Ons gebruik koekies om jou ervaring te verbeter.Deur voort te gaan om deur hierdie webwerf te blaai, stem jy in tot ons gebruik van koekies.Bykomende inligting.
Suiwer of suiwer stoom farmaseutiese stelsels sluit kragopwekkers, beheerkleppe, verspreidingspype of pyplyne, termodinamiese of ewewigstermostatiese lokvalle, drukmeters, drukverminderaars, veiligheidskleppe en volumetriese akkumulators in.
Die meeste van hierdie onderdele is gemaak van 316 L vlekvrye staal en bevat fluoropolimeer pakkings (tipies politetrafluoretileen, ook bekend as Teflon of PTFE), sowel as semi-metaal of ander elastomere materiale.
Hierdie komponente is vatbaar vir korrosie of agteruitgang tydens gebruik, wat die kwaliteit van die voltooide Clean Steam (CS) nut beïnvloed.Die projek wat in hierdie artikel uiteengesit word, het monsters van vlekvrye staal van vier CS-stelselgevallestudies geëvalueer, die risiko van potensiële korrosie-impakte op proses- en kritieke ingenieurstelsels beoordeel, en getoets vir deeltjies en metale in kondensaat.
Monsters van geroeste pyp- en verspreidingstelselkomponente word geplaas om korrosie-byprodukte te ondersoek.9 Vir elke spesifieke geval is verskillende oppervlaktoestande geëvalueer.Byvoorbeeld, standaard bloos- en korrosie-effekte is geëvalueer.
Die oppervlaktes van die verwysingsmonsters is geassesseer vir die teenwoordigheid van blosneerslae met behulp van visuele inspeksie, Auger-elektronspektroskopie (AES), elektronspektroskopie vir chemiese analise (ESCA), skandeerelektronmikroskopie (SEM) en X-straalfoto-elektronspektroskopie (XPS).
Hierdie metodes kan die fisiese en atomiese eienskappe van korrosie en afsettings openbaar, asook die sleutelfaktore bepaal wat die eienskappe van tegniese vloeistowwe of eindprodukte beïnvloed.een
Korrosieprodukte van vlekvrye staal kan baie vorme aanneem, soos 'n karmynlaag ysteroksied (bruin of rooi) op ​​die oppervlak onder of bokant die laag ysteroksied (swart of grys)2.Vermoë om stroomaf te migreer.
Die ysteroksiedlaag (swart bloos) kan mettertyd verdik soos die neerslae meer uitgesproke word, soos blyk uit deeltjies of afsettings wat sigbaar is op die oppervlaktes van die sterilisasiekamer en toerusting of houers na stoomsterilisasie, is daar migrasie.Laboratoriumanalise van kondensaatmonsters het die verspreide aard van die slyk en die hoeveelheid oplosbare metale in die CS-vloeistof getoon.vier
Alhoewel daar baie redes vir hierdie verskynsel is, is die CS-generator gewoonlik die hoofbydraer.Dit is nie ongewoon om rooi ysteroksied (bruin/rooi) op ​​oppervlaktes en ysteroksied (swart/grys) te vind in vents wat stadig deur die CS-verspreidingstelsel migreer.6
Die CS-verspreidingstelsel is 'n vertakkingskonfigurasie met veelvuldige gebruikspunte wat eindig by afgeleë gebiede of aan die einde van die hoofopskrif en verskeie taksubopskrifte.Die stelsel kan 'n aantal reguleerders insluit om te help om druk-/temperatuurvermindering te begin by spesifieke gebruikspunte wat moontlike korrosiepunte kan wees.
Korrosie kan ook voorkom in higiëniese ontwerp lokvalle wat op verskeie punte in die stelsel geplaas word om kondensaat en lug te verwyder van vloeiende skoon stoom deur die lokval, stroomaf pype/afvoerpype of kondensaatkop.
In die meeste gevalle is omgekeerde migrasie waarskynlik waar roesneerslae op die lokval opbou en stroomop in en anderkant aangrensende pypleidings of punt-van-gebruik versamelaars groei;roes wat in lokvalle of ander komponente vorm, kan stroomop van die bron gesien word met konstante migrasie stroomaf en stroomop.
Sommige vlekvrye staal komponente vertoon ook verskeie matige tot hoë vlakke van metallurgiese strukture, insluitend delta ferriet.Daar word geglo dat ferrietkristalle korrosiebestandheid verminder, alhoewel hulle in so min as 1–5% teenwoordig kan wees.
Ferriet is ook nie so bestand teen korrosie soos die austenitiese kristalstruktuur nie, dus sal dit verkieslik korrodeer.Ferriete kan akkuraat opgespoor word met 'n ferrietsonde en semi-akkuraat met 'n magneet, maar daar is aansienlike beperkings.
Van stelselopstelling, deur aanvanklike ingebruikneming, en die aanvang van 'n nuwe CS-opwekker en verspreidingspype, is daar 'n aantal faktore wat bydra tot korrosie:
Met verloop van tyd kan korrosiewe elemente soos hierdie korrosieprodukte produseer wanneer hulle mekaar ontmoet, kombineer en oorvleuel met mengsels van yster en yster.Swart roet word gewoonlik eerste in die kragopwekker gesien, dan verskyn dit in die opwekker se afvoerpype en uiteindelik deur die CS-verspreidingstelsel.
SEM analise is uitgevoer om die mikrostruktuur van korrosie neweprodukte te openbaar wat die hele oppervlak bedek met kristalle en ander deeltjies.Die agtergrond of onderliggende oppervlak waarop die deeltjies gevind word, wissel van verskeie grade yster (Fig. 1-3) tot algemene monsters, naamlik silika/yster, sanderige, glasagtige, homogene afsettings (Fig. 4).Die stoomvanger-balg is ook ontleed (Fig. 5-6).
AES-toetsing is 'n analitiese metode wat gebruik word om die oppervlakchemie van vlekvrye staal te bepaal en die korrosiebestandheid daarvan te diagnoseer.Dit toon ook die agteruitgang van die passiewe film en die afname in die konsentrasie van chroom in die passiewe film soos die oppervlak agteruitgaan as gevolg van korrosie.
Om die elementêre samestelling van die oppervlak van elke monster te karakteriseer, is AES-skanderings (konsentrasieprofiele van oppervlakelemente oor diepte) gebruik.
Elke webwerf wat vir SEM-analise en -aanvulling gebruik word, is noukeurig gekies om inligting uit tipiese streke te verskaf.Elke studie het inligting verskaf van die top paar molekulêre lae (geskat op 10 Angstrom [Å] per laag) tot die diepte van die metaallegering (200–1000 Å).
Beduidende hoeveelhede yster (Fe), chroom (Cr), nikkel (Ni), suurstof (O) en koolstof (C) is in alle streke van Rouge aangeteken.AES-data en resultate word in die gevallestudie-afdeling uiteengesit.
Die algehele AES-resultate vir die aanvanklike toestande toon dat sterk oksidasie voorkom op monsters met buitengewone hoë konsentrasies Fe en O (ysteroksiede) en lae Cr-inhoud op die oppervlak.Hierdie rooierige neerslag lei tot die vrystelling van deeltjies wat die produk en oppervlaktes in kontak met die produk kan besoedel.
Nadat die blos verwyder is, het die "gepassiveerde" monsters 'n volledige herstel van die passiewe film getoon, met Cr wat hoër konsentrasievlakke as Fe bereik het, met 'n Cr:Fe oppervlakverhouding wat wissel van 1.0 tot 2.0 en 'n algehele afwesigheid van ysteroksied.
Verskeie growwe oppervlaktes is met XPS/ESCA ontleed om elementêre konsentrasies en spektrale oksidasietoestande van Fe, Cr, swael (S), kalsium (Ca), natrium (Na), fosfor (P), stikstof (N), en O. en C te vergelyk (tabel A).
Daar is 'n duidelike verskil in Cr-inhoud van waardes naby aan die passiveringslaag tot laer waardes wat tipies in basislegerings aangetref word.Die vlakke van yster en chroom wat op die oppervlak gevind word, verteenwoordig verskillende diktes en grade van rouge-afsettings.XPS-toetse het 'n toename in Na, C of Ca op growwe oppervlaktes getoon in vergelyking met skoongemaakte en gepassiveerde oppervlaktes.
XPS-toetsing het ook hoë vlakke van C in ysterrooi (swart) rooi sowel as Fe(x)O(y) (ysteroksied) in rooi getoon.XPS-data is nie nuttig om oppervlakveranderinge tydens korrosie te verstaan ​​nie, want dit evalueer beide die rooi metaal en die basismetaal.Bykomende XPS-toetsing met groter monsters is nodig om resultate behoorlik te evalueer.
Vorige skrywers het ook gesukkel om XPS-data te evalueer.10 Veldwaarnemings tydens die verwyderingsproses het getoon dat die koolstofinhoud hoog is en gewoonlik deur filtrasie tydens verwerking verwyder word.SEM-mikrograwe wat geneem is voor en na die behandeling van rimpelverwydering, illustreer die oppervlakskade wat deur hierdie afsettings veroorsaak word, insluitend pitting en porositeit, wat korrosie direk beïnvloed.
Die XPS-resultate na passivering het getoon dat die Cr:Fe-inhoudverhouding op die oppervlak baie hoër was wanneer die passiveringsfilm hervorm is, en sodoende die tempo van korrosie en ander nadelige effekte op die oppervlak verminder het.
Die koeponmonsters het 'n beduidende toename in die Cr:Fe-verhouding tussen die "soos dit is" oppervlak en die gepassiveerde oppervlak getoon.Aanvanklike Cr:Fe-verhoudings is getoets in die reeks van 0.6 tot 1.0, terwyl post-behandeling passiveringsverhoudings van 1.0 tot 2.5 gewissel het.Die waardes vir elektrogepoleerde en gepassiveerde vlekvrye staal is tussen 1,5 en 2,5.
In die monsters wat aan na-verwerking onderwerp is, het die maksimum diepte van die Cr:Fe-verhouding (gevestig met behulp van AES) gewissel van 3 tot 16 Å.Hulle vergelyk gunstig met data van vorige studies gepubliseer deur Coleman2 en Roll.9 Die oppervlaktes van alle monsters het standaardvlakke van Fe, Ni, O, Cr en C gehad. Lae vlakke van P, Cl, S, N, Ca en Na is ook in meeste van die monsters gevind.
Hierdie oorblyfsels is tipies van chemiese skoonmakers, gesuiwerde water of elektropolering.By verdere ontleding is 'n mate van silikonbesoedeling op die oppervlak en op verskillende vlakke van die austenietkristal self gevind.Die bron blyk die silika-inhoud van die water/stoom, meganiese poetsmiddels, of opgeloste of geëtste sigglas in die CS-generasiesel te wees.
Daar word gerapporteer dat korrosieprodukte wat in CS-stelsels gevind word, baie verskil.Dit is as gevolg van die wisselende toestande van hierdie stelsels en die plasing van verskeie komponente soos kleppe, lokvalle en ander bykomstighede wat kan lei tot korrosiewe toestande en korrosieprodukte.
Daarbenewens word vervangingskomponente dikwels in die stelsel ingebring wat nie behoorlik gepassiveer is nie.Korrosieprodukte word ook aansienlik beïnvloed deur die ontwerp van die CS-generator en die kwaliteit van die water.Sommige soorte kragopwekkerstelle is herverkokers terwyl ander buisvormige flitsers is.CS kragopwekkers gebruik tipies eindskerms om vog uit skoon stoom te verwyder, terwyl ander kragopwekkers baffles of siklone gebruik.
Sommige produseer 'n byna soliede ysterpatina in die verspreidingspyp en die rooi yster wat dit bedek.Die verbysterde blok vorm 'n swart ysterfilm met 'n ysteroksied-blos onder en skep 'n tweede boonste oppervlak-verskynsel in die vorm van 'n sooierige bloos wat makliker van die oppervlak afgevee kan word.
As 'n reël is hierdie ysterhoudende-roetagtige neerslag baie meer uitgesproke as die ysterrooi een, en is meer beweeglik.As gevolg van die verhoogde oksidasietoestand van die yster in die kondensaat, het die slyk wat in die kondensaatkanaal aan die onderkant van die verspreidingspyp gegenereer word, ysteroksied-slyk bo-op die ysterslyk.
Die ysteroksiedblosser gaan deur die kondensaatversamelaar, word in die drein sigbaar en die boonste laag word maklik van die oppervlak afgevryf.Waterkwaliteit speel 'n belangrike rol in die chemiese samestelling van bloos.
Hoër koolwaterstofinhoud lei tot te veel roet in lipstiffie, terwyl hoër silika-inhoud hoër silika-inhoud tot gevolg het, wat 'n gladde of blink lipstiffielaag tot gevolg het.Soos vroeër genoem, is watervlak-sigglase ook geneig tot korrosie, wat puin en silika toelaat om die stelsel binne te gaan.
Die geweer is 'n rede tot kommer in stoomstelsels aangesien dik lae kan vorm wat deeltjies vorm.Hierdie deeltjies is teenwoordig op stoomoppervlaktes of in stoomsterilisasietoerusting.Die volgende afdelings beskryf moontlike geneesmiddeleffekte.
Die As-Is SEM's in Figure 7 en 8 toon die mikrokristallyne aard van klas 2 karmyn in geval 1. 'n Besonder digte matriks van ysteroksiedkristalle wat op die oppervlak gevorm is in die vorm van 'n fynkorrelige oorblyfsel.Gedekontamineerde en gepassiveerde oppervlaktes het korrosieskade getoon wat gelei het tot 'n growwe en effens poreuse oppervlaktekstuur soos in Figure 9 en 10 getoon.
NPP-skandering in fig.11 toon die aanvanklike toestand van die oorspronklike oppervlak met swaar ysteroksied daarop. Die gepassiveerde en ontblote oppervlak (Figuur 12) dui aan dat die passiewe film nou 'n verhoogde Cr (rooi lyn) inhoud bo die Fe (swart lyn) by > 1.0 Cr:Fe verhouding het. Die gepassiveerde en ontblote oppervlak (Figuur 12) dui aan dat die passiewe film nou 'n verhoogde Cr (rooi lyn) inhoud bo die Fe (swart lyn) by > 1.0 Cr:Fe verhouding het. Пассивированная и обесточенная поверхность (рис. 12) указывает на то, что пассивная пленка теперен имерасивает повися ния) по сравнению с Fe (черная линия) при соотношении Cr:Fe > 1,0. Die gepassiveerde en gede-energiseerde oppervlak (Fig. 12) dui aan dat die passiewe film nou 'n verhoogde inhoud van Cr (rooi lyn) het in vergelyking met Fe (swart lyn) by 'n verhouding van 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，0. . Cr（红线）含量高于Fe（黑线），Cr:Fe 比率> 1.0. (Personeel en behoeftes) (Rus. 12) показывает, что пассивированная пленка теперь имекет босекет ная линия), чем Fe (черная линия), при соотношении Cr:Fe > 1,0. Die gepassiveerde en gerimpelde oppervlak (Fig. 12) toon dat die gepassiveerde film nou 'n hoër Cr inhoud (rooi lyn) as Fe (swart lyn) het by 'n Cr:Fe verhouding > 1.0.
'n Dunner (< 80 Å) passiverende chroomoksiedfilm is meer beskermend as 'n honderde angstrom dik kristallyne ysteroksiedfilm van 'n onedelmetaal- en skaallaag met 'n ysterinhoud van meer as 65%.
Die chemiese samestelling van die gepassiveerde en gerimpelde oppervlak is nou vergelykbaar met gepassiveerde gepoleerde materiale.Die sediment in geval 1 is 'n klas 2 sediment wat in situ gevorm kan word;soos dit ophoop, word groter deeltjies gevorm wat saam met die stoom migreer.
In hierdie geval sal die getoonde korrosie nie lei tot ernstige foute of agteruitgang van die oppervlakkwaliteit nie.Normale rimpeling sal die korrosiewe effek op die oppervlak verminder en die moontlikheid uitskakel van sterk migrasie van deeltjies wat sigbaar kan word.
In Figuur 11 toon AES-resultate dat dik lae naby die oppervlak hoër vlakke van Fe en O het (500 Å ysteroksied; suurlemoengroen en blou lyne, onderskeidelik), wat oorgaan na gedoteerde vlakke van Fe, Ni, Cr en O. Fe-konsentrasie (blou lyn) is baie hoër as dié van enige ander metaal, wat van 35% op die oppervlak tot meer as 6% toeneem.
Op die oppervlak gaan die O-vlak (liggroen lyn) van byna 50% in die legering tot byna nul by 'n oksiedfilmdikte van meer as 700 Å. Die Ni (donkergroen lyn) en Cr (rooi lyn) vlakke is uiters laag aan die oppervlak (< 4%) en styg tot normale vlakke (11% en 17%, onderskeidelik) op legeringsdiepte. Die Ni (donkergroen lyn) en Cr (rooi lyn) vlakke is uiters laag aan die oppervlak (< 4%) en styg tot normale vlakke (11% en 17%, onderskeidelik) op legeringsdiepte. Уровни Ni (темно-зеленая линия) en Cr (красная линия) чрезвычайно низки на поверхности (<4%) en увеличиваюния 1% teen 1% teen jaar. 7% соответственно) в глубине сплава. Vlakke van Ni (donkergroen lyn) en Cr (rooi lyn) is uiters laag aan die oppervlak (<4%) en styg tot normale vlakke (11% en 17% onderskeidelik) diep in die legering.表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%），而在合金深度处帢别加处帰别加为11% tot 17%).表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%），而在合金深度处帢到加处帰氊咺 11% Уровни Ni (темно-зеленая линия) en Cr (красная линия) op поверхности чрезвычайно низки (<4%) en увеличиваются не сплава (11% en 17% соответственно). Vlakke van Ni (donkergroen lyn) en Cr (rooi lyn) aan die oppervlak is uiters laag (<4%) en styg tot normale vlakke diep in die legering (11% en 17% onderskeidelik).
AES-beeld in fig.12 toon dat die rouge (ysteroksied) laag verwyder is en die passiveringsfilm herstel is.In die 15 Å primêre laag is die Cr vlak (rooi lyn) hoër as die Fe vlak (swart lyn), wat 'n passiewe film is.Aanvanklik was die Ni-inhoud op die oppervlak 9%, wat met 60–70 Å bo die Cr-vlak (± 16%) toegeneem het, en toe tot die legeringsvlak van 200 Å toegeneem het.
Vanaf 2% daal die koolstofvlak (blou lyn) tot nul by 30 Å. Die Fe-vlak is aanvanklik laag (< 15%) en later gelyk aan die Cr-vlak by 15 Å en styg steeds tot die legeringsvlak op meer as 65% by 150 Å. Die Fe-vlak is aanvanklik laag (< 15%) en later gelyk aan die Cr-vlak by 15 Å en styg steeds tot die legeringsvlak op meer as 65% by 150 Å. Уровень Fe вначале низкий (< 15%), позже равен уровню Cr при 15 Å en продолжает увеличиваться до урловне спо5% 50 спо5% . Die Fe-vlak is aanvanklik laag (< 15%), is later gelyk aan die Cr-vlak by 15 Å en neem steeds toe tot meer as 65% legeringsvlak by 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 时继续增加刄倇倇倇倇倇倇倇超 Fe 含量最初很低(< 15%)，后来在15 Å 时等于Cr 含量，并在150 Å 时继续增加刄倇倇倇倇倇倇倇超 Содержание Fe изначально низкое (< 15 %), позже оно равняется содержанию Cr при 15 jaar en продолжает увелисяваться meer as 65 % vir 150 Å. Die Fe-inhoud is aanvanklik laag (< 15%), later is dit gelyk aan die Cr-inhoud by 15 Å en hou aan om te styg totdat die legeringsinhoud meer as 65% is by 150 Å.Cr-vlakke neem toe tot 25% van die oppervlak by 30 Å en verminder tot 17% in die legering.
Die verhoogde O-vlak naby die oppervlak (liggroen lyn) verminder tot nul na 'n diepte van 120 Å.Hierdie analise het 'n goed ontwikkelde oppervlakpassiveringsfilm getoon.Die SEM-foto's in figure 13 en 14 toon die growwe, growwe en poreuse kristallyne aard van die oppervlak 1ste en 2de ysteroksiedlae.Die gerimpelde oppervlak toon die effek van korrosie op 'n gedeeltelik ontpitte growwe oppervlak (Figure 18-19).
Die gepassiveerde en gerimpelde oppervlaktes wat in figure 13 en 14 getoon word, weerstaan ​​nie erge oksidasie nie.Figure 15 en 16 toon 'n herstelde passiveringsfilm op 'n metaaloppervlak.