Коррозияне тикшерү һәм фармацевтика чистарту өчен пар системалары

Сезнең тәҗрибәгезне яхшырту өчен без cookie файлларын кулланабыз. Бу сайтны карауны дәвам итеп, сез безнең cookie файлларын куллануыбызга ризалашасыз. Өстәмә мәгълүмат.
Саф яки саф пар фармацевтика системаларына генераторлар, идарә итү клапаннары, бүлү торбалары яки торбаүткәргечләр, термодинамик яки тигезләнешле термостатик тозаклар, басым үлчәгечләре, басымны киметүчеләр, куркынычсызлык клапаннары һәм күләм аккумуляторлары керә.
Бу детальләрнең күбесе 316 л дат басмас корычтан ясалган һәм фторполимер прокладкалар (гадәттә политетрафторэтилен, шулай ук ​​тефлон яки PTFE буларак та билгеле), шулай ук ​​ярымметалл яки башка эластомер материаллардан тора.
Бу компонентлар куллану вакытында коррозиягә яки таркалуга бирешүчән, бу исә әзер Clean Steam (CS) җайланмасының сыйфатына тәэсир итә. Бу мәкаләдә җентекләп аңлатылган проект дүрт CS системасы очракларын өйрәнүдән алынган дат басмас корыч үрнәкләрен бәяләде, процесс процессына һәм мөһим инженерлык системаларына коррозиянең потенциаль йогынтысы куркынычын бәяләде һәм конденсаттагы кисәкчәләр һәм металлар өчен сыналды.
Коррозиядән килеп чыккан продуктларны тикшерү өчен коррозияләнгән торбаүткәргечләр һәм бүлү системасы компонентларының үрнәкләре урнаштырыла. 9 Һәрбер конкрет очрак өчен төрле өслек шартлары бәяләнде. Мәсәлән, стандарт алсулык һәм коррозия эффектлары бәяләнде.
Эталон үрнәкләренең өслекләре алсу катламнар булу-булмавын визуаль тикшерү, Оже электрон спектроскопиясе (AES), химик анализ өчен электрон спектроскопиясе (ESCA), сканерлаучы электрон микроскопиясе (SEM) һәм рентген фотоэлектрон спектроскопиясе (XPS) ярдәмендә бәяләделәр.
Бу ысуллар коррозия һәм утырмаларның физик һәм атом үзлекләрен ачыкларга, шулай ук ​​техник сыеклыкларның яки ​​соңгы продуктларның үзлекләренә тәэсир итүче төп факторларны билгеләргә мөмкин.
Дат басмас корычның коррозия продуктлары төрле формада була ала, мәсәлән, тимер оксиды (кара яки соры) катламы астындагы яки өстендәге өслектә тимер оксидының кармин катламы (көрән яки кызыл) барлыкка килә2. Агым агымы буенча аска таба күчү сәләте.
Тимер оксиды катламы (кара алсулык) вакыт узу белән калынайырга мөмкин, чөнки утырмалар ачыграк күренә, моны стерилизация камерасы һәм җиһазлар яки савытлар өслегендә күренгән кисәкчәләр яки утырмалар күрсәтә, пар белән стерилизацияләгәннән соң миграция була. Конденсат үрнәкләренең лаборатория анализы лайның дисперслы табигатен һәм CS сыекчасындагы эри торган металлар күләмен күрсәтте. дүрт
Бу күренешнең күп сәбәпләре булса да, гадәттә, CS генераторы төп сәбәпче булып тора. Өслекләрдә кызыл тимер оксидын (көрән/кызыл), ә CS бүлү системасы аша әкренләп күчә торган вентиляцияләрдә тимер оксидын (кара/соры) табу гадәти хәл. 6
CS бүлү системасы - ерак районнарда яки төп коллектор ахырында һәм төрле тармак субколлекторларында тәмамлана торган берничә куллану ноктасы булган тармаклану конфигурациясе. Система коррозия нокталары булырга мөмкин булган билгеле бер куллану нокталарында басым/температураны киметүгә ярдәм итү өчен берничә регуляторны үз эченә ала.
Коррозия шулай ук ​​системаның төрле нокталарына урнаштырылган гигиеник конструкцияле тозакларда да барлыкка килергә мөмкин, алар тозак, аскы агым торбалары/чыгару торбалары яки конденсат коллекторы аша чиста пар агып торган конденсатны һәм һаваны чыгару өчен кулланыла.
Күпчелек очракта, кире миграция, мөгаен, тозак өстендә тутык утырмалары җыелып, янәшәдәге торбаүткәргечләргә яки куллану ноктасы коллекторларына һәм аннан ары агымга үскәндә була; тозакларда яки башка компонентларда барлыкка килгән тутык чыганакның өске агымында күренә, даими миграция белән аска һәм өскә агымда да күзәтелә.
Кайбер дат басмас корыч компонентлары, шул исәптән дельта-феррит, төрле уртача һәм югары дәрәҗәдәге металлургик структураларга ия. Феррит кристаллары коррозиягә чыдамлыкны киметә дип санала, гәрчә алар 1–5% кына булса да.
Феррит шулай ук ​​аустенит кристалл структурасы кебек коррозиягә чыдам түгел, шуңа күрә ул өстенлекле рәвештә коррозиягә дучар була. Ферритларны феррит зонд белән төгәл, ә магнит белән ярым төгәл ачыкларга мөмкин, ләкин анда зур чикләүләр бар.
Системаны урнаштырудан алып, башлангыч эшләтеп җибәрүгә кадәр һәм яңа CS генераторын һәм бүлү торбаларын эшләтеп җибәрүгә кадәр, коррозиягә китерә торган берничә фактор бар:
Вакыт узу белән, мондый коррозик элементлар тимер һәм тимер катнашмалары белән очрашканда, кушылганда һәм капланганда коррозия продуктлары барлыкка китерергә мөмкин. Кара корым гадәттә башта генераторда күренә, аннары генераторның чыгару торбаларында һәм ахыр чиктә CS бүлү системасында барлыкка килә.
Бөтен өслекне кристаллар һәм башка кисәкчәләр белән каплаган коррозия продуктларының микроструктурасын ачыклау өчен SEM анализы үткәрелде. Кисәкчәләр урнашкан фон яки аскы өслек төрле тимер дәрәҗәләреннән алып (1-3 нче рәсем) гадәти үрнәкләргә, атап әйткәндә, кремний/тимер, комлы, пыяласыман, гомоген утырмаларга кадәр төрлечә була (4 нче рәсем). Пар тотучы сильфоннар да анализланды (5-6 нчы рәсем).
AES сынауы - дат басмас корычның өслек химиясен билгеләү һәм аның коррозиягә чыдамлыгын диагностикалау өчен кулланыла торган аналитик ысул. Ул шулай ук ​​пассив пленканың начарлануын һәм коррозия аркасында өслек начарланганда пассив пленкада хром концентрациясенең кимүен күрсәтә.
Һәр үрнәк өслегенең элемент составын характерлау өчен, AES сканерлаулары (тирәнлектәге өслек элементларының концентрация профильләре) кулланылды.
SEM анализы һәм көчәйтү өчен кулланылган һәр урын типик төбәкләрдән мәгълүмат бирү өчен җентекләп сайланган. Һәр тикшеренү иң югары берничә молекуляр катламнан (һәр катламда 10 ангстрем [Å] дип исәпләнә) металл эретмәсенең тирәнлегенә (200–1000 Å) кадәр мәгълүмат биргән.
Ружның барлык төбәкләрендә дә тимер (Fe), хром (Cr), никель (Ni), кислород (O) һәм углерод (C) күп күләмдә теркәлгән. AES мәгълүматлары һәм нәтиҗәләре очракны өйрәнү бүлегендә күрсәтелгән.
Башлангыч шартлар өчен гомуми AES нәтиҗәләре күрсәткәнчә, Fe һәм O (тимер оксидлары) гадәти булмаган югары концентрацияле һәм өслегендә Cr күләме түбән булган үрнәкләрдә көчле оксидлашу бара. Бу кызыл утырма продуктны һәм продукт белән бәйләнештә булган өслекләрне пычратырга мөмкин булган кисәкчәләр бүленеп чыга.
Алсулык бетерелгәннән соң, "пассивлаштырылган" үрнәкләрдә пассив пленканың тулысынча торгызылуы күзәтелде, Cr Fe га караганда югарырак концентрация дәрәҗәсенә җитте, Cr:Fe өслек нисбәте 1,0 дән 2,0 гә кадәр булды һәм гомумән алганда тимер оксиды юк иде.
Төрле тупас өслекләр XPS/ESCA ярдәмендә анализланды, Fe, Cr, күкерт (S), кальций (Ca), натрий (Na), фосфор (P), азот (N), һәм O һәм C элемент концентрацияләрен һәм спектраль оксидлашу дәрәҗәләрен чагыштыру өчен. (А таблицасы).
Пассивлашу катламына якын булган кыйммәтләрдән нигез эретмәләрендә очрый торган түбәнрәк кыйммәтләргә кадәр Cr эчтәлегендә ачык аерма бар. Өслектә табылган тимер һәм хром дәрәҗәләре төрле калынлыктагы һәм кызыл төстәге катламнарның төрле дәрәҗәләрен күрсәтә. XPS сынаулары чистартылган һәм пассивлаштырылган өслекләр белән чагыштырганда, тупас өслекләрдә Na, C яки Ca артуын күрсәтте.
XPS сынаулары шулай ук ​​тимер кызылында (кара) кызылда C һәм кызылда Fe(x)O(y) (тимер оксиды) югары дәрәҗәдә булуын күрсәтте. XPS мәгълүматлары коррозия вакытында өслек үзгәрешләрен аңлау өчен файдалы түгел, чөнки ул кызыл металлны да, төп металлны да бәяли. Нәтиҗәләрне дөрес бәяләү өчен зуррак үрнәкләр белән өстәмә XPS сынаулары кирәк.
Элеккеге авторлар да XPS мәгълүматларын бәяләүдә кыенлыклар кичергәннәр. 10 Чистарту процессы вакытында кыр күзәтүләре күрсәткәнчә, углерод күләме югары һәм гадәттә эшкәртү вакытында фильтрлау юлы белән бетерелә. Йөзләрне бетерү процессы алдыннан һәм аннан соң төшерелгән SEM микрографияләре бу утырмаларның өслек зыянын, шул исәптән чокырлар һәм мәсамәлелекне күрсәтә, алар коррозиягә турыдан-туры тәэсир итә.
Пассивлаштырудан соңгы XPS нәтиҗәләре күрсәткәнчә, пассивлаштыру пленкасы яңадан формалаштырылганда, өслектәге Cr:Fe күләме нисбәте күпкә югарырак булган, шуның белән коррозия һәм өслектәге башка тискәре йогынтылар тизлеге кимегән.
Купон үрнәкләрендә "барысынча" өслек һәм пассивлаштырылган өслек арасындагы Cr:Fe нисбәтенең сизелерлек артуы күзәтелде. Башлангыч Cr:Fe нисбәтләре 0,6 дан 1,0 га кадәр диапазонда тикшерелде, ә эшкәртүдән соңгы пассивлашу нисбәтләре 1,0 дан 2,5 кә кадәр булды. Электропливлаштырылган һәм пассивлаштырылган дат басмас корычлар өчен кыйммәтләр 1,5 дан 2,5 кә кадәр.
Эшкәртүдән соң үткәрелгән үрнәкләрдә Cr:Fe нисбәтенең максималь тирәнлеге (AES ярдәмендә билгеләнгән) 3 тән 16 Å га кадәр булган. Алар Coleman2 һәм Roll тарафыннан бастырылган элеккеге тикшеренүләрдән алынган мәгълүматлар белән уңай чагыштырыла.9 Барлык үрнәкләрнең өслекләрендә дә Fe, Ni, O, Cr һәм C стандарт дәрәҗәләре булган. Күпчелек үрнәкләрдә дә P, Cl, S, N, Ca һәм Na түбән дәрәҗәләре табылган.
Бу калдыклар химик чистарту чараларында, чистартылган суда яки электролизлауда типик. Алга таба анализлау нәтиҗәсендә, аустенит кристалының өслегендә һәм төрле дәрәҗәләрендә кремний пычрануы ачыкланган. Чыганак су/пар составындагы кремний диоксиды, механик лизинг яки CS генерацияләү күзәнәгендәге эрегән яки уеп ясалган күзлек пыяласы булып күренә.
Коррозия продуктлары төрлечә булуы турында хәбәр ителә. Бу системаларның төрле шартлары һәм төрле компонентларның, мәсәлән, клапаннар, тозаклар һәм башка аксессуарларның урнашуы аркасында килеп чыга, алар коррозия шартларына һәм коррозия продуктларына китерергә мөмкин.
Моннан тыш, системага еш кына тиешенчә пассивлаштырылмаган алмаштыргыч компонентлар кертелә. Коррозия продуктларына шулай ук ​​CS генераторының конструкциясе һәм су сыйфаты да сизелерлек йогынты ясый. Генератор комплектларының кайбер төрләре ребойлерлар, ә кайберләре торбасыман ялтыраткычлар. CS генераторлары гадәттә чиста пардан дымны бетерү өчен экраннар кулланалар, ә башка генераторлар буферлар яки циклоннар кулланалар.
Кайберләре бүлү торбасында һәм аны каплаган кызыл тимердә диярлек каты тимер патинасы барлыкка китерә. Аптыраган блок кара тимер пленкасы барлыкка китерә, аның астында тимер оксиды алсулыгы бар һәм өслекне сөртеп алу җиңелрәк булган корым алсулыгы рәвешендә икенче өслек күренешен барлыкка китерә.
Кагыйдә буларак, бу тимерсыман-корымсыман утырма тимер-кызыл төстәгесенә караганда күпкә ачык күренә һәм хәрәкәтчәнрәк. Конденсаттагы тимернең оксидлашу дәрәҗәсе арту сәбәпле, бүлү торбасының аскы өлешендәге конденсат каналында барлыкка килгән ләмдә тимер ләменең өстендә тимер оксиды ләме бар.
Тимер оксиды алсулыгы конденсат җыючы аша үтә, канализациядә күренә башлый, һәм өске катлам җиңел генә өслектән ышкылып төшә. Алсулыкның химик составында су сыйфаты мөһим роль уйный.
Югарырак углеводородлар микъдары помадада артык күп корым барлыкка китерә, ә югарырак кремний микъдары кремний микъдарының артуына китерә, нәтиҗәдә шома яки ялтыравыклы помада катламы барлыкка килә. Алда әйтелгәнчә, су дәрәҗәсендәге күзәтү күзлекләре дә коррозиягә бирешәләр, бу исә системага чүп-чар һәм кремний оксиды керергә мөмкинлек бирә.
Пар системаларында пистолет борчу тудыра, чөнки калын катламнар барлыкка килә, алар кисәкчәләр барлыкка китерә ала. Бу кисәкчәләр пар өслекләрендә яки пар стерилизацияләү җиһазларында бар. Түбәндәге бүлекләрдә даруның мөмкин булган йогынтысы сурәтләнә.
7 һәм 8 нче рәсемнәрдәге As-Is SEMлары 1 нче очрактагы 2 нче класс карминының микрокристалл табигатен күрсәтә. Өслектә вак бөртекле калдык рәвешендә барлыкка килгән тимер оксиды кристалларының аеруча тыгыз матрицасы. Деконтаминацияләнгән һәм пассивлаштырылган өслекләрдә коррозия зыяны күзәтелә, нәтиҗәдә 9 һәм 10 нчы рәсемнәрдә күрсәтелгәнчә, тупас һәм бераз мәсамәле өслек текстурасы барлыкка килә.
11 нче рәсемдә күрсәтелгән АЭС сканерлавы авыр тимер оксиды белән башлангыч өслекнең башлангыч торышын күрсәтә. Пассивлаштырылган һәм тайпылган өслек (12 нче рәсем) пассив пленкада хәзер Cr (кызыл сызык) күләме Fe (кара сызык) дан > 1,0 Cr:Fe нисбәтендә югарырак булуын күрсәтә. Пассивлаштырылган һәм тайпылган өслек (12 нче рәсем) пассив пленкада хәзер Cr (кызыл сызык) күләме Fe (кара сызык) дан > 1,0 Cr:Fe нисбәтендә югарырак булуын күрсәтә. Пассиаровов зяя һәм обесточенная поверхность (рис. 12) указывает на то, что пасвиная пленка теперь имеет повишенное содержание Cr (красная ария) по сравнению с Fe (черная кия) при соотноши. Пассивлаштырылган һәм энергиясезләнгән өслек (12 нче рәсем) пассив пленкада хәзер Cr:Fe > 1,0 нисбәтендә Fe (кара сызык) белән чагыштырганда Cr (кызыл сызык) күбрәк булуын күрсәтә.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 比率> 1,0。 Cr (红线)含量高于 Fe (黑线), Cr: Fe 比率> 1,0。 Пассиаровов зяя һәм морщин няя поверхность (рис. 12) показывает, что пассиервов кя пленка теперь имеет более всокое содержание Cr (красная ария), чем Фе (черная ария), при соотношении Cr Пассивлаштырылган һәм җыерчыклы өслек (12 нче рәсем) Cr:Fe нисбәте > 1,0 булганда пассивлаштырылган пленкада хәзер Cr күләме (кызыл сызык) Fe га караганда (кара сызык) югарырак булуын күрсәтә.
Нечкәрәк (< 80 Å) пассивлаштыручы хром оксиды пленкасы, тимер күләме 65% тан артык булган төп металл һәм кабырчык катламыннан ясалган йөзләгән ангстрем калынлыктагы кристалл тимер оксиды пленкасына караганда, күбрәк саклагычлы.
Пассивлаштырылган һәм җыерчыклы өслекнең химик составы хәзер пассивлаштырылган ялтыратылган материаллар белән чагыштырырлык. 1 нче очрактагы утырма - урында барлыкка килә алырлык 2 нче класс утырмасы; ул җыелган саен, пар белән бергә күчә торган зуррак кисәкчәләр барлыкка килә.
Бу очракта, күрсәтелгән коррозия җитди кимчелекләргә яки өслек сыйфатының начарлануына китермәячәк. Гадәти җыерчыклану өслеккә коррозия йогынтысын киметәчәк һәм күренергә мөмкин булган кисәкчәләрнең көчле миграциясе мөмкинлеген бетерәчәк.
11 нче рәсемдә AES нәтиҗәләре күрсәткәнчә, өслеккә якын калын катламнарда Fe һәм O (500 Å тимер оксиды; лимон яшел һәм зәңгәр сызыклар) югарырак дәрәҗәләргә ия, алар Fe, Ni, Cr һәм O катнашма дәрәҗәләренә күчә. Fe концентрациясе (зәңгәр сызык) башка теләсә нинди металлга караганда күпкә югарырак, өслектә 35% тан эретмәдә 65% тан артыкка кадәр арта.
Өслектә, оксид пленкасы калынлыгы 700 Å тан артык булганда, O дәрәҗәсе (ачык яшел сызык) эретмәдәге диярлек 50% тан нульгә диярлек кадәр үзгәрә. Ni (караңгы яшел сызык) һәм Cr (кызыл сызык) дәрәҗәләре өслектә бик түбән (< 4%) һәм эретмә тирәнлегендә нормаль дәрәҗәләргә кадәр арта (тиешенчә 11% һәм 17%). Ni (караңгы яшел сызык) һәм Cr (кызыл сызык) дәрәҗәләре өслектә бик түбән (< 4%) һәм эретмә тирәнлегендә нормаль дәрәҗәләргә кадәр арта (тиешенчә 11% һәм 17%). Уровни Ни (темно-зеленая дария) һәм Cr (красная адия) чрезвинаайно низки на поверхности (<4%) и увеличиваются до ча черного орововя (11% и 17% соответственно) в глубине сплава. Ni (караңгы яшел сызык) һәм Cr (кызыл сызык) дәрәҗәләре өслектә бик түбән (<4%) һәм эретмә тирәнлегендә нормаль дәрәҗәләргә кадәр арта (тиешенчә 11% һәм 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 дария) и Кр (красная адия) на поверхности чрезвинаайно низки (<4%) и увеличиваются до ча черного орововя в глубине сплава (11% и 17% соответственно). Өслектә Ni (караңгы яшел сызык) һәм Cr (кызыл сызык) дәрәҗәләре бик түбән (<4%) һәм эретмә тирәнлегендә нормаль дәрәҗәләргә кадәр арта (тиешенчә 11% һәм 17%).
12 нче рәсемдәге AES рәсемендә кызыл (тимер оксиды) катламы алынган һәм пассивлашу пленкасы торгызылган күрсәтелгән. 15 Å беренчел катламында Cr дәрәҗәсе (кызыл сызык) пассив пленка булган Fe дәрәҗәсеннән (кара сызык) югарырак. Башта өслектә Ni күләме 9% тәшкил иткән, Cr дәрәҗәсеннән (± 16%) 60–70 Å югарырак, аннары 200 Å эретмә дәрәҗәсенә кадәр арткан.
2% тан башлап, углерод дәрәҗәсе (зәңгәр сызык) 30 Å да нульгә кадәр төшә. Fe дәрәҗәсе башта түбән (<15%), аннары 15 Å да Cr дәрәҗәсенә тигез була һәм 150 Å да 65% тан артык эретмә дәрәҗәсенә кадәр арта бара. Fe дәрәҗәсе башта түбән (<15%), аннары 15 Å да Cr дәрәҗәсенә тигез була һәм 150 Å да 65% тан артык эретмә дәрәҗәсенә кадәр арта бара. Уровень Фе вначале низкий (<15%), позже равен оровню Кр при 15 Å иоколжает увеличиваться до оровня сплава более 65% при 150 Å. Fe дәрәҗәсе башта түбән (<15%), соңрак 15 Å температурада Cr дәрәҗәсенә тигез була һәм 150 Å температурада 65% тан артык эретмә дәрәҗәсенә кадәр арта. 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 65% 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 时继续增加到超过 65% 的合金含量。 Содержание Фе изначально низкое (<15%), позже оно равняется содержанию Cr при 15 Å иололжает увеличиваться до содержания сплава более 65% при 150 Å. Башта Fe күләме түбән (<15%), аннары ул 15 Å да Cr күләменә тигез була һәм 150 Å да эретмә күләме 65% тан артканчы арта бара.30 Å температурада Cr дәрәҗәсе өслекнең 25% ка кадәр арта һәм эретмәдә 17% ка кадәр кими.
Өслек янындагы күтәрелгән O дәрәҗәсе (ачык яшел сызык) 120 Å тирәнлектән соң нульгә кадәр кими. Бу анализ яхшы үсеш алган өслек пассивация пленкасын күрсәтте. 13 һәм 14 нче рәсемнәрдәге SEM фотосурәтләре өслекнең 1 нче һәм 2 нче тимер оксиды катламнарының тупас, тупас һәм мәсамәле кристалл табигатен күрсәтә. Бөрешле өслек өлешчә чокырлы тупас өслеккә коррозиянең йогынтысын күрсәтә (18-19 нчы рәсемнәр).
13 һәм 14 нче рәсемнәрдә күрсәтелгән пассивлаштырылган һәм җыерчыклы өслекләр көчле оксидлашуга чыдамый. 15 һәм 16 нчы рәсемнәрдә металл өслектә торгызылган пассивлашу пленкасы күрсәтелгән.


Бастырып чыгару вакыты: 2022 елның 17 ноябре