Təcrübənizi təkmilləşdirmək üçün kukilərdən istifadə edirik.Bu saytı nəzərdən keçirməyə davam etməklə siz kukilərdən istifadəmizlə razılaşırsınız.Əlavə informasiya.
Saf və ya təmiz buxar əczaçılıq sistemlərinə generatorlar, nəzarət klapanları, paylayıcı borular və ya boru kəmərləri, termodinamik və ya tarazlıq termostatik tələlər, təzyiqölçənlər, təzyiq reduktorları, təhlükəsizlik klapanları və həcmli akkumulyatorlar daxildir.
Bu hissələrin əksəriyyəti 316 L paslanmayan poladdan hazırlanır və flüoropolimer contalar (adətən politetrafloroetilen, həmçinin Teflon və ya PTFE kimi tanınan), həmçinin yarı metal və ya digər elastomer materiallardan ibarətdir.
Bu komponentlər istifadə zamanı korroziyaya və ya deqradasiyaya həssasdır, bu da hazır Təmiz Buxar (CS) xidmət proqramının keyfiyyətinə təsir göstərir.Bu məqalədə ətraflı təsvir edilən layihə dörd CS sisteminin nümunə araşdırmalarından paslanmayan polad nümunələri qiymətləndirdi, proses və kritik mühəndislik sistemlərinə potensial korroziya təsirləri riskini qiymətləndirdi və kondensatdakı hissəciklər və metallar üçün sınaqdan keçirildi.
Korroziya əlavə məhsullarını araşdırmaq üçün korroziyaya uğramış boru kəmərləri və paylayıcı sistem komponentlərinin nümunələri yerləşdirilir.9 Hər bir konkret hal üçün müxtəlif səth şəraiti qiymətləndirilir.Məsələn, standart ənlik və korroziya effektləri qiymətləndirilmişdir.
İstinad nümunələrinin səthləri vizual yoxlama, Auger elektron spektroskopiyası (AES), kimyəvi analiz üçün elektron spektroskopiyası (ESCA), skan edən elektron mikroskopiya (SEM) və rentgen fotoelektron spektroskopiyasından (XPS) istifadə edərək ənlik çöküntülərinin olması üçün qiymətləndirildi.
Bu üsullar korroziya və çöküntülərin fiziki və atom xüsusiyyətlərini aşkar edə, həmçinin texniki mayelərin və ya son məhsulların xassələrinə təsir edən əsas amilləri müəyyən edə bilər.bir
Paslanmayan poladdan korroziya məhsulları müxtəlif formalarda ola bilər, məsələn, dəmir oksidi təbəqəsinin (qara və ya boz) altında və ya üstündə səthdə dəmir oksidinin (qəhvəyi və ya qırmızı) karmin təbəqəsi2.Aşağı axınla köç etmək imkanı.
Dəmir oksid təbəqəsi (qara ənlik) zaman keçdikcə qatılaşa bilər, çünki çöküntülər daha qabarıq olur, bunu sterilizasiya kamerasının və buxarla sterilizasiyadan sonra avadanlıq və ya qabların səthlərində görünən hissəciklər və ya çöküntülər sübut edir, miqrasiya var.Kondensat nümunələrinin laboratoriya analizi lilin dispers xarakterini və CS mayesində həll olunan metalların miqdarını göstərdi.dörd
Bu fenomenin bir çox səbəbi olsa da, CS generatoru adətən əsas töhfədir.Səthlərdə qırmızı dəmir oksidi (qəhvəyi/qırmızı) və CS paylama sistemi vasitəsilə yavaş-yavaş miqrasiya edən havalandırma kanallarında dəmir oksidi (qara/boz) tapmaq qeyri-adi deyil.6
CS paylama sistemi uzaq ərazilərdə və ya əsas başlığın və müxtəlif filial alt başlıqlarının sonunda bitən çoxlu istifadə nöqtələri olan budaqlanan konfiqurasiyadır.Sistem potensial korroziya nöqtələri ola biləcək xüsusi istifadə nöqtələrində təzyiq/temperaturun azaldılmasına kömək etmək üçün bir sıra tənzimləyicilərdən ibarət ola bilər.
Korroziya həmçinin kondensatı və havanı tələ, aşağı axın boru kəmərləri/boşaltma boruları və ya kondensat başlığı vasitəsilə axan təmiz buxardan çıxarmaq üçün sistemin müxtəlif nöqtələrində yerləşdirilən gigiyenik dizayn tələlərində baş verə bilər.
Əksər hallarda əks miqrasiya, ehtimal ki, pas çöküntülərinin tələ üzərində yığılması və qonşu boru kəmərlərinə və ya istifadə nöqtəsi kollektorlarına daxil və ondan kənarda böyüyür;tələlərdə və ya digər komponentlərdə əmələ gələn pas aşağı və yuxarı axınında daimi miqrasiya ilə mənbədən yuxarıda görünə bilər.
Bəzi paslanmayan polad komponentlər delta ferrit də daxil olmaqla müxtəlif orta və yüksək səviyyələrdə metalurji strukturları nümayiş etdirir.Ferrit kristallarının korroziyaya qarşı müqavimətini azaltdığına inanılır, baxmayaraq ki, onlar 1-5% qədər az ola bilər.
Ferrit də austenit kristal quruluşu kimi korroziyaya davamlı deyil, ona görə də üstünlüklə korroziyaya uğrayacaq.Ferritlər ferrit zondu ilə dəqiq və maqnitlə yarı dəqiq aşkarlana bilər, lakin əhəmiyyətli məhdudiyyətlər var.
Sistemin qurulmasından, ilkin istismara verilməsinə və yeni CS generatorunun və paylayıcı boru kəmərinin işə salınmasına qədər korroziyaya kömək edən bir sıra amillər var:
Zamanla, bu kimi aşındırıcı elementlər dəmir və dəmir qarışıqları ilə qarşılaşdıqda, birləşdikdə və üst-üstə düşdükdə korroziya məhsulları yarada bilər.Qara his adətən əvvəlcə generatorda, sonra generatorun axıdılması borularında və nəhayət, bütün CS paylama sistemində görünür.
Bütün səthi kristallarla və digər hissəciklərlə əhatə edən korroziya əlavə məhsullarının mikrostrukturunu aşkar etmək üçün SEM analizi aparılmışdır.Hissəciklərin tapıldığı fon və ya alt səth müxtəlif dərəcəli dəmirdən (Şəkil 1-3) ümumi nümunələrə, yəni silisium/dəmir, qumlu, şüşəvari, homogen çöküntülərə qədər dəyişir (şək. 4).Buxar tutucu körüklər də təhlil edilmişdir (şək. 5-6).
AES sınağı paslanmayan poladın səth kimyasını təyin etmək və korroziyaya davamlılığını təyin etmək üçün istifadə edilən analitik üsuldur.O, həmçinin pasiv plyonkanın pisləşməsini və korroziya nəticəsində səthin pisləşməsi ilə passiv filmdə xromun konsentrasiyasının azalmasını göstərir.
Hər bir nümunənin səthinin elementar tərkibini xarakterizə etmək üçün AES skanları (səth elementlərinin dərinlik üzərində konsentrasiya profilləri) istifadə edilmişdir.
SEM təhlili və genişləndirilməsi üçün istifadə edilən hər bir sayt tipik bölgələrdən məlumat vermək üçün diqqətlə seçilmişdir.Hər bir tədqiqat üst bir neçə molekulyar təbəqədən (hər qat üçün 10 angstrom [Å] ilə təxmin edilir) metal ərintinin dərinliyinə (200-1000 Å) qədər məlumat verdi.
Roujun bütün bölgələrində əhəmiyyətli miqdarda dəmir (Fe), xrom (Cr), nikel (Ni), oksigen (O) və karbon (C) qeydə alınıb.AES məlumatları və nəticələri Case study bölməsində təsvir edilmişdir.
İlkin şərtlər üçün ümumi AES nəticələri göstərir ki, səthdə qeyri-adi yüksək Fe və O (dəmir oksidləri) konsentrasiyası və aşağı Cr tərkibi olan nümunələrdə güclü oksidləşmə baş verir.Bu qırmızı çöküntü məhsulu və məhsulla təmasda olan səthləri çirkləndirə bilən hissəciklərin buraxılması ilə nəticələnir.
Ənlik çıxarıldıqdan sonra “passivləşdirilmiş” nümunələr passiv filmin tam bərpasını göstərdi, Cr Fe ilə müqayisədə daha yüksək konsentrasiya səviyyəsinə çatdı, Cr:Fe səth nisbəti 1,0 ilə 2,0 arasında dəyişir və dəmir oksidinin ümumi olmaması.
Fe, Cr, kükürd (S), kalsium (Ca), natrium (Na), fosfor (P), azot (N) və O. və C-nin element konsentrasiyalarını və spektral oksidləşmə vəziyyətlərini müqayisə etmək üçün XPS/ESCA istifadə edərək müxtəlif kobud səthlər təhlil edilmişdir (cədvəl A).
Cr məzmununda passivasiya qatına yaxın dəyərlərdən, adətən, əsas ərintilərdə olan aşağı dəyərlərə qədər aydın fərq var.Səthdə tapılan dəmir və xrom səviyyələri müxtəlif qalınlıqları və qırmızı rəngli çöküntüləri təmsil edir.XPS testləri təmizlənmiş və passivləşdirilmiş səthlərlə müqayisədə kobud səthlərdə Na, C və ya Ca artımını göstərmişdir.
XPS testi həmçinin qırmızı dəmirdə (qara) qırmızıda yüksək C səviyyəsini və qırmızıda Fe(x)O(y) (dəmir oksidi) göstərdi.XPS məlumatları korroziya zamanı səth dəyişikliklərini başa düşmək üçün faydalı deyil, çünki o, həm qırmızı metalı, həm də əsas metalı qiymətləndirir.Nəticələri düzgün qiymətləndirmək üçün daha böyük nümunələrlə əlavə XPS testi tələb olunur.
Əvvəlki müəlliflər də XPS məlumatlarını qiymətləndirməkdə çətinlik çəkirdilər.10 Çıxarma prosesi zamanı çöl müşahidələri göstərdi ki, karbon tərkibi yüksəkdir və adətən emal zamanı filtrasiya yolu ilə çıxarılır.Qırışların aradan qaldırılması işindən əvvəl və sonra çəkilmiş SEM mikroqrafikləri korroziyaya birbaşa təsir edən çuxur və gözeneklilik də daxil olmaqla, bu çöküntülərin səbəb olduğu səth zədəsini göstərir.
Pasivasiyadan sonra XPS nəticələri göstərdi ki, passivasiya filmi yenidən formalaşdıqda səthdə Cr: Fe tərkibinin nisbəti daha yüksək olub, bununla da səthdə korroziya və digər mənfi təsirlərin dərəcəsi azalıb.
Kupon nümunələri “olduğu kimi” səthlə passivləşdirilmiş səth arasında Cr:Fe nisbətində əhəmiyyətli artım göstərdi.İlkin Cr:Fe nisbətləri 0,6 ilə 1,0 diapazonunda sınaqdan keçirildi, müalicədən sonrakı passivləşdirmə nisbətləri isə 1,0 ilə 2,5 arasında dəyişdi.Elektrocilalanmış və passivləşdirilmiş paslanmayan poladlar üçün dəyərlər 1,5 ilə 2,5 arasındadır.
Sonradan emala məruz qalan nümunələrdə Cr:Fe nisbətinin maksimum dərinliyi (AES-dən istifadə etməklə müəyyən edilmişdir) 3 ilə 16 Å arasında dəyişmişdir.Onlar Coleman2 və Roll tərəfindən dərc edilmiş əvvəlki tədqiqatların məlumatları ilə müsbət müqayisə edirlər.9 Bütün nümunələrin səthlərində standart Fe, Ni, O, Cr və C səviyyələri var idi. Nümunələrin əksəriyyətində aşağı P, Cl, S, N, Ca və Na səviyyələri də aşkar edilmişdir.
Bu qalıqlar kimyəvi təmizləyicilər, təmizlənmiş su və ya elektropolishing üçün xarakterikdir.Əlavə təhlillər zamanı austenit kristalının özünün səthində və müxtəlif səviyyələrində bəzi silikon çirklənməsi aşkar edilmişdir.Mənbə suyun/buxarın, mexaniki cilaların və ya CS generasiya hüceyrəsindəki həll edilmiş və ya işlənmiş görmə şüşəsinin tərkibindəki silisiumdur.
CS sistemlərində aşkar edilən korroziya məhsullarının çox fərqli olduğu bildirilir.Bu, bu sistemlərin müxtəlif şərtləri və korroziyaya səbəb ola biləcək klapanlar, tələlər və digər aksessuarlar kimi müxtəlif komponentlərin yerləşdirilməsi və korroziya məhsulları ilə bağlıdır.
Bundan əlavə, əvəzedici komponentlər tez-tez sistemə düzgün passivləşdirilməyən daxil edilir.Korroziya məhsullarına CS generatorunun dizaynı və suyun keyfiyyəti də əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir.Generator dəstlərinin bəzi növləri reboiller, digərləri isə boru tipli flaşlardır.CS generatorları adətən təmiz buxardan nəm çıxarmaq üçün son ekranlardan istifadə edir, digər generatorlar isə tıxaclardan və ya siklonlardan istifadə edir.
Bəziləri paylayıcı boruda demək olar ki, bərk dəmir patina və onu örtən qırmızı dəmir əmələ gətirir.Çaşqın blok, altında dəmir oksidi ənlik olan qara dəmir plyonka əmələ gətirir və səthi silmək daha asan olan hisli ənlik şəklində ikinci üst səth fenomeni yaradır.
Bir qayda olaraq, dəmir-qırmızıya nisbətən bu dəmir-duzlu çöküntü daha çox ifadə edilir və daha mobildir.Kondensatda dəmirin oksidləşmə vəziyyətinin artması ilə əlaqədar olaraq, paylayıcı borunun dibindəki kondensat kanalında əmələ gələn lil dəmir çamurunun üstündə dəmir oksidi çamuruna malikdir.
Dəmir oksidi ənlik kondensat kollektorundan keçir, drenajda görünən olur və üst təbəqə asanlıqla səthdən silinir.Ənliklərin kimyəvi tərkibində suyun keyfiyyəti mühüm rol oynayır.
Daha yüksək karbohidrogen tərkibi pomada həddindən artıq hisə səbəb olur, daha yüksək silisium tərkibi isə daha yüksək silisium tərkibinə səbəb olur və nəticədə hamar və ya parlaq pomada təbəqəsi yaranır.Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, su səviyyəsinə nəzarət eynəkləri də korroziyaya meyllidir, bu da zibil və silisiumun sistemə daxil olmasına imkan verir.
Silah buxar sistemlərində narahatlığa səbəb olur, çünki qalın təbəqələr hissəciklər əmələ gətirə bilər.Bu hissəciklər buxar səthlərində və ya buxar sterilizasiya avadanlıqlarında mövcuddur.Aşağıdakı bölmələr mümkün dərman təsirlərini təsvir edir.
Şəkil 7 və 8-dəki As-Is SEM-ləri 1-ci halda 2-ci sinif karminin mikrokristal təbiətini göstərir. Səthdə incə dənəli qalıq şəklində əmələ gələn dəmir oksidi kristallarının xüsusilə sıx matrisi.Zərərsizləşdirilmiş və passivləşdirilmiş səthlər Şəkil 9 və 10-da göstərildiyi kimi kobud və bir qədər məsaməli səth toxuması ilə nəticələnən korroziya zədələnməsini göstərdi.
Şəkildə NPP taraması.Şəkil 11, üzərində ağır dəmir oksidi olan orijinal səthin ilkin vəziyyətini göstərir. Pasifləşdirilmiş və silinmiş səth (Şəkil 12) onu göstərir ki, passiv film indi > 1,0 Cr:Fe nisbətində Fe (qara xətt) üzərində yüksək Cr (qırmızı xətt) məzmununa malikdir. Pasifləşdirilmiş və silinmiş səth (Şəkil 12) onu göstərir ki, passiv film indi > 1,0 Cr:Fe nisbətində Fe (qara xətt) üzərində yüksək Cr (qırmızı xətt) məzmununa malikdir. Пассивированная и обесточенная поверхность (ris. 12) ukazivaet na to, что пассивная пленка теперь имеет повышенное содержание Cr (красная линия) по сравнению с Fe (черная линия) при соотношении Cr:Fe >1,. Pasifləşdirilmiş və enerjisizləşdirilmiş səth (Şəkil 12) onu göstərir ki, passiv film indi Cr:Fe > 1.0 nisbətində Fe (qara xətt) ilə müqayisədə artan Cr (qırmızı xətt) məzmununa malikdir.钝化和去皱表面（图12）表明，钝化膜现在的Cr（红线）含量高于含量高于Fe（黏高于懈黑. 。 Cr（红线）含量高于Fe（黑线）），Cr:Fe 比率> 1.0。 Пассивированная и морщинистая поверхность (ris. 12) təmizlənir, çto пассивированная пленка теперь имеет более высокое содержание Cr (красная линия), чем Fe (çernaya liniya), pri sootnoshenii Cr:Fe > 1,0. Pasifləşdirilmiş və qırışmış səth (şək. 12) göstərir ki, passivləşdirilmiş film indi Cr:Fe nisbətində > 1.0-da Fe (qara xətt) ilə müqayisədə daha yüksək Cr tərkibinə (qırmızı xətt) malikdir.
Daha nazik (< 80 Å) passivləşdirici xrom oksidi filmi, dəmirin tərkibində 65%-dən çox olan əsas metal və miqyaslı təbəqədən olan yüzlərlə angstrom qalınlığında kristal dəmir oksid filmindən daha qoruyucudur.
Pasifləşdirilmiş və qırışmış səthin kimyəvi tərkibi indi passivləşdirilmiş cilalanmış materiallarla müqayisə edilə bilər.1-ci halda olan çöküntü yerində əmələ gələ bilən 2-ci sinif çöküntüdür;toplandıqca buxarla birlikdə miqrasiya edən daha böyük hissəciklər əmələ gəlir.
Bu halda, göstərilən korroziya ciddi qüsurlara və ya səth keyfiyyətinin pisləşməsinə səbəb olmayacaqdır.Normal qırışma səthdə korroziya təsirini azaldacaq və görünə biləcək hissəciklərin güclü miqrasiya ehtimalını aradan qaldıracaq.
Şəkil 11-də AES nəticələri göstərir ki, səthə yaxın qalın təbəqələrdə Fe və O (müvafiq olaraq 500 Å dəmir oksidi; limon yaşıl və mavi xətlər) daha yüksək səviyyədədir, Fe, Ni, Cr və O-nun qatqılı səviyyələrinə keçid. Fe konsentrasiyası (mavi xətt) hər hansı digər metaldan qat-qat yüksəkdir, səthdə 35%-dən ərinti 65%-ə qədər yüksəlir.
Səthdə O səviyyəsi (açıq yaşıl xətt) ərintidə demək olar ki, 50% -dən 700 Å-dən çox oksid təbəqəsi qalınlığında demək olar ki, sıfıra keçir. Ni (tünd yaşıl xətt) və Cr (qırmızı xətt) səviyyələri səthdə olduqca aşağıdır (<4%) və ərinti dərinliyində normal səviyyələrə (müvafiq olaraq 11% və 17%) yüksəlir. Ni (tünd yaşıl xətt) və Cr (qırmızı xətt) səviyyələri səthdə olduqca aşağıdır (<4%) və ərinti dərinliyində normal səviyyələrə (müvafiq olaraq 11% və 17%) yüksəlir. Urovni Ni (temno-zelenaya liniya) və Cr (красная линия) çrezvychayno nizki na poverxnosti (<4%) və увеличиваются до нормального уровня (11% və 17% sootvetsvenno) ilə glubine splava. Ni (tünd yaşıl xətt) və Cr (qırmızı xətt) səviyyələri səthdə olduqca aşağıdır (<4%) və ərintilərin dərinliklərində normal səviyyələrə (müvafiq olaraq 11% və 17%) yüksəlir.表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%），而在合金深度处梈金深度处增增加为11% və ya 17%）.表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%），而在合金深度处梈金深度处增增加咺11% Urovni Ni (temno-zelenaya liniya) və Cr (красная линия) ilə поверхности чрезвичайно нызам (<4%) və увеличиваются до нормального уровня в глубине сплава (11% və 17% sootvetstvenno). Səthdə Ni (tünd yaşıl xətt) və Cr (qırmızı xətt) səviyyələri son dərəcə aşağıdır (<4%) və ərintinin dərinliklərində normal səviyyələrə yüksəlir (müvafiq olaraq 11% və 17%).
Şəkildə AES şəkli.12 qırmızı (dəmir oksidi) təbəqəsinin çıxarıldığını və passivasiya filminin bərpa olunduğunu göstərir.15 Å əsas təbəqədə Cr səviyyəsi (qırmızı xətt) passiv film olan Fe səviyyəsindən (qara xətt) yüksəkdir.Əvvəlcə səthdə Ni tərkibi 9% idi, Cr səviyyəsindən 60-70 Å (± 16%) artdı və sonra 200 Å ərinti səviyyəsinə yüksəldi.
2%-dən başlayaraq, karbon səviyyəsi (mavi xətt) 30 Å-da sıfıra enir. Fe səviyyəsi əvvəlcə aşağıdır (< 15%) və daha sonra 15 Å-də Cr səviyyəsinə bərabərdir və 150 ​​Å-də 65%-dən çox ərinti səviyyəsinə yüksəlməyə davam edir. Fe səviyyəsi əvvəlcə aşağıdır (< 15%) və daha sonra 15 Å-də Cr səviyyəsinə bərabərdir və 150 ​​Å-də 65%-dən çox ərinti səviyyəsinə yüksəlməyə davam edir. Уровень Fe вначале низкий (< 15%), позже равен уровню Cr при 15 Å və prodoljaet увеличиваться до уровня сплава более 65% və 150 ​​Å. Fe səviyyəsi əvvəlcə aşağıdır (< 15%), daha sonra 15 Å-də Cr səviyyəsinə bərabər olur və 150 ​​Å-də 65% ərinti səviyyəsinə yüksəlməyə davam edir. Fe 含量最初很低(< 15%)，后来在15 Å 时等于Cr 含量，并在150 Å 时继续增加軧续增加到到% 。 Fe 含量最初很低(< 15%)，后来在15 Å 时等于Cr 含量，并在150 Å 时继续增加軧续增加到到% 。 Soderjanie Fe iznachalno azkoe (< 15 %), posже оно равняется содержанию Cr при 15 Å və prodoljaet увеличиваться до содержания сплава более 65 % və 150 ​​Å. Fe tərkibi əvvəlcə aşağıdır (< 15%), sonra 15 Å-də Cr tərkibinə bərabər olur və 150 ​​Å-də ərinti tərkibi 65%-dən çox olana qədər artmağa davam edir.Cr səviyyələri 30 Å-də səthin 25% -ə qədər artır və ərintidə 17% -ə qədər azalır.
Səthin yaxınlığında yüksəlmiş O səviyyəsi (açıq yaşıl xətt) 120 Å dərinlikdən sonra sıfıra enir.Bu təhlil yaxşı inkişaf etmiş bir səth passivasiya filmini nümayiş etdirdi.Şəkil 13 və 14-dəki SEM fotoşəkilləri səthin 1-ci və 2-ci dəmir oksidi təbəqələrinin kobud, kobud və məsaməli kristal təbiətini göstərir.Qırışmış səth korroziyanın qismən çuxurlu kobud səthə təsirini göstərir (Şəkil 18-19).
Şəkil 13 və 14-də göstərilən passivləşdirilmiş və qırışmış səthlər güclü oksidləşməyə tab gətirmir.Şəkil 15 və 16 metal səthdə bərpa edilmiş passivasiya filmini göstərir.