина сплава. Нивоата на Ni (темнозелена линија) и Cr (црвена линија) се екстремно ниски на површината (<4%) и се зголемуваат до нормални нивоа (11% и 17% соодветно) длабоко во легурата.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到正常水平（分别为11% 和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到歌常水平（分别咺11% Уровни Ни (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) на поверхности черезвычайно ниски (<4%) и увеличиваются до нормального уровня во глубине сплава (11% и 17% соответственно). Нивоата на Ni (темнозелена линија) и Cr (црвена линија) на површината се екстремно ниски (<4%) и се зголемуваат до нормални нивоа длабоко во легурата (11% и 17% соодветно).
AES сликата на сл. 12 покажува дека црвениот слој (железен оксид) е отстранет и пасивацискиот филм е обновен. Во примарниот слој од 15 Å, нивото на Cr (црвена линија) е повисоко од нивото на Fe (црна линија), што е пасивен филм. Првично, содржината на Ni на површината беше 9%, зголемувајќи се за 60–70 Å над нивото на Cr (± 16%), а потоа се зголеми до нивото на легурата од 200 Å.
Почнувајќи од 2%, нивото на јаглерод (сина линија) паѓа на нула на 30 Å. Нивото на Fe првично е ниско (<15%), а подоцна е еднакво на нивото на Cr на 15 Å и продолжува да се зголемува до нивото на легурата на повеќе од 65% на 150 Å. Нивото на Fe првично е ниско (<15%), а подоцна е еднакво на нивото на Cr на 15 Å и продолжува да се зголемува до нивото на легурата на повеќе од 65% на 150 Å. Уровень Fe вначале низкий (< 15%), позже равен уровню Cr при 15 Å и продолжува да се увеличиваться до уровня сплава повеќе 65% при 150 Å. Нивото на Fe првично е ниско (<15%), подоцна се изедначува со нивото на Cr на 15 Å и продолжува да се зголемува до над 65% ниво на легурата на 150 Å. Fe 含量最初很低(< 15%)，后来在15 Å 时等于Cr 含量，并在150 Å 时继续增劶过56%的合金含量。 Fe 含量最初很低(< 15%)，后来在15 Å 时等于Cr 含量，并在150 Å 时继续增劶过56%的合金含量。 Содержание Fe значи ниско (< 15 %), позже оно равняется содержанию Cr при 15 Å и продолжува да се увеличиваться до содержания сплава более 65 % при 150 Å. Содржината на Fe првично е ниска (<15%), подоцна се изедначува со содржината на Cr на 15 Å и продолжува да се зголемува сè додека содржината на легурата не надмине 65% на 150 Å.Нивоата на Cr се зголемуваат на 25% од површината при 30 Å и се намалуваат на 17% во легурата.
Зголеменото ниво на O во близина на површината (светло зелена линија) се намалува на нула по длабочина од 120 Å. Оваа анализа покажа добро развиен филм за пасивација на површината. SEM фотографиите на сликите 13 и 14 ја покажуваат грубата, груба и порозна кристална природа на површинските слоеви од железен оксид 1-ви и 2-ри. Збрчканата површина го покажува ефектот на корозија врз делумно вдлабната груба површина (слики 18-19).
Пасивираните и збрчкани површини прикажани на сликите 13 и 14 не издржуваат тешка оксидација. Сликите 15 и 16 прикажуваат обновена пасивација на метална површина.