Rydym yn defnyddio cwcis i wella eich profiad.Trwy barhau i bori'r wefan hon, rydych yn cytuno i'n defnydd o gwcis.Gwybodaeth Ychwanegol.
Mae systemau fferyllol stêm pur neu bur yn cynnwys generaduron, falfiau rheoli, pibellau dosbarthu neu biblinellau, trapiau thermostatig thermodynamig neu ecwilibriwm, mesuryddion pwysau, gostyngwyr pwysau, falfiau diogelwch, a chroniaduron cyfeintiol.
Mae'r rhan fwyaf o'r rhannau hyn wedi'u gwneud o ddur di-staen 316 L ac yn cynnwys gasgedi fflworopolymer (fel arfer polytetrafluoroethylene, a elwir hefyd yn Teflon neu PTFE), yn ogystal â deunyddiau lled-fetel neu elastomeric eraill.
Mae'r cydrannau hyn yn agored i gyrydiad neu ddirywiad wrth eu defnyddio, sy'n effeithio ar ansawdd y cyfleustodau Steam Glân (CS) gorffenedig.Gwerthusodd y prosiect y manylir arno yn yr erthygl hon sbesimenau dur di-staen o bedair astudiaeth achos system CS, asesodd y risg o effeithiau cyrydiad posibl ar systemau peirianneg prosesau a chritigol, a phrofwyd am ronynnau a metelau mewn cyddwysiad.
Gosodir samplau o bibellau wedi cyrydu a chydrannau system ddosbarthu i ymchwilio i sgil-gynhyrchion cyrydiad.9 Ar gyfer pob achos penodol, gwerthuswyd gwahanol amodau arwyneb.Er enghraifft, gwerthuswyd effeithiau gwrido a chorydiad safonol.
Aseswyd arwynebau'r samplau cyfeirio ar gyfer presenoldeb dyddodion gwrid gan ddefnyddio archwiliad gweledol, sbectrosgopeg electron Auger (AES), sbectrosgopeg electron ar gyfer dadansoddi cemegol (ESCA), sganio microsgopeg electron (SEM) a sbectrosgopeg ffotoelectron pelydr-X (XPS).
Gall y dulliau hyn ddatgelu priodweddau ffisegol ac atomig cyrydiad a dyddodion, yn ogystal â phennu'r ffactorau allweddol sy'n effeithio ar briodweddau hylifau technegol neu gynhyrchion terfynol.un
Gall cynhyrchion cyrydu o ddur di-staen fod ar sawl ffurf, megis haen carmin o haearn ocsid (brown neu goch) ar yr wyneb islaw neu uwch na'r haen o haearn ocsid (du neu lwyd)2.Y gallu i fudo i lawr yr afon.
Gall yr haen haearn ocsid (blush du) dewychu dros amser wrth i'r dyddodion ddod yn fwy amlwg, fel y gwelir gan ronynnau neu ddyddodion sy'n weladwy ar arwynebau'r siambr sterileiddio ac offer neu gynwysyddion ar ôl sterileiddio stêm, mae mudo.Dangosodd dadansoddiad labordy o samplau cyddwysiad natur wasgaredig y llaid a faint o fetelau hydawdd yn yr hylif CS.pedwar
Er bod yna lawer o resymau dros y ffenomen hon, y generadur CS fel arfer yw'r prif gyfrannwr.Nid yw'n anghyffredin dod o hyd i ocsid haearn coch (brown/coch) ar arwynebau ac ocsid haearn (du/llwyd) mewn fentiau sy'n mudo'n araf drwy'r system ddosbarthu CS.6
Mae'r system ddosbarthu CS yn gyfluniad canghennog gyda phwyntiau defnydd lluosog yn dod i ben mewn ardaloedd anghysbell neu ar ddiwedd y prif bennawd ac amrywiol is-benawdau cangen.Gall y system gynnwys nifer o reoleiddwyr i helpu i leihau pwysau/tymheredd ar bwyntiau defnydd penodol a allai fod yn bwyntiau cyrydiad posibl.
Gall cyrydiad ddigwydd hefyd mewn trapiau dylunio hylan sy'n cael eu gosod ar wahanol fannau yn y system i gael gwared ar gyddwysiad ac aer rhag llifo stêm glân drwy'r trap, pibellau i lawr yr afon / pibellau gollwng neu bennawd cyddwysiad.
Yn y rhan fwyaf o achosion, mae mudo o chwith yn debygol lle mae dyddodion rhwd yn cronni ar y trap ac yn tyfu i fyny'r afon i mewn a thu hwnt i biblinellau cyfagos neu gasglwyr pwynt defnyddio;gellir gweld rhwd sy'n ffurfio mewn trapiau neu gydrannau eraill i fyny'r afon o'r ffynhonnell gyda mudo cyson i lawr yr afon ac i fyny'r afon.
Mae rhai cydrannau dur di-staen hefyd yn arddangos lefelau cymedrol i uchel o strwythurau metelegol, gan gynnwys delta ferrite.Credir bod crisialau ferrit yn lleihau ymwrthedd cyrydiad, er y gallant fod yn bresennol mewn cyn lleied ag 1-5%.
Nid yw Ferrite hefyd mor gwrthsefyll cyrydiad â'r strwythur grisial austenitig, felly bydd yn cyrydu'n ffafriol.Gellir canfod ferrites yn gywir gyda chwiliedydd ferrite a lled-gywir gyda magnet, ond mae cyfyngiadau sylweddol.
O sefydlu system, trwy gomisiynu cychwynnol, a chychwyn generadur CS newydd a phibellau dosbarthu, mae nifer o ffactorau sy'n cyfrannu at gyrydiad:
Dros amser, gall elfennau cyrydol fel y rhain gynhyrchu cynhyrchion cyrydiad pan fyddant yn cwrdd, yn cyfuno, ac yn gorgyffwrdd â chymysgeddau o haearn a haearn.Fel arfer gwelir huddygl du yn gyntaf yn y generadur, yna mae'n ymddangos yn y pibellau rhyddhau generadur ac yn y pen draw trwy gydol y system ddosbarthu CS.
Perfformiwyd dadansoddiad SEM i ddatgelu microstrwythur sgil-gynhyrchion cyrydiad sy'n gorchuddio'r wyneb cyfan â chrisialau a gronynnau eraill.Mae'r cefndir neu'r arwyneb gwaelodol y canfyddir y gronynnau arno yn amrywio o wahanol raddau o haearn (Ffig. 1-3) i samplau cyffredin, sef silica/haearn, dyddodion tywodlyd, gwydrog, homogenaidd (Ffig. 4).Dadansoddwyd megin y trap stêm hefyd (Ffig. 5-6).
Mae profion AES yn ddull dadansoddol a ddefnyddir i bennu cemeg arwyneb dur di-staen a chanfod ei wrthwynebiad cyrydiad.Mae hefyd yn dangos dirywiad y ffilm goddefol a'r gostyngiad yn y crynodiad o gromiwm yn y ffilm goddefol wrth i'r wyneb ddirywio oherwydd cyrydiad.
I nodweddu cyfansoddiad elfennol arwyneb pob sampl, defnyddiwyd sganiau AES (proffiliau crynodiad o elfennau arwyneb dros ddyfnder).
Mae pob safle a ddefnyddir ar gyfer dadansoddi ac ehangu SEM wedi'i ddewis yn ofalus i ddarparu gwybodaeth o ranbarthau nodweddiadol.Darparodd pob astudiaeth wybodaeth o'r ychydig haenau moleciwlaidd uchaf (tua 10 angstrom [Å] fesul haen) i ddyfnder yr aloi metel (200–1000 Å).
Mae symiau sylweddol o haearn (Fe), cromiwm (Cr), nicel (Ni), ocsigen (O) a charbon (C) wedi'u cofnodi ym mhob rhanbarth o Rouge.Amlinellir data a chanlyniadau AES yn yr adran astudiaethau achos.
Mae canlyniadau AES cyffredinol ar gyfer yr amodau cychwynnol yn dangos bod ocsidiad cryf yn digwydd ar samplau gyda chrynodiadau anarferol o uchel o Fe ac O (ocsidau haearn) a chynnwys Cr isel ar yr wyneb.Mae'r dyddodiad cochlyd hwn yn arwain at ryddhau gronynnau a all halogi'r cynnyrch a'r arwynebau sydd mewn cysylltiad â'r cynnyrch.
Ar ôl tynnu'r gochi, dangosodd y samplau “passivated” adferiad llwyr o'r ffilm goddefol, gyda Cr yn cyrraedd lefelau crynodiad uwch na Fe, gyda chymhareb arwyneb Cr:Fe yn amrywio o 1.0 i 2.0 ac absenoldeb cyffredinol o haearn ocsid.
Dadansoddwyd arwynebau garw amrywiol gan ddefnyddio XPS/ESCA i gymharu crynodiadau elfennol a chyflyrau ocsidiad sbectrol Fe, Cr, sylffwr (S), calsiwm (Ca), sodiwm (Na), ffosfforws (P), nitrogen (N), ac O. a C (tabl A).
Mae gwahaniaeth clir mewn cynnwys Cr o werthoedd sy'n agos at yr haen passivation i werthoedd is a geir yn nodweddiadol mewn aloion sylfaen.Mae'r lefelau haearn a chromiwm a geir ar yr wyneb yn cynrychioli gwahanol drwch a graddau o ddyddodion rouge.Mae profion XPS wedi dangos cynnydd mewn Na, C neu Ca ar arwynebau garw o gymharu ag arwynebau wedi'u glanhau a'u goddef.
Dangosodd profion XPS hefyd lefelau uchel o C mewn coch haearn (du) coch yn ogystal â Fe(x)O(y) (haearn ocsid) mewn coch.Nid yw data XPS yn ddefnyddiol ar gyfer deall newidiadau arwyneb yn ystod cyrydiad oherwydd ei fod yn gwerthuso'r metel coch a'r metel sylfaen.Mae angen profion XPS ychwanegol gyda samplau mwy i werthuso canlyniadau'n iawn.
Cafodd awduron blaenorol anhawster hefyd wrth werthuso data XPS.10 Mae arsylwadau maes yn ystod y broses dynnu wedi dangos bod y cynnwys carbon yn uchel ac fel arfer yn cael ei dynnu trwy hidlo wrth brosesu.Mae micrograffau SEM a gymerwyd cyn ac ar ôl triniaeth tynnu wrinkle yn dangos y difrod arwyneb a achosir gan y dyddodion hyn, gan gynnwys tyllu a mandylledd, sy'n effeithio'n uniongyrchol ar gyrydiad.
Dangosodd canlyniadau XPS ar ôl passivation fod y gymhareb cynnwys Cr:Fe ar yr wyneb yn llawer uwch pan ail-ffurfiwyd y ffilm passivation, a thrwy hynny leihau cyfradd y cyrydiad ac effeithiau andwyol eraill ar yr wyneb.
Dangosodd y samplau cwpon gynnydd sylweddol yn y gymhareb Cr:Fe rhwng yr arwyneb “fel y mae” a’r arwyneb goddefol.Profwyd cymarebau Cr:Fe cychwynnol yn yr ystod o 0.6 i 1.0, tra bod cymarebau goddefol ôl-driniaeth yn amrywio o 1.0 i 2.5.Mae'r gwerthoedd ar gyfer dur gwrthstaen electropolished a passivated rhwng 1.5 a 2.5.
Yn y samplau a oedd yn destun ôl-brosesu, roedd dyfnder mwyaf y gymhareb Cr:Fe (a sefydlwyd gan ddefnyddio AES) yn amrywio o 3 i 16 Å.Maent yn cymharu'n ffafriol â data o astudiaethau blaenorol a gyhoeddwyd gan Coleman2 a Roll.9 Roedd gan arwynebau pob sampl lefelau safonol o Fe, Ni, O, Cr, ac C. Canfuwyd lefelau isel o P, Cl, S, N, Ca, a Na hefyd yn y rhan fwyaf o'r samplau.
Mae'r gweddillion hyn yn nodweddiadol o lanhawyr cemegol, dŵr wedi'i buro, neu electropolishing.Ar ôl dadansoddiad pellach, canfuwyd rhywfaint o halogiad silicon ar yr wyneb ac ar wahanol lefelau o'r grisial austenite ei hun.Mae'n ymddangos mai'r ffynhonnell yw cynnwys silica y dŵr / stêm, llathryddion mecanyddol, neu wydr golwg toddedig neu ysgythru yn y gell cynhyrchu CS.
Adroddir bod cynhyrchion cyrydiad a geir mewn systemau CS yn amrywio'n fawr.Mae hyn oherwydd amodau amrywiol y systemau hyn a lleoliad gwahanol gydrannau megis falfiau, trapiau ac ategolion eraill a all arwain at amodau cyrydol a chynhyrchion cyrydiad.
Yn ogystal, mae cydrannau newydd yn aml yn cael eu cyflwyno i'r system nad ydynt wedi'u goddef yn iawn.Mae dyluniad y generadur CS ac ansawdd y dŵr hefyd yn effeithio'n sylweddol ar gynhyrchion cyrydiad.Mae rhai mathau o setiau generadur yn reboilers tra bod eraill yn fflachwyr tiwbaidd.Mae generaduron CS fel arfer yn defnyddio sgriniau diwedd i dynnu lleithder o stêm glân, tra bod generaduron eraill yn defnyddio bafflau neu seiclonau.
Mae rhai yn cynhyrchu patina haearn solet bron yn y bibell ddosbarthu a'r haearn coch yn ei orchuddio.Mae'r bloc baffled yn ffurfio ffilm haearn ddu gyda gochi haearn ocsid oddi tano ac yn creu ail ffenomen arwyneb uchaf ar ffurf gochi huddygl sy'n haws ei sychu oddi ar yr wyneb.
Fel rheol, mae'r blaendal hwn sy'n debyg i huddygl ferruginous yn llawer mwy amlwg na'r un haearn-goch, ac mae'n fwy symudol.Oherwydd cyflwr ocsideiddio cynyddol yr haearn yn y cyddwysiad, mae gan y llaid a gynhyrchir yn y sianel gyddwys ar waelod y bibell ddosbarthu llaid haearn ocsid ar ben y llaid haearn.
Mae'r gochi haearn ocsid yn mynd trwy'r casglwr cyddwysiad, yn dod yn weladwy yn y draen, ac mae'r haen uchaf yn hawdd ei rwbio oddi ar yr wyneb.Mae ansawdd dŵr yn chwarae rhan bwysig yng nghyfansoddiad cemegol blush.
Mae cynnwys hydrocarbon uwch yn arwain at ormod o huddygl mewn minlliw, tra bod cynnwys silica uwch yn arwain at gynnwys silica uwch, gan arwain at haen minlliw llyfn neu sgleiniog.Fel y soniwyd yn gynharach, mae gwydrau golwg lefel dŵr hefyd yn dueddol o rydu, gan ganiatáu i falurion a silica fynd i mewn i'r system.
Mae'r gwn yn achos pryder mewn systemau stêm oherwydd gall haenau trwchus ffurfio sy'n ffurfio gronynnau.Mae'r gronynnau hyn yn bresennol ar arwynebau stêm neu mewn offer sterileiddio stêm.Mae'r adrannau canlynol yn disgrifio effeithiau posibl cyffuriau.
Mae'r SEMs As-Is yn Ffigurau 7 ac 8 yn dangos natur microgrisialog carmin dosbarth 2 yn achos 1. Matrics arbennig o drwchus o grisialau haearn ocsid a ffurfiwyd ar yr wyneb ar ffurf gweddillion mân.Roedd arwynebau dadhalogedig a goddefol yn dangos difrod cyrydiad gan arwain at wead arwyneb garw ac ychydig yn fandyllog fel y dangosir yn Ffigurau 9 a 10.
Sgan NPP yn ffig.Mae 11 yn dangos cyflwr cychwynnol yr arwyneb gwreiddiol gydag ocsid haearn trwm arno. Mae'r arwyneb goddefol a dihysbyddu (Ffigur 12) yn dangos bod gan y ffilm oddefol bellach gynnwys Cr (llinell goch) uwch na'r gymhareb Fe (llinell ddu) ar > 1.0 Cr:Fe. Mae'r arwyneb goddefol a dihysbyddu (Ffigur 12) yn dangos bod gan y ffilm oddefol bellach gynnwys Cr (llinell goch) uwch na'r gymhareb Fe (llinell ddu) ar > 1.0 Cr:Fe. Пассивированная и обесточенная поверхность (рис. 12) указывает на то, что пассивная пленка теперьпероне (рис. 12) красная линия) по сравнению с Fe (черная линия) при соотношении Cr:Fe > 1,0. Mae'r arwyneb goddefol a dad-egnïo (Ffig. 12) yn dangos bod gan y ffilm oddefol bellach gynnwys Cr (llinell goch) uwch o'i gymharu â Fe (llinell ddu) ar gymhareb 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 (釻线）（釻线) Cr (红线）含量高于Fe), Cr:Fe 比率> 1.0。 Пассивированная и морщинистая поверхность (рис. 12) показывает, что пассивированная пленка теперь имосете показывает, что пассивированная пленка теперь имосете показывает r (красная линия), чем Fe (черная линия), при соотношении Cr:Fe > 1,0. Mae'r arwyneb passivated a wrinkled (Ffig. 12) yn dangos bod gan y ffilm passivated gynnwys Cr uwch (llinell goch) na Fe (llinell ddu) ar gymhareb Cr:Fe > 1.0.
Mae ffilm cromiwm ocsid goddefol deneuach (< 80 Å) yn fwy amddiffynnol na channoedd o ffilm ocsid haearn grisialaidd trwchus angstrom o fetel sylfaen a haen raddfa gyda chynnwys haearn o fwy na 65%.
Mae cyfansoddiad cemegol yr arwyneb passivated a wrinkled bellach yn debyg i ddeunyddiau sgleinio passivated.Mae'r gwaddod yn achos 1 yn waddod dosbarth 2 y gellir ei ffurfio yn y fan a'r lle;wrth iddo gronni, mae gronynnau mwy yn cael eu ffurfio sy'n mudo gyda'r stêm.
Yn yr achos hwn, ni fydd y cyrydiad a ddangosir yn arwain at ddiffygion difrifol neu ddirywiad yn ansawdd yr wyneb.Bydd wrinkling arferol yn lleihau'r effaith cyrydol ar yr wyneb ac yn dileu'r posibilrwydd o ymfudiad cryf o ronynnau a allai ddod yn weladwy.
Yn Ffigur 11, mae canlyniadau AES yn dangos bod gan haenau trwchus ger yr wyneb lefelau uwch o Fe ac O (500 Å o haearn ocsid; gwyrdd lemwn a llinellau glas, yn y drefn honno), gan drosglwyddo i lefelau doped o Fe, Ni, Cr, ac O. Mae crynodiad Fe (llinell las) yn llawer uwch nag unrhyw fetel arall, gan gynyddu o 35% ar yr wyneb i dros 65% yn yr aloi.
Ar yr wyneb, mae'r lefel O (llinell werdd ysgafn) yn mynd o bron i 50% yn yr aloi i bron sero ar drwch ffilm ocsid o fwy na 700 Å. Mae lefelau Ni (llinell werdd dywyll) a Cr (llinell goch) yn hynod o isel ar yr wyneb (< 4%) ac yn cynyddu i lefelau arferol (11% a 17%, yn y drefn honno) ar ddyfnder aloi. Mae lefelau Ni (llinell werdd dywyll) a Cr (llinell goch) yn hynod o isel ar yr wyneb (< 4%) ac yn cynyddu i lefelau arferol (11% a 17%, yn y drefn honno) ar ddyfnder aloi. Уровни Ni (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) чрезвычайно низки на поверхности (<4%) и увеличайно низки поверхности (<4%) и увеличнода я (11% и 17% соответственно) yn глубине сплава. Mae lefelau Ni (llinell werdd dywyll) a Cr (llinell goch) yn hynod o isel ar yr wyneb (<4%) ac yn cynyddu i lefelau arferol (11% a 17% yn y drefn honno) yn ddwfn yn yr aloi.表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%）,而在合金淹度处增加到处增加到% 和17%）.表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%）,而在合金淹度处增加到处增加到处增加到% Уровни Ni (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) на поверхности чрезвычайно низки (<4%) и увеличноди я в глубине сплава (11% a 17% соответственно). Mae lefelau Ni (llinell werdd dywyll) a Cr (llinell goch) ar yr wyneb yn hynod o isel (<4%) ac yn cynyddu i lefelau arferol yn ddwfn yn yr aloi (11% a 17% yn y drefn honno).
Delwedd AES yn ffig.Mae 12 yn dangos bod yr haen rouge (haearn ocsid) wedi'i dynnu ac mae'r ffilm passivation wedi'i hadfer.Yn yr haen gynradd 15 Å, mae'r lefel Cr (llinell goch) yn uwch na'r lefel Fe (llinell ddu), sy'n ffilm goddefol.I ddechrau, roedd y cynnwys Ni ar yr wyneb yn 9%, gan gynyddu 60-70 Å uwchlaw'r lefel Cr (± 16%), ac yna'n cynyddu i'r lefel aloi o 200 Å.
Gan ddechrau ar 2%, mae'r lefel carbon (llinell las) yn disgyn i sero ar 30 Å. Mae'r lefel Fe yn isel i ddechrau (< 15%) ac yn ddiweddarach yn hafal i'r lefel Cr ar 15 Å ac yn parhau i gynyddu i'r lefel aloi ar fwy na 65% ar 150 Å. Mae'r lefel Fe yn isel i ddechrau (< 15%) ac yn ddiweddarach yn hafal i'r lefel Cr ar 15 Å ac yn parhau i gynyddu i'r lefel aloi ar fwy na 65% ar 150 Å. Уровень Fe вначале низкий (< 15%), позже равен уровню Cr при 15 , и продолжает увеличиваться доли 6 % 6 150 Å. Mae'r lefel Fe yn isel i ddechrau (< 15%), yn ddiweddarach yn hafal i lefel Cr ar 15 Å ac yn parhau i gynyddu i lefel aloi dros 65% ar 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 旇继续增加到趐逞加到趐逞加到趐量 Fe 含量最初很低(< 15%), 后来在15 Å 时等于Cr 含量, 并在150 Å 旇继续增加到趐逞加到趐逞加到趐量 Содержание Fe изначально низкое (< 15 %), позже оно равняется содержанию Crи 15 Å и продолжаделеделичели splaва более 65 % ar gyfer 150 Å. Mae'r cynnwys Fe yn isel i ddechrau (< 15%), yn ddiweddarach mae'n hafal i'r cynnwys Cr ar 15 Å ac yn parhau i gynyddu nes bod y cynnwys aloi dros 65% ar 150 Å.Mae lefelau Cr yn cynyddu i 25% o'r wyneb ar 30 Å ac yn gostwng i 17% yn yr aloi.
Mae'r lefel O uchel ger yr wyneb (llinell werdd ysgafn) yn gostwng i sero ar ôl dyfnder o 120 Å.Dangosodd y dadansoddiad hwn ffilm passivation arwyneb datblygedig.Mae'r ffotograffau SEM yn ffigurau 13 a 14 yn dangos natur grisialaidd arw, garw a mandyllog yr haenau 1af ac 2il haearn ocsid arwyneb.Mae'r arwyneb crychlyd yn dangos effaith cyrydiad ar arwyneb garw rhannol dyllog (Ffigurau 18-19).
Nid yw'r arwynebau passivated a wrinkled a ddangosir yn ffigurau 13 a 14 yn gwrthsefyll ocsidiad difrifol.Mae Ffigurau 15 ac 16 yn dangos ffilm passivation adfer ar wyneb metel.