Ne përdorim cookies për të përmirësuar përvojën tuaj.Duke vazhduar të shfletoni këtë faqe, ju pranoni përdorimin tonë të cookies.Informacion shtese.
Sistemet farmaceutike me avull të pastër ose të pastër përfshijnë gjeneratorët, valvulat e kontrollit, gypat ose tubacionet e shpërndarjes, kurthe termostatike termodinamike ose të ekuilibrit, matës presioni, reduktues presioni, valvola sigurie dhe akumulatorë vëllimorë.
Shumica e këtyre pjesëve janë prej çeliku inox 316 L dhe përmbajnë guarnicione fluoropolimer (zakonisht politetrafluoroetilen, i njohur gjithashtu si Teflon ose PTFE), si dhe gjysmë metalike ose materiale të tjera elastomerike.
Këta komponentë janë të ndjeshëm ndaj korrozionit ose degradimit gjatë përdorimit, gjë që ndikon në cilësinë e pajisjes së përfunduar Clean Steam (CS).Projekti i detajuar në këtë artikull vlerësoi ekzemplarët e çelikut të pandryshkshëm nga katër studime të rasteve të sistemit CS, vlerësoi rrezikun e ndikimeve të mundshme të korrozionit në procese dhe sistemet inxhinierike kritike, dhe testoi për grimcat dhe metalet në kondensatë.
Mostrat e tubacioneve të gërryera dhe komponentëve të sistemit të shpërndarjes vendosen për të hetuar nënproduktet e korrozionit.9 Për çdo rast specifik, janë vlerësuar kushte të ndryshme sipërfaqësore.Për shembull, u vlerësuan efektet standarde të skuqjes dhe korrozionit.
Sipërfaqet e mostrave të referencës u vlerësuan për praninë e depozitave të skuqjes duke përdorur inspektimin vizual, spektroskopinë e elektroneve Auger (AES), spektroskopinë elektronike për analiza kimike (ESCA), mikroskopinë elektronike të skanimit (SEM) dhe spektroskopinë fotoelektronike me rreze X (XPS).
Këto metoda mund të zbulojnë vetitë fizike dhe atomike të korrozionit dhe depozitave, si dhe të përcaktojnë faktorët kryesorë që ndikojnë në vetitë e lëngjeve teknike ose të produkteve përfundimtare.një
Produktet e korrozionit prej çeliku inox mund të marrin shumë forma, të tilla si një shtresë karmine e oksidit të hekurit (kafe ose e kuqe) në sipërfaqen poshtë ose mbi shtresën e oksidit të hekurit (e zezë ose gri)2.Aftësia për të migruar në drejtim të rrymës.
Shtresa e oksidit të hekurit (skuqja e zezë) mund të trashet me kalimin e kohës pasi depozitat bëhen më të theksuara, siç dëshmohet nga grimcat ose depozitat e dukshme në sipërfaqet e dhomës së sterilizimit dhe pajisjeve ose kontejnerëve pas sterilizimit me avull, ka migrim.Analiza laboratorike e mostrave të kondensatës tregoi natyrën e shpërndarë të llumit dhe sasinë e metaleve të tretshëm në lëngun CS.katër
Edhe pse ka shumë arsye për këtë fenomen, gjeneruesi CS është zakonisht kontribuesi kryesor.Nuk është e pazakontë të gjesh oksid hekuri të kuq (kafe/kuq) në sipërfaqe dhe oksid hekuri (i zi/gri) në ndenjat që migrojnë ngadalë përmes sistemit të shpërndarjes CS.6
Sistemi i shpërndarjes CS është një konfigurim degëzimi me pika të shumta përdorimi që përfundojnë në zona të largëta ose në fund të kokës kryesore dhe nëntitujve të ndryshëm të degëve.Sistemi mund të përfshijë një numër rregullatorësh për të ndihmuar në fillimin e uljes së presionit/temperaturës në pika të veçanta përdorimi që mund të jenë pika të mundshme korrozioni.
Korrozioni mund të ndodhë gjithashtu në kurthe të projektimit higjienik që vendosen në pika të ndryshme të sistemit për të hequr kondensimin dhe ajrin nga avulli i pastër që rrjedh përmes kurthit, tubacioneve në rrjedhën e poshtme / tubacioneve të shkarkimit ose kokës së kondensatës.
Në shumicën e rasteve, migrimi i kundërt ka të ngjarë kur depozitat e ndryshkut grumbullohen në kurth dhe rriten në rrjedhën e sipërme në dhe përtej tubacioneve ngjitur ose mbledhësve të pikës së përdorimit;ndryshku që formohet në kurthe ose përbërës të tjerë mund të shihet në rrjedhën e sipërme të burimit me migrim të vazhdueshëm në drejtim të rrymës dhe në rrjedhën e sipërme.
Disa komponentë çeliku inox shfaqin gjithashtu nivele të ndryshme të moderuara deri në të larta të strukturave metalurgjike, duke përfshirë ferritin delta.Besohet se kristalet e ferritit reduktojnë rezistencën ndaj korrozionit, edhe pse ato mund të jenë të pranishme në 1-5%.
Ferriti gjithashtu nuk është aq rezistent ndaj korrozionit sa struktura kristalore austenitike, kështu që preferohet të gërryhet.Ferritet mund të zbulohen me saktësi me një sondë ferriti dhe gjysmë të saktë me një magnet, por ka kufizime të rëndësishme.
Nga konfigurimi i sistemit, përmes vënies në punë fillestare dhe fillimit të një gjeneratori të ri CS dhe tubacioneve të shpërndarjes, ka një sërë faktorësh që kontribuojnë në korrozion:
Me kalimin e kohës, elementë gërryes si këta mund të prodhojnë produkte korrozioni kur takohen, kombinohen dhe mbivendosen me përzierjet e hekurit dhe hekurit.Bloza e zezë zakonisht shihet fillimisht në gjenerator, pastaj shfaqet në tubacionet e shkarkimit të gjeneratorit dhe përfundimisht në të gjithë sistemin e shpërndarjes CS.
Analiza SEM u krye për të zbuluar mikrostrukturën e nënprodukteve të korrozionit që mbulojnë të gjithë sipërfaqen me kristale dhe grimca të tjera.Sfondi ose sipërfaqja e poshtme në të cilën gjenden grimcat varion nga klasa të ndryshme të hekurit (Fig. 1-3) në mostrat e zakonshme, përkatësisht silicë/hekur, depozitime ranore, qelqore, homogjene (Fig. 4).U analizuan edhe shakullat e kurthit të avullit (Fig. 5-6).
Testimi AES është një metodë analitike që përdoret për të përcaktuar përbërjen kimike të sipërfaqes së çelikut inox dhe për të diagnostikuar rezistencën e tij ndaj korrozionit.Gjithashtu tregon përkeqësimin e filmit pasiv dhe uljen e përqendrimit të kromit në filmin pasiv pasi sipërfaqja përkeqësohet për shkak të korrozionit.
Për të karakterizuar përbërjen elementare të sipërfaqes së çdo kampioni, u përdorën skanimet AES (profilet e përqendrimit të elementeve të sipërfaqes mbi thellësi).
Çdo vend i përdorur për analizën dhe shtimin e SEM është zgjedhur me kujdes për të ofruar informacion nga rajonet tipike.Çdo studim jepte informacion nga shtresat e larta molekulare (të vlerësuara në 10 angstroms [Å] për shtresë) deri në thellësinë e lidhjes metalike (200-1000 Å).
Sasi të konsiderueshme hekuri (Fe), kromi (Cr), nikel (Ni), oksigjen (O) dhe karboni (C) janë regjistruar në të gjitha rajonet e Rouge.Të dhënat dhe rezultatet e AES janë përshkruar në seksionin e studimit të rastit.
Rezultatet e përgjithshme të AES për kushtet fillestare tregojnë se oksidimi i fortë ndodh në mostrat me përqëndrime jashtëzakonisht të larta të Fe dhe O (okside hekuri) dhe përmbajtje të ulët të Cr në sipërfaqe.Kjo depozitim i kuqërremtë rezulton në lëshimin e grimcave që mund të kontaminojnë produktin dhe sipërfaqet në kontakt me produktin.
Pasi u hoq skuqja, mostrat e "pasivuara" treguan një rikuperim të plotë të filmit pasiv, me Cr që arrin nivele më të larta përqendrimi se Fe, me një raport sipërfaqeje Cr:Fe që varion nga 1.0 në 2.0 dhe një mungesë të përgjithshme të oksidit të hekurit.
Sipërfaqe të ndryshme të përafërt u analizuan duke përdorur XPS/ESCA për të krahasuar përqendrimet elementare dhe gjendjet spektrale të oksidimit të Fe, Cr, squfurit (S), kalciumit (Ca), natriumit (Na), fosforit (P), azotit (N) dhe O. dhe C (tabela A).
Ekziston një ndryshim i qartë në përmbajtjen e Cr nga vlerat afër shtresës së pasivimit në vlerat më të ulëta që zakonisht gjenden në lidhjet bazë.Nivelet e hekurit dhe kromit të gjetura në sipërfaqe përfaqësojnë trashësi dhe shkallë të ndryshme të depozitave të kuq.Testet XPS kanë treguar një rritje të Na, C ose Ca në sipërfaqet e vrazhda në krahasim me sipërfaqet e pastruara dhe të pasivuara.
Testimi XPS tregoi gjithashtu nivele të larta të C në të kuqe të kuqe (të zezë) si dhe Fe(x)O(y) (oksid hekuri) në të kuqe.Të dhënat XPS nuk janë të dobishme për të kuptuar ndryshimet e sipërfaqes gjatë korrozionit, sepse vlerësojnë metalin e kuq dhe metalin bazë.Kërkohet testim shtesë XPS me mostra më të mëdha për të vlerësuar siç duhet rezultatet.
Autorët e mëparshëm kishin gjithashtu vështirësi në vlerësimin e të dhënave XPS.10 Vëzhgimet në terren gjatë procesit të heqjes kanë treguar se përmbajtja e karbonit është e lartë dhe zakonisht hiqet me anë të filtrimit gjatë përpunimit.Mikrografitë SEM të marra para dhe pas trajtimit të heqjes së rrudhave ilustrojnë dëmtimin sipërfaqësor të shkaktuar nga këto depozitime, duke përfshirë gropën dhe porozitetin, të cilat ndikojnë drejtpërdrejt në korrozion.
Rezultatet e XPS pas pasivimit treguan se raporti i përmbajtjes së Cr:Fe në sipërfaqe ishte shumë më i lartë kur filmi i pasivimit u riformua, duke ulur kështu shkallën e korrozionit dhe efekteve të tjera negative në sipërfaqe.
Mostrat e kuponit treguan një rritje të konsiderueshme në raportin Cr:Fe midis sipërfaqes "siç është" dhe sipërfaqes së pasivuar.Raportet fillestare Cr:Fe u testuan në rangun nga 0.6 në 1.0, ndërsa raportet e pasivimit pas trajtimit varionin nga 1.0 në 2.5.Vlerat për çeliqet inox të elektropolizuar dhe të pasivuar janë midis 1.5 dhe 2.5.
Në mostrat që iu nënshtruan pas-përpunimit, thellësia maksimale e raportit Cr:Fe (e vendosur duke përdorur AES) varionte nga 3 në 16 Å.Ato krahasohen në mënyrë të favorshme me të dhënat nga studimet e mëparshme të publikuara nga Coleman2 dhe Roll.9 Sipërfaqet e të gjitha mostrave kishin nivele standarde të Fe, Ni, O, Cr dhe C. Nivele të ulëta të P, Cl, S, N, Ca dhe Na u gjetën gjithashtu në shumicën e mostrave.
Këto mbetje janë tipike për pastruesit kimikë, ujin e pastruar ose elektropolirimin.Pas analizave të mëtejshme, u gjet një ndotje me silikon në sipërfaqe dhe në nivele të ndryshme të vetë kristalit të austenitit.Burimi duket të jetë përmbajtja e silicës së ujit/aullit, lustrimeve mekanike ose xhamit të tretur ose të gdhendur në qelizën e gjenerimit CS.
Produktet e korrozionit që gjenden në sistemet CS raportohet se ndryshojnë shumë.Kjo është për shkak të kushteve të ndryshme të këtyre sistemeve dhe vendosjes së komponentëve të ndryshëm si valvola, kurthe dhe aksesorë të tjerë që mund të çojnë në kushte gërryese dhe produkte korrozioni.
Përveç kësaj, komponentët zëvendësues shpesh futen në sistem që nuk pasivohen siç duhet.Produktet e korrozionit ndikohen gjithashtu ndjeshëm nga dizajni i gjeneratorit CS dhe cilësia e ujit.Disa lloje të grupeve të gjeneratorëve janë riboiler ndërsa të tjerët janë ndezës tuba.Gjeneratorët CS zakonisht përdorin ekranet fundore për të hequr lagështinë nga avulli i pastër, ndërsa gjeneratorët e tjerë përdorin grila ose ciklone.
Disa prodhojnë një patinë pothuajse të ngurtë hekuri në tubin e shpërndarjes dhe hekurin e kuq që e mbulon atë.Blloku i hutuar formon një shtresë hekuri të zezë me një skuqje të oksidit të hekurit poshtë dhe krijon një fenomen të dytë të sipërfaqes së sipërme në formën e një skuqjeje bloze që fshihet më lehtë nga sipërfaqja.
Si rregull, kjo depozitë e ngjashme me blozën e zezë është shumë më e theksuar se ajo e kuqe e hekurit dhe është më e lëvizshme.Për shkak të rritjes së gjendjes së oksidimit të hekurit në kondensat, llumi i krijuar në kanalin e kondensatës në fund të tubit të shpërndarjes ka llum oksid hekuri në majë të llumit të hekurit.
Skuqja e oksidit të hekurit kalon nëpër kolektorin e kondensatës, bëhet e dukshme në kullues dhe shtresa e sipërme fërkohet lehtësisht nga sipërfaqja.Cilësia e ujit luan një rol të rëndësishëm në përbërjen kimike të skuqjes.
Përmbajtja më e lartë e hidrokarbureve rezulton në shumë blozë në buzëkuq, ndërsa përmbajtja më e lartë e silicës rezulton në përmbajtje më të lartë të silicës, duke rezultuar në një shtresë buzëkuqi të lëmuar ose me shkëlqim.Siç u përmend më herët, syzet e shikimit të nivelit të ujit janë gjithashtu të prirur ndaj korrozionit, duke lejuar që mbeturinat dhe silici të hyjnë në sistem.
Arma është një shkak për shqetësim në sistemet e avullit pasi mund të formohen shtresa të trasha të cilat formojnë grimca.Këto grimca janë të pranishme në sipërfaqet me avull ose në pajisjet e sterilizimit me avull.Seksionet e mëposhtme përshkruajnë efektet e mundshme të drogës.
SEM-të As-Is në figurat 7 dhe 8 tregojnë natyrën mikrokristaline të karminës së klasës 2 në rastin 1. Një matricë veçanërisht e dendur e kristaleve të oksidit të hekurit të formuar në sipërfaqe në formën e një mbetje të grimcuar imët.Sipërfaqet e dekontaminuara dhe të pasivuara treguan dëmtime korrozioni duke rezultuar në një strukturë të ashpër dhe pak poroze siç tregohet në figurat 9 dhe 10.
Skanimi i NPP në fig.11 tregon gjendjen fillestare të sipërfaqes origjinale me oksid hekuri të rëndë mbi të. Sipërfaqja e pasivuar dhe e deroguar (Figura 12) tregon se filmi pasiv tani ka një përmbajtje të ngritur të Cr (vijë e kuqe) mbi Fe (vija e zezë) në raportin > 1.0 Cr:Fe. Sipërfaqja e pasivuar dhe e deroguar (Figura 12) tregon se filmi pasiv tani ka një përmbajtje të ngritur të Cr (vijë e kuqe) mbi Fe (vija e zezë) në raportin > 1.0 Cr:Fe. Пассивированная и обесточенная поверхность (рис. 12) указува на то, что пассивная пленка теперь имеет повышенное содержание Cr (красная линия) по сравнению со Fe (черная линия) при соотношение >01, Cr. Sipërfaqja e pasivuar dhe e çaktivizuar (Fig. 12) tregon se filmi pasiv tani ka një përmbajtje të shtuar të Cr (vija e kuqe) në krahasim me Fe (vija e zezë) në një raport 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Fo . 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 имеет более высокое содержание Cr (красная линия), чем Fe (черная линия), при соотношении >1,F. Sipërfaqja e pasivuar dhe e rrudhur (Fig. 12) tregon se filmi i pasivuar tani ka një përmbajtje më të lartë Cr (vijë e kuqe) se Fe (vija e zezë) në një raport Cr:Fe > 1.0.
Një film më i hollë (< 80 Å) pasivizues i oksidit të kromit është më mbrojtës se qindra film oksid hekuri kristalor të trashë angstrom nga një shtresë metalike bazë dhe shkallë me një përmbajtje hekuri prej më shumë se 65%.
Përbërja kimike e sipërfaqes së pasivuar dhe të rrudhur është tani e krahasueshme me materialet e lëmuara të pasivuara.Sedimenti në rastin 1 është një sediment i klasës 2 i aftë për t'u formuar në vend;ndërsa grumbullohet, formohen grimca më të mëdha që migrojnë me avullin.
Në këtë rast, korrozioni i treguar nuk do të çojë në defekte serioze ose përkeqësim të cilësisë së sipërfaqes.Rrudëzimi normal do të zvogëlojë efektin gërryes në sipërfaqe dhe do të eliminojë mundësinë e migrimit të fortë të grimcave që mund të bëhen të dukshme.
Në figurën 11, rezultatet e AES tregojnë se shtresat e trasha pranë sipërfaqes kanë nivele më të larta të Fe dhe O (500 Å oksid hekuri; linja jeshile dhe blu limoni, respektivisht), duke kaluar në nivele të dopuara të Fe, Ni, Cr dhe O. Përqendrimi i Fe (vija blu) është shumë më i lartë se ai i çdo metali tjetër, duke u rritur nga 35 në mbi 6% në sipërfaqe.
Në sipërfaqe, niveli O (vija jeshile e lehtë) shkon nga pothuajse 50% në aliazh në pothuajse zero në një trashësi filmi oksid prej më shumë se 700 Å. Nivelet e Ni (vija jeshile e errët) dhe Cr (vija e kuqe) janë jashtëzakonisht të ulëta në sipërfaqe (< 4%) dhe rriten në nivele normale (11% dhe 17%, përkatësisht) në thellësinë e aliazhit. Nivelet e Ni (vija jeshile e errët) dhe Cr (vija e kuqe) janë jashtëzakonisht të ulëta në sipërfaqe (< 4%) dhe rriten në nivele normale (11% dhe 17%, përkatësisht) në thellësinë e aliazhit. Urovni Ni (temno-zelena liniya) dhe Cr (krasenya liniya) chrezvыchayno ulëta në poverhnosti (<4%) dhe uvelichivayutsya deri në normale urvnya (11% dhe 17% përgjigjet) në glubin splava. Nivelet e Ni (vija jeshile e errët) dhe Cr (vija e kuqe) janë jashtëzakonisht të ulëta në sipërfaqe (<4%) dhe rriten në nivele normale (11% dhe 17% respektivisht) thellë në aliazh.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11% në 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11% Urovni Ni (temno-zelena liniya) dhe Cr (красная линия) në poverhnosti chrezvыchayno ulët (<4%) dhe uvelichivayutsya deri normale urvnya në sheqer splava (11% dhe 17% sootvestvenno). Nivelet e Ni (vija jeshile e errët) dhe Cr (vija e kuqe) në sipërfaqe janë jashtëzakonisht të ulëta (<4%) dhe rriten në nivele normale thellë në aliazh (11% dhe 17% respektivisht).
Imazhi AES në fig.12 tregon se shtresa rouge (oksid hekuri) është hequr dhe filmi i pasivimit është restauruar.Në shtresën primare 15 Å, niveli i Cr (vija e kuqe) është më i lartë se niveli i Fe (vija e zezë), që është një film pasiv.Fillimisht, përmbajtja e Ni në sipërfaqe ishte 9%, duke u rritur me 60-70 Å mbi nivelin e Cr (± 16%), dhe më pas duke u rritur në nivelin e aliazhit prej 200 Å.
Duke filluar nga 2%, niveli i karbonit (vija blu) bie në zero në 30 Å. Niveli i Fe është fillimisht i ulët (< 15%) dhe më vonë i barabartë me nivelin e Cr në 15 Å dhe vazhdon të rritet në nivelin e aliazhit në më shumë se 65% në 150 Å. Niveli i Fe është fillimisht i ulët (< 15%) dhe më vonë i barabartë me nivelin e Cr në 15 Å dhe vazhdon të rritet në nivelin e aliazhit në më shumë se 65% në 150 Å. Urovenь Fe вначале i ulët (< 15%), pozже raven уровню Cr në 15 Å dhe vazhdon të rritet deri në 150 Å. Niveli i Fe është fillimisht i ulët (< 15%), më vonë është i barabartë me nivelin e Cr në 15 Å dhe vazhdon të rritet në mbi 65% niveli i aliazhit në 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 时继续增加到 时继续增加. Fe 含量最初很低(< 15%)，后来在15 Å 时等于Cr 含量，并在150 Å 时继续增加到 时继续增加. Përshtatja Fe është shumë e ulët (< 15 %), përderisa është vetëm 150 Å dhe vazhdon të rritet deri në 65 % në 150 Å. Përmbajtja e Fe fillimisht është e ulët (< 15%), më vonë është e barabartë me përmbajtjen e Cr në 15 Å dhe vazhdon të rritet derisa përmbajtja e aliazhit të jetë mbi 65% në 150 Å.Nivelet e Cr rriten në 25% të sipërfaqes në 30 Å dhe ulen në 17% në aliazh.
Niveli i ngritur i O pranë sipërfaqes (vija jeshile e lehtë) zvogëlohet në zero pas një thellësie prej 120 Å.Kjo analizë tregoi një film pasivizues sipërfaqësor të zhvilluar mirë.Fotografitë SEM në figurat 13 dhe 14 tregojnë natyrën kristalore të ashpër, të ashpër dhe poroze të shtresave sipërfaqësore të parë dhe të dytë të oksidit të hekurit.Sipërfaqja e rrudhur tregon efektin e korrozionit në një sipërfaqe të ashpër pjesërisht me gropa (Figurat 18-19).
Sipërfaqet e pasivuara dhe të rrudhura të paraqitura në figurat 13 dhe 14 nuk i rezistojnë oksidimit të rëndë.Figura 15 dhe 16 tregojnë një film pasivimi të rivendosur në një sipërfaqe metalike.