Gumagamit kami ng cookies upang mapabuti ang iyong karanasan. Sa pamamagitan ng patuloy na pag-browse sa site na ito, sumasang-ayon ka sa aming paggamit ng cookies. Karagdagang Impormasyon.
Kabilang sa mga puro o purong steam pharmaceutical system ang mga generator, control valve, distribution pipe o pipeline, thermodynamic o equilibrium thermostatic trap, pressure gauge, pressure reducers, safety valve, at volumetric accumulator.
Karamihan sa mga bahaging ito ay gawa sa 316 L na hindi kinakalawang na asero at naglalaman ng mga gasket ng fluoropolymer (karaniwang polytetrafluoroethylene, na kilala rin bilang Teflon o PTFE), pati na rin ang mga semi-metal o iba pang elastomeric na materyales.
Ang mga bahaging ito ay madaling kapitan ng kalawang o pagkasira habang ginagamit, na nakakaapekto sa kalidad ng natapos na gamit ng Clean Steam (CS). Sinuri ng proyektong idinetalye sa artikulong ito ang mga ispesimen ng hindi kinakalawang na asero mula sa apat na case study ng CS system, tinasa ang panganib ng mga potensyal na epekto ng kalawang sa proseso at mga kritikal na sistema ng inhinyeriya, at sinubukan para sa mga particulate at metal sa condensate.
Ang mga sample ng mga kinakalawang na tubo at mga bahagi ng sistema ng distribusyon ay inilalagay upang siyasatin ang mga by-product ng kalawang.9 Para sa bawat partikular na kaso, sinuri ang iba't ibang kondisyon ng ibabaw. Halimbawa, sinuri ang mga karaniwang pamumula at mga epekto ng kalawang.
Ang mga ibabaw ng mga reference sample ay tinasa para sa presensya ng mga blush deposit gamit ang visual inspection, Auger electron spectroscopy (AES), electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA), scanning electron microscopy (SEM) at X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
Ang mga pamamaraang ito ay maaaring magbunyag ng mga pisikal at atomikong katangian ng kalawang at mga deposito, pati na rin matukoy ang mga pangunahing salik na nakakaapekto sa mga katangian ng mga teknikal na likido o mga huling produkto.
Ang mga produktong kalawang ng hindi kinakalawang na asero ay maaaring magkaroon ng maraming anyo, tulad ng isang carmine layer ng iron oxide (kayumanggi o pula) sa ibabaw sa ibaba o sa itaas ng layer ng iron oxide (itim o kulay abo)2. Kakayahang lumipat pababa ng agos.
Ang patong ng iron oxide (itim na pamumula) ay maaaring lumapot sa paglipas ng panahon habang ang mga deposito ay nagiging mas kitang-kita, gaya ng pinatutunayan ng mga partikulo o deposito na nakikita sa mga ibabaw ng silid ng isterilisasyon at kagamitan o lalagyan. Pagkatapos ng isterilisasyon gamit ang singaw, mayroong paglipat. Ipinakita ng pagsusuri sa laboratoryo ng mga sample ng condensate ang nakakalat na katangian ng putik at ang dami ng natutunaw na mga metal sa likidong CS.
Bagama't maraming dahilan para sa penomenong ito, ang CS generator ang karaniwang pangunahing dahilan. Hindi bihira na makakita ng pulang iron oxide (kayumanggi/pula) sa mga ibabaw at iron oxide (itim/kulay abo) sa mga bentilasyon na unti-unting dumadaan sa sistema ng pamamahagi ng CS.
Ang sistema ng distribusyon ng CS ay isang sangay na konpigurasyon na may maraming punto ng paggamit na nagtatapos sa mga liblib na lugar o sa dulo ng pangunahing header at iba't ibang subheader ng sangay. Ang sistema ay maaaring magsama ng ilang regulator upang makatulong sa pagsisimula ng pagbaba ng presyon/temperatura sa mga partikular na punto ng paggamit na maaaring mga potensyal na punto ng kalawang.
Maaari ring mangyari ang kalawang sa mga hygienic design trap na inilalagay sa iba't ibang punto sa sistema upang alisin ang condensate at hangin mula sa dumadaloy na malinis na singaw sa trap, downstream piping/discharge piping o condensate header.
Sa karamihan ng mga kaso, malamang na mangyari ang reverse migration kung saan naiipon ang mga deposito ng kalawang sa bitag at lumalaki pataas sa mga katabing pipeline o point-of-use collector; ang kalawang na nabubuo sa mga bitag o iba pang bahagi ay makikita sa itaas ng pinagmumulan na may patuloy na paglipat pababa at pataas.
Ang ilang bahagi ng hindi kinakalawang na asero ay nagpapakita rin ng iba't ibang katamtaman hanggang mataas na antas ng mga istrukturang metalurhiko, kabilang ang delta ferrite. Pinaniniwalaang binabawasan ng mga kristal na ferrite ang resistensya sa kalawang, kahit na maaaring naroroon ang mga ito sa kasingbaba ng 1–5%.
Ang Ferrite ay hindi rin kasing-lumalaban sa kalawang gaya ng istrukturang austenitic crystal, kaya mas gusto nitong kalawangin. Ang mga ferrite ay maaaring matukoy nang tumpak gamit ang isang ferrite probe at bahagyang tumpak gamit ang isang magnet, ngunit may mga makabuluhang limitasyon.
Mula sa pag-setup ng sistema, hanggang sa unang pagkomisyon, at ang pagsisimula ng isang bagong CS generator at distribution piping, mayroong ilang mga salik na nakakatulong sa kalawang:
Sa paglipas ng panahon, ang mga elementong kinakaing unti-unti tulad nito ay maaaring makagawa ng mga produktong kalawang kapag nagtagpo, nagsanib, at nagpatong-patong ang mga ito sa mga pinaghalong bakal at bakal. Ang itim na uling ay karaniwang unang nakikita sa generator, pagkatapos ay lumilitaw ito sa mga tubo ng discharge ng generator at kalaunan sa buong sistema ng distribusyon ng CS.
Isinagawa ang pagsusuring SEM upang ipakita ang microstructure ng mga by-product ng corrosion na bumabalot sa buong ibabaw gamit ang mga kristal at iba pang mga particle. Ang background o ilalim na ibabaw kung saan matatagpuan ang mga particle ay nag-iiba mula sa iba't ibang grado ng bakal (Larawan 1-3) hanggang sa mga karaniwang sample, katulad ng silica/iron, sandy, vitreous, homogenous na mga deposito (Larawan 4). Sinuri rin ang mga steam trap bellows (Larawan 5-6).
Ang AES testing ay isang analytical method na ginagamit upang matukoy ang surface chemistry ng stainless steel at masuri ang corrosion resistance nito. Ipinapakita rin nito ang pagkasira ng passive film at ang pagbaba ng konsentrasyon ng chromium sa passive film habang lumalala ang surface dahil sa corrosion.
Upang makilala ang elementong komposisyon ng ibabaw ng bawat sample, ginamit ang mga AES scan (mga profile ng konsentrasyon ng mga elemento sa ibabaw sa lalim).
Ang bawat lugar na ginagamit para sa pagsusuri at pagpapalaki ng SEM ay maingat na pinili upang magbigay ng impormasyon mula sa mga tipikal na rehiyon. Ang bawat pag-aaral ay nagbigay ng impormasyon mula sa ilang nangungunang molekular na patong (tinatayang nasa 10 angstroms [Å] bawat patong) hanggang sa lalim ng metal na haluang metal (200–1000 Å).
Malaking dami ng iron (Fe), chromium (Cr), nickel (Ni), oxygen (O) at carbon (C) ang naitala sa lahat ng rehiyon ng Rouge. Ang datos at mga resulta ng AES ay nakabalangkas sa seksyon ng case study.
Ang pangkalahatang resulta ng AES para sa mga unang kondisyon ay nagpapakita na ang malakas na oksihenasyon ay nangyayari sa mga sample na may hindi pangkaraniwang mataas na konsentrasyon ng Fe at O ​​(mga iron oxide) at mababang nilalaman ng Cr sa ibabaw. Ang mapula-pulang depositong ito ay nagreresulta sa paglabas ng mga partikulo na maaaring makahawa sa produkto at mga ibabaw na nakadikit sa produkto.
Matapos tanggalin ang blush, ang mga "passivated" na sample ay nagpakita ng kumpletong pagbawi ng passive film, kung saan ang Cr ay umabot sa mas mataas na antas ng konsentrasyon kaysa sa Fe, na may Cr:Fe surface ratio na mula 1.0 hanggang 2.0 at pangkalahatang kawalan ng iron oxide.
Sinuri ang iba't ibang magaspang na ibabaw gamit ang XPS/ESCA upang ihambing ang mga konsentrasyon ng elemento at mga estado ng oksihenasyon ng spectral ng Fe, Cr, sulfur (S), calcium (Ca), sodium (Na), phosphorus (P), nitrogen (N), at O. at C (talahanayan A).
Mayroong malinaw na pagkakaiba sa nilalaman ng Cr mula sa mga halagang malapit sa passivation layer patungo sa mas mababang mga halagang karaniwang matatagpuan sa mga base alloy. Ang mga antas ng bakal at chromium na matatagpuan sa ibabaw ay kumakatawan sa iba't ibang kapal at grado ng mga deposito ng rouge. Ang mga pagsusuri sa XPS ay nagpakita ng pagtaas sa Na, C o Ca sa mga magaspang na ibabaw kumpara sa mga nilinis at pinawalang-bisa na mga ibabaw.
Nagpakita rin ang pagsusuri ng XPS ng mataas na antas ng C sa pulang bakal (itim) pula pati na rin ang Fe(x)O(y) (iron oxide) sa pula. Ang datos ng XPS ay hindi kapaki-pakinabang para sa pag-unawa sa mga pagbabago sa ibabaw habang nagaganap ang kalawang dahil sinusuri nito ang parehong pulang metal at ang base metal. Kinakailangan ang karagdagang pagsusuri ng XPS na may mas malalaking sample upang maayos na masuri ang mga resulta.
Nahirapan din ang mga naunang may-akda sa pagsusuri ng datos ng XPS. 10 Ipinakita ng mga obserbasyon sa larangan habang isinasagawa ang proseso ng pag-alis na mataas ang nilalaman ng carbon at kadalasang natatanggal sa pamamagitan ng pagsasala habang pinoproseso. Ang mga SEM micrograph na kinunan bago at pagkatapos ng paggamot sa pag-alis ng kulubot ay naglalarawan ng pinsala sa ibabaw na dulot ng mga depositong ito, kabilang ang pitting at porosity, na direktang nakakaapekto sa kalawang.
Ang mga resulta ng XPS pagkatapos ng passivation ay nagpakita na ang Cr:Fe content ratio sa ibabaw ay mas mataas nang muling mabuo ang passivation film, sa gayon ay nababawasan ang rate ng corrosion at iba pang masamang epekto sa ibabaw.
Ang mga sample ng kupon ay nagpakita ng malaking pagtaas sa ratio ng Cr:Fe sa pagitan ng "as is" na ibabaw at ng passivated na ibabaw. Ang mga paunang ratio ng Cr:Fe ay sinubukan sa hanay na 0.6 hanggang 1.0, habang ang mga passivation ratio pagkatapos ng paggamot ay mula 1.0 hanggang 2.5. Ang mga halaga para sa mga electropolish at passivated na stainless steel ay nasa pagitan ng 1.5 at 2.5.
Sa mga sampol na isinailalim sa post-processing, ang pinakamataas na lalim ng Cr:Fe ratio (na itinatag gamit ang AES) ay mula 3 hanggang 16 Å. Mainam ang mga ito kumpara sa datos mula sa mga nakaraang pag-aaral na inilathala nina Coleman2 at Roll.9 Ang mga ibabaw ng lahat ng sampol ay may karaniwang antas ng Fe, Ni, O, Cr, at C. Natagpuan din ang mababang antas ng P, Cl, S, N, Ca, at Na sa karamihan ng mga sampol.
Ang mga residue na ito ay tipikal sa mga kemikal na panlinis, purified water, o electropolishing. Sa karagdagang pagsusuri, natagpuan ang ilang kontaminasyon ng silicon sa ibabaw at sa iba't ibang antas ng kristal na austenite mismo. Ang pinagmulan ay tila ang nilalaman ng silica ng tubig/singaw, mga mechanical polish, o dissolved o etched sight glass sa CS generation cell.
Ang mga produktong kalawang na matatagpuan sa mga sistemang CS ay naiulat na lubhang nag-iiba. Ito ay dahil sa iba't ibang kondisyon ng mga sistemang ito at ang pagkakalagay ng iba't ibang bahagi tulad ng mga balbula, bitag at iba pang mga aksesorya na maaaring humantong sa mga kondisyon ng kalawang at mga produktong kalawang.
Bukod pa rito, ang mga pamalit na bahagi ay kadalasang ipinapasok sa sistema na hindi maayos na na-passivate. Ang mga produktong kalawang ay malaki rin ang epekto ng disenyo ng CS generator at ng kalidad ng tubig. Ang ilang uri ng generator set ay mga reboiler habang ang iba ay mga tubular flasher. Ang mga CS generator ay karaniwang gumagamit ng mga end screen upang alisin ang kahalumigmigan mula sa malinis na singaw, habang ang ibang mga generator ay gumagamit ng mga baffle o cyclone.
Ang ilan ay lumilikha ng halos solidong patina ng bakal sa tubo ng pamamahagi at ang pulang bakal na bumabalot dito. Ang baffled block ay bumubuo ng isang itim na bakal na pelikula na may iron oxide blush sa ilalim at lumilikha ng pangalawang top surface phenomenon sa anyo ng sooty blush na mas madaling punasan sa ibabaw.
Bilang tuntunin, ang depositong ito na parang ferruginous soot ay mas kitang-kita kaysa sa iron-red, at mas madaling ilipat. Dahil sa tumaas na oxidation state ng iron sa condensate, ang putik na nabubuo sa condensate channel sa ilalim ng distribution pipe ay may iron oxide sludge sa ibabaw ng iron sludge.
Ang iron oxide blush ay dumadaan sa condensate collector, nakikita sa drain, at ang pang-itaas na patong ay madaling natatanggal sa ibabaw. Ang kalidad ng tubig ay may mahalagang papel sa kemikal na komposisyon ng blush.
Ang mas mataas na nilalaman ng hydrocarbon ay nagreresulta sa labis na uling sa lipstick, habang ang mas mataas na nilalaman ng silica ay nagreresulta sa mas mataas na nilalaman ng silica, na nagreresulta sa makinis o makintab na layer ng lipstick. Gaya ng nabanggit kanina, ang mga water level sight glasses ay madali ring kalawangin, na nagpapahintulot sa mga debris at silica na makapasok sa sistema.
Ang baril ay isang dahilan ng pag-aalala sa mga sistema ng singaw dahil maaaring mabuo ang makakapal na patong na bumubuo ng mga partikulo. Ang mga partikulo na ito ay makikita sa mga ibabaw ng singaw o sa mga kagamitan sa isterilisasyon ng singaw. Inilalarawan ng mga sumusunod na seksyon ang mga posibleng epekto ng gamot.
Ang mga As-Is SEM sa Mga Larawan 7 at 8 ay nagpapakita ng microcrystalline na katangian ng class 2 carmine sa case 1. Isang partikular na siksik na matrix ng mga kristal ng iron oxide ang nabuo sa ibabaw sa anyo ng isang pinong-grained na residue. Ang mga na-decontaminate at na-passivate na ibabaw ay nagpakita ng pinsala sa kalawang na nagresulta sa isang magaspang at bahagyang porous na tekstura ng ibabaw gaya ng ipinapakita sa Mga Larawan 9 at 10.
Ang NPP scan sa fig. 11 ay nagpapakita ng inisyal na estado ng orihinal na ibabaw na may makapal na iron oxide dito. Ang pasibadong at derouged na ibabaw (Larawan 12) ay nagpapahiwatig na ang passive film ngayon ay may mataas na nilalaman ng Cr (pulang linya) na mas mataas sa Fe (itim na linya) sa > 1.0 Cr:Fe ratio. Ang pasibadong at derouged na ibabaw (Larawan 12) ay nagpapahiwatig na ang passive film ngayon ay may mataas na nilalaman ng Cr (pulang linya) na mas mataas sa Fe (itim na linya) sa > 1.0 Cr:Fe ratio. Пассивированная и обесточенная поверхность (рис. 12) указывает на то, что пассивная пленка теперь имеет повысоникрасность линия) по сравнению с Fe (черная линия) при соотношении Cr:Fe > 1,0. Ang pasibadong at inalis na enerhiyang ibabaw (Larawan 12) ay nagpapahiwatig na ang passive film ngayon ay may mas mataas na nilalaman ng Cr (pulang linya) kumpara sa Fe (itim na linya) sa ratio na 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（黑线） ，Cr: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 имеет болео высолео высолео (красная линия), чем Fe (черная линия), при соотношении Cr:Fe > 1,0. Ang pasibadong at kulubot na ibabaw (Larawan 12) ay nagpapakita na ang pasibadong pelikula ngayon ay may mas mataas na nilalaman ng Cr (pulang linya) kaysa sa Fe (itim na linya) sa ratio ng Cr:Fe na > 1.0.
Ang mas manipis (< 80 Å) na passivating chromium oxide film ay mas proteksiyon kaysa sa daan-daang angstrom thick crystalline iron oxide film mula sa isang base metal at scale layer na may iron content na higit sa 65%.
Ang kemikal na komposisyon ng pasibadong at kulubot na ibabaw ay maihahambing na ngayon sa mga pasibadong pinakintab na materyales. Ang sediment sa case 1 ay isang class 2 sediment na may kakayahang mabuo in situ; habang naiipon ito, mas malalaking particle ang nabubuo na lumilipat kasama ng singaw.
Sa kasong ito, ang ipinakitang kalawang ay hindi hahantong sa malubhang mga depekto o pagkasira ng kalidad ng ibabaw. Ang normal na pagkulubot ay magbabawas sa epekto ng kalawang sa ibabaw at aalisin ang posibilidad ng malakas na paglipat ng mga particle na maaaring makita.
Sa Figure 11, ipinapakita ng mga resulta ng AES na ang makakapal na patong malapit sa ibabaw ay may mas mataas na antas ng Fe at O ​​(500 Å ng iron oxide; mga linyang lemon green at blue, ayon sa pagkakabanggit), na lumilipat sa mga doped na antas ng Fe, Ni, Cr, at O. Ang konsentrasyon ng Fe (asul na linya) ay mas mataas kaysa sa anumang ibang metal, na tumataas mula 35% sa ibabaw hanggang sa mahigit 65% sa haluang metal.
Sa ibabaw, ang antas ng O (mapusyaw na berdeng linya) ay mula sa halos 50% sa haluang metal hanggang sa halos zero sa kapal ng oxide film na higit sa 700 Å. Ang antas ng Ni (madilim na berdeng linya) at Cr (pulang linya) ay napakababa sa ibabaw (< 4%) at tumataas sa normal na antas (11% at 17%, ayon sa pagkakabanggit) sa lalim ng haluang metal. Ang antas ng Ni (madilim na berdeng linya) at Cr (pulang linya) ay napakababa sa ibabaw (< 4%) at tumataas sa normal na antas (11% at 17%, ayon sa pagkakabanggit) sa lalim ng haluang metal. Уровни Ni (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) чрезвычайно низки на поверхности (<4%) at увеличиваются до нормя ьлул соответственно) в глубине сплава. Ang mga antas ng Ni (madilim na berdeng linya) at Cr (pulang linya) ay napakababa sa ibabaw (<4%) at tumataas sa normal na antas (11% at 17% ayon sa pagkakabanggit) sa kalaliman ng haluang metal.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 Ni (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) на поверхности чрезвычайно низки (<4%) at увеличиваются до новермильнро сплава (11% at 17% соответственно). Ang mga antas ng Ni (madilim na berdeng linya) at Cr (pulang linya) sa ibabaw ay napakababa (<4%) at tumataas sa normal na antas sa kailaliman ng haluang metal (11% at 17% ayon sa pagkakabanggit).
Ang larawan ng AES sa fig. 12 ay nagpapakita na ang rouge (iron oxide) layer ay natanggal na at ang passivation film ay naibalik na. Sa 15 Å primary layer, ang antas ng Cr (pulang linya) ay mas mataas kaysa sa antas ng Fe (itim na linya), na isang passive film. Sa simula, ang nilalaman ng Ni sa ibabaw ay 9%, tumataas ng 60–70 Å sa itaas ng antas ng Cr (± 16%), at pagkatapos ay tumataas sa antas ng haluang metal na 200 Å.
Simula sa 2%, ang antas ng carbon (asul na linya) ay bababa sa zero sa 30 Å. Ang antas ng Fe ay mababa sa simula (< 15%) at kalaunan ay katumbas ng antas ng Cr sa 15 Å at patuloy na tumataas sa antas ng haluang metal na higit sa 65% sa 150 Å. Ang antas ng Fe ay mababa sa simula (< 15%) at kalaunan ay katumbas ng antas ng Cr sa 15 Å at patuloy na tumataas sa antas ng haluang metal na higit sa 65% sa 150 Å. Уровень Fe вначале низкий (< 15%), позже равен уровню Cr при 15 Å и продолжапет увеличиваться до уровня сплава 65% сплава 65% Ang antas ng Fe ay mababa sa simula (< 15%), kalaunan ay katumbas ng antas ng Cr sa 15 Å at patuloy na tumataas sa mahigit 65% na antas ng haluang metal sa 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 时继续增加到超过。 Fe 含量最初很低(< 15%)，后来在15 Å 时等于Cr 含量，并在150 Å 时继续增加到超过。 Содержание Fe изначально низкое (< 15 %), позже оно равняется содержанию Cr при 15 Å и продолжает увеличиватьсяжся более 65 % при 150 Å. Ang nilalaman ng Fe ay mababa sa simula (< 15%), kalaunan ay katumbas ito ng nilalaman ng Cr sa 15 Å at patuloy na tataas hanggang sa ang nilalaman ng haluang metal ay lumampas sa 65% sa 150 Å.Ang antas ng Cr ay tumataas sa 25% ng ibabaw sa 30 Å at bumababa sa 17% sa haluang metal.
Ang mataas na antas ng O malapit sa ibabaw (mapusyaw na berdeng linya) ay bumababa sa zero pagkatapos ng lalim na 120 Å. Ipinakita ng pagsusuring ito ang isang mahusay na nabuo na passivation film sa ibabaw. Ang mga litrato ng SEM sa mga pigura 13 at 14 ay nagpapakita ng magaspang, magaspang, at porous na mala-kristal na katangian ng una at pangalawang patong ng iron oxide sa ibabaw. Ipinapakita ng kulubot na ibabaw ang epekto ng kalawang sa isang bahagyang may butas na magaspang na ibabaw (Mga Pigura 18-19).
Ang mga pasibado at kulubot na ibabaw na ipinapakita sa mga pigura 13 at 14 ay hindi nakakayanan ang matinding oksihenasyon. Ipinapakita ng mga pigura 15 at 16 ang isang naibalik na passivation film sa isang metal na ibabaw.