Wy brûke cookies om jo ûnderfining te ferbetterjen.Troch troch te gean mei it blêdzjen fan dizze side, stimme jo yn mei ús gebrûk fan cookies.Oanfoljende ynformaasje.
Pure as suvere stoomfarmaseutyske systemen omfetsje generators, kontrôlekleppen, distribúsjepipen as pipelines, thermodynamyske as lykwicht thermostatyske trapen, drukmeters, drukferminderers, feiligenskleppen en volumetryske accumulators.
De measte fan dizze dielen binne makke fan 316 L RVS en befetsje fluoropolymer pakkingen (typysk polytetrafluoroethylene, ek bekend as Teflon of PTFE), likegoed as semi-metaal of oare elastomere materialen.
Dizze komponinten binne gefoelich foar korrosje of degradaasje tidens gebrûk, wat de kwaliteit fan it ôfmakke Clean Steam (CS) nut beynfloedet.It projekt detaillearre yn dit artikel evaluearre roestfrij stiel eksimplaren út fjouwer CS systeem case studies, beoardiele it risiko fan potinsjele corrosie gefolgen op proses en krityske engineering systemen, en hifke foar dieltsjes en metalen yn kondensaat.
Samples fan korrodearre piping- en distribúsjesysteemkomponinten wurde pleatst om korrosje-byprodukten te ûndersykjen.9 Foar elk spesifyk gefal waarden ferskate oerflakbetingsten evaluearre.Bygelyks, standert blush en corrosie effekten waarden evaluearre.
De oerflakken fan 'e referinsjemonsters waarden beoardiele foar de oanwêzigens fan blushôfsettings mei fisuele ynspeksje, Auger-elektronenspektroskopy (AES), elektroanenspektroskopy foar gemyske analyze (ESCA), skennenelektronenmikroskopie (SEM) en röntgenfotoelektronspektroskopy (XPS).
Dizze metoaden kinne de fysike en atomêre eigenskippen fan korrosysje en ôfsettings iepenbierje, en ek de kaaifaktoaren bepale dy't de eigenskippen fan technyske floeistoffen as einprodukten beynfloedzje.ien
Corrosieprodukten fan roestfrij stiel kinne in protte foarmen oannimme, lykas in karmynlaach fan izerokse (brún of read) op it oerflak ûnder of boppe de laach izerokse (swart of griis)2.Mooglikheid om streamôfwerts te migrearjen.
De izer okside laach (swarte blush) kin thicken oer de tiid as de ôfsettings wurden mear útsprutsen, sa't bliken docht út dieltsjes of ôfsettings sichtber op 'e oerflakken fan' e sterilisaasje keamer en apparatuer of konteners nei stoom sterilisaasje, der is migraasje.Laboratoariumanalyse fan kondensatmonsters toande de ferspraat aard fan it slyk en it bedrach fan oplosbere metalen yn 'e CS-fluid.fjouwer
Hoewol d'r in protte redenen binne foar dit ferskynsel, is de CS-generator normaal de wichtichste bydrage.It is net ûngewoan in fine reade izer okside (brún / read) op oerflakken en izer okside (swart / griis) yn vents dy't stadich migrearje troch de CS distribúsje systeem.6
It CS-distribúsjesysteem is in fertakkende konfiguraasje mei meardere gebrûkspunten dy't einigje op ôfstângebieten as oan 'e ein fan' e haadkoptekst en ferskate tûke subheaders.It systeem kin in oantal tafersjochhâlders omfetsje om te helpen te begjinnen fan druk / temperatuerreduksje op spesifike punten fan gebrûk dy't potinsjele korrosysjepunten kinne wêze.
Corrosie kin ek foarkomme yn hygiënyske ûntwerpfallen dy't op ferskate punten yn it systeem pleatst wurde om kondensaat en lucht te ferwiderjen fan streamende skjinne stoom troch de trap, streamôfwerts piping / ûntslachpiping of kondensatkop.
Yn de measte gefallen, omkearde migraasje is wierskynlik dêr't roest ôfsettings opbouwe op 'e trap en groeie streamop yn en fierder neistlizzende pipelines of point-of-gebrûk samlers;roest dat foarmet yn fallen of oare komponinten kin sjoen wurde streamop fan 'e boarne mei konstante migraasje streamôfwerts en streamop.
Guon komponinten fan roestfrij stiel eksposearje ek ferskate matige oant hege nivo's fan metallurgyske struktueren, ynklusyf deltaferrite.Ferritekristallen wurde leaud dat se korrosjebestriding ferminderje, ek al kinne se yn sa min as 1-5% oanwêzich wêze.
Ferrite is ek net sa resistint foar korrosje as de austenityske kristalstruktuer, dus it sil foarkar korrodearje.Ferriten kinne sekuer ûntdutsen wurde mei in ferritsonde en semi-krekt mei in magneet, mar d'r binne wichtige beheiningen.
Fan systeem opset, fia earste yn gebrûk nommen, en it opstarten fan in nije CS generator en distribúsje piping, der binne in oantal faktoaren dy't bydrage oan corrosie:
Yn 'e rin fan' e tiid kinne korrosive eleminten lykas dizze korrosysjeprodukten produsearje as se gearkomme, kombinearje en oerlaapje mei mingden fan izer en izer.Swarte roet wurdt meastal sjoen earst yn de generator, dan ferskynt yn de generator discharge piping en úteinlik troch de CS distribúsje systeem.
SEM-analyze waard útfierd om de mikrostruktuer fan korrosje-byprodukten te iepenjen dy't it heule oerflak bedekke mei kristallen en oare dieltsjes.De eftergrûn of ûnderlizzende oerflak dêr't de dieltsjes binne fûn fariearret fan ferskate graden fan izer (fig. 1-3) oan mienskiplike meunsters, nammentlik silika / izer, sânige, vitreous, homogene ôfsettings (figuer 4).De stoomfangbalgen waarden ek analysearre (fig. 5-6).
AES-testen is in analytyske metoade dy't brûkt wurdt om de oerflakchemie fan roestfrij stiel te bepalen en har korrosjebestriding te diagnostearjen.It toant ek de efterútgong fan 'e passive film en de fermindering fan' e konsintraasje fan chromium yn 'e passive film as it oerflak fersmyt troch korrosysje.
Om de elemintêre gearstalling fan it oerflak fan elke stekproef te karakterisearjen, waarden AES-scans (konsintraasjeprofilen fan oerflakeleminten oer djipte) brûkt.
Elke side dy't brûkt wurdt foar SEM-analyze en fergrutting is soarchfâldich selektearre om ynformaasje te leverjen fan typyske regio's.Elke stúdzje levere ynformaasje fan 'e boppeste pear molekulêre lagen (skatte op 10 Angstrom [Å] per laach) oant de djipte fan' e metaallegering (200-1000 Å).
Wichtige hoemannichten izer (Fe), chromium (Cr), nikkel (Ni), soerstof (O) en koalstof (C) binne opnommen yn alle regio's fan Rouge.AES-gegevens en resultaten wurde sketst yn 'e seksje fan case study.
De totale AES-resultaten foar de earste betingsten litte sjen dat sterke oksidaasje foarkomt op samples mei ûngewoan hege konsintraasjes fan Fe en O (izeroksiden) en lege Cr-ynhâld op it oerflak.Dizze reade boarch resulteart yn de frijlitting fan dieltsjes dy't it produkt en oerflakken yn kontakt mei it produkt kinne kontaminearje.
Neidat de blush waard fuortsmiten, toande de "passivated" samples in folslein herstel fan de passive film, mei Cr berikken hegere konsintraasje nivo as Fe, mei in Cr: Fe oerflak ratio fariearjend fan 1,0 nei 2,0 en in algemiene ôfwêzigens fan izer okside.
Ferskate rûge oerflakken waarden analysearre mei XPS / ESCA te fergelykjen elemint konsintraasjes en spektrale oksidaasje steaten fan Fe, Cr, swevel (S), calcium (Ca), natrium (Na), fosfor (P), stikstof (N), en O. en C (tabel A).
D'r is in dúdlik ferskil yn Cr-ynhâld fan wearden tichtby de passiveringslaach oant legere wearden dy't typysk fûn wurde yn basislegeringen.De nivo's fan izer en chromium fûn op it oerflak fertsjintwurdigje ferskillende dikten en graden fan rouge-ôfsettings.XPS-tests hawwe in ferheging fan Na, C of Ca toand op rûge oerflakken yn ferliking mei skjinmakke en passiveare oerflakken.
XPS-testen lieten ek hege nivo's fan C sjen yn izerread (swart) read, lykas Fe(x)O(y) (izerokside) yn read.XPS-gegevens binne net nuttich foar it begripen fan oerflakwizigingen by korrosysje, om't it sawol it reade metaal as it basismetaal evaluearret.Oanfoljende XPS-testen mei gruttere samples binne ferplicht om resultaten goed te evaluearjen.
Foarige auteurs hiene ek muoite mei it evaluearjen fan XPS-gegevens.10 Fjildobservaasjes tidens it ferwideringsproses hawwe sjen litten dat de koalstofynhâld heech is en meastentiids fuorthelle wurdt troch filtraasje by it ferwurkjen.SEM-mikrografen nommen foar en nei behanneling fan rimpelferwidering yllustrearje de oerflakskea feroarsake troch dizze ôfsettings, ynklusyf pitting en porositeit, dy't direkte ynfloed hawwe op korrosysje.
De XPS-resultaten nei passivaasje lieten sjen dat de Cr: Fe-ynhâldferhâlding op it oerflak folle heger wie doe't de passiveringsfilm opnij foarme waard, wêrtroch de korrosysje en oare neidielige effekten op it oerflak fermindere.
De coupon-samples lieten in signifikante ferheging sjen yn 'e Cr: Fe-ferhâlding tusken it "as is" oerflak en it passiveare oerflak.Inisjele Cr:Fe-ferhâldingen waarden hifke yn it berik fan 0.6 oant 1.0, wylst passivaasjeferhâldingen nei behanneling farieare fan 1.0 oant 2.5.De wearden foar elektropolijst en passivearre roestfrij stielen binne tusken 1,5 en 2,5.
Yn 'e samples ûnderwurpen oan postferwurking, rûn de maksimale djipte fan' e Cr:Fe-ferhâlding (fêststeld mei AES) fan 3 oant 16 Å.Se fergelykje geunstich mei gegevens fan eardere stúdzjes publisearre troch Coleman2 en Roll.9 De oerflakken fan alle samples hiene standertnivo's fan Fe, Ni, O, Cr, en C. Leech nivo's fan P, Cl, S, N, Ca en Na waarden ek fûn yn 'e measte samples.
Dizze resten binne typysk foar gemyske skjinmakkers, suvere wetter, as elektropolijst.By fierdere analyze waard wat silisiumfersmoarging fûn op it oerflak en op ferskate nivo's fan it austenitekristal sels.De boarne liket de silika-ynhâld te wêzen fan it wetter / stoom, meganyske poetsmiddels, as oplost of etst sichtglês yn 'e CS-generaasjesel.
Corrosieprodukten fûn yn CS-systemen wurde rapporteare sterk te fariearjen.Dit komt troch de wikseljende omstannichheden fan dizze systemen en de pleatsing fan ferskate komponinten lykas kleppen, trapen en oare aksessoires dy't kinne liede ta korrosive omstannichheden en korrosysjeprodukten.
Dêrneist wurde ferfangende komponinten faak ynfierd yn it systeem dy't net goed passivearre binne.Corrosieprodukten wurde ek signifikant beynfloede troch it ûntwerp fan 'e CS-generator en de kwaliteit fan it wetter.Guon soarten generatorsets binne reboilers, wylst oaren tubulêre flitsers binne.CS-generators brûke typysk einskermen om focht te ferwiderjen fan skjinne stoom, wylst oare generators baffles of siklonen brûke.
Guon produsearje in hast fêste izeren patina yn de distribúsje piip en it reade izer covering it.It baffled blok foarmet in swarte izeren film mei in izer okside blush derûnder en skept in twadde top oerflak fenomeen yn 'e foarm fan in roet blush dat is makliker te wiskjen fan it oerflak.
Yn 'e regel is dizze ferruginous-soot-like ôfsetting folle mear útsprutsen as de izerreade, en is mobyliger.Troch de ferhege oksidaasjetastân fan it izer yn 'e kondensaat hat it slyk dat yn 'e kondensaatkanaal oan 'e boaiem fan 'e distribúsjepip ûntstiet izerokse-slib boppe op 'e izeren slyk.
De izer okside blush giet troch de kondensat samler, wurdt sichtber yn de drain, en de boppeste laach wurdt maklik wrijven út it oerflak.Wetterkwaliteit spilet in wichtige rol yn 'e gemyske gearstalling fan blush.
Hegere koolwaterstof ynhâld resultearret yn tefolle roet yn lippenstift, wylst hegere silika ynhâld resultearret yn hegere silika ynhâld, resultearret yn in glêde of glossy lipstick laach.Lykas earder neamd, binne glêzen foar wetternivo ek gefoelich foar korrosysje, wêrtroch pún en silika yn it systeem komme.
It gewear is in reden foar soarch yn stoomsystemen as dikke lagen kinne foarmje dy't dieltsjes foarmje.Dizze dieltsjes binne oanwêzich op stoomflakken as yn stoomsterilisaasjeapparatuer.De folgjende seksjes beskriuwe mooglike medisyneffekten.
De As-Is SEM's yn figueren 7 en 8 litte de mikrokristallijne aard fan klasse 2 karmin sjen yn gefal 1. In bysûnder dichte matrix fan izer okside kristallen foarme op it oerflak yn 'e foarm fan in fynkorrelige residu.Dekontaminearre en passiveare oerflakken lieten korrosysjeskea sjen, wat resultearre yn in rûge en wat poreuze oerflaktekstuer lykas werjûn yn figueren 9 en 10.
NPP scan yn fig.11 toant de begjinstân fan it oarspronklike oerflak mei swiere izer okside derop. It passivearre en derouge oerflak (figuer 12) jout oan dat de passive film no in ferhege Cr (reade line) ynhâld hat boppe de Fe (swarte line) op> 1.0 Cr:Fe ratio. It passivearre en derouge oerflak (figuer 12) jout oan dat de passive film no in ferhege Cr (reade line) ynhâld hat boppe de Fe (swarte line) op> 1.0 Cr:Fe ratio. (Cr. 12) указывает на то, что пассивная пленка теперь имераснает повис ния) по сравнению с Fe (черная линия) при соотношении Cr:Fe > 1,0. De passivated en de-energized oerflak (fig. 12) jout oan dat de passive film no hat in ferhege ynhâld fan Cr (reade line) yn ferliking mei Fe (swarte line) yn in ferhâlding fan 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Fe４（黑ﺌ0. . 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 имекет босекет ная линия), чем Fe (черная линия), при соотношении Cr:Fe > 1,0. It passivearre en wrinkled oerflak (fig. 12) lit sjen dat de passivated film no hat in hegere Cr ynhâld (reade line) as Fe (swarte line) by in Cr:Fe ferhâlding> 1,0.
In tinner (< 80 Å) passivearjende chroomoksidefilm is mear beskermjend dan hûnderten angstrom dikke kristallijne izeroksidefilm út in basismetaal en skaallaach mei in izerynhâld fan mear as 65%.
De gemyske gearstalling fan it passivearre en wrinkled oerflak is no te fergelykjen mei passivearre gepolijst materialen.It sedimint yn gefal 1 is in klasse 2 sedimint dat yn situ foarme wurde kin;as it accumulearret, wurde gruttere dieltsjes foarme dy't mei de stoom migrearje.
Yn dit gefal sil de werjûn korrosysje net liede ta serieuze gebreken of efterútgong fan 'e oerflakkwaliteit.Normale wrinkling sil it korrosive effekt op it oerflak ferminderje en de mooglikheid fan sterke migraasje fan dieltsjes dy't sichtber wurde kinne eliminearje.
Yn figuer 11, AES resultaten litte sjen dat dikke lagen tichtby it oerflak hawwe hegere nivo's fan Fe en O (500 Å fan izer okside; sitroengriene en blauwe linen, respektivelik), oergong nei gedoteerde nivo's fan Fe, Ni, Cr, en O. Fe konsintraasje (blauwe line) is folle heger as dy fan in oar metaal, tanimmend fan 35% op it oerflak oan de mear as 6.
Oan it oerflak giet it O-nivo (ljochtgriene line) fan hast 50% yn 'e alloy nei hast nul by in oksidefilmdikte fan mear as 700 Å. De Ni (donkergriene line) en Cr (reade line) nivo's binne ekstreem leech oan it oerflak (<4%) en ferheegje nei normale nivo's (11% en 17%, respektivelik) op alloy djipte. De Ni (donkergriene line) en Cr (reade line) nivo's binne ekstreem leech oan it oerflak (<4%) en ferheegje nei normale nivo's (11% en 17%, respektivelik) op alloy djipte. Уровни Ni (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) чрезвычайно низки на поверхности (<4%) en увеличиваюния 7% соответственно) в глубине сплава. Nivo's fan Ni (donkergriene line) en Cr (reade line) binne ekstreem leech oan it oerflak (<4%) en ferheegje nei normale nivo's (11% respektivelik 17%) djip yn 'e alloy.表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（<4%），而在合金深度处帰棹刳别别加± 11% oant 17%).表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%），而在合金深度处帰浰刹处帢咺 11% Уровни Ni (темно-зеленая линия) en Cr (красная линия) foar поверхности чрезвычайно низки (<4%) en увеличиваются не сплава (11% en 17% соответственно). Nivo's Ni (donkergriene line) en Cr (reade line) oan it oerflak binne ekstreem leech (<4%) en ferheegje nei normale nivo's djip yn 'e alloy (respektivelik 11% en 17%).
AES-ôfbylding yn fig.12 lit sjen dat de rouge (izeren okside) laach is fuorthelle en de passivaasje film is restaurearre.Yn 'e primêre laach fan 15 Å is it Cr-nivo (reade line) heger as it Fe-nivo (swarte line), wat in passive film is.Yn earste ynstânsje wie de Ni-ynhâld op it oerflak 9%, tanimmend mei 60-70 Å boppe it Cr-nivo (± 16%), en dan tanimmend nei it legeringsnivo fan 200 Å.
Begjin by 2% sakket it koalstofnivo (blauwe line) nei nul by 30 Å. It Fe-nivo is yn earste ynstânsje leech (< 15%) en letter gelyk oan it Cr-nivo by 15 Å en bliuwt tanimme oant it legeringsnivo op mear as 65% by 150 Å. It Fe-nivo is yn earste ynstânsje leech (< 15%) en letter gelyk oan it Cr-nivo by 15 Å en bliuwt tanimme oant it legeringsnivo op mear as 65% by 150 Å. Уровень Fe вначале низкий (< 15%). It Fe-nivo is yn earste ynstânsje leech (< 15%), is letter lyk oan it Cr-nivo by 15 Å en bliuwt ta mear as 65% legeringsnivo 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 时继续增加嚄倇倇倇倇倇倇台 5%臐 Fe 含量最初很低(< 15%)，后来在15 Å 时等于Cr 含量，并在150 Å 时继续增加嚄倇倇倇倇倇倇台 5%臐 Содержание Fe изначально низкое (< 15 %), позже оно равняется содержанию Cr при 15 Å en продолжает увелисява более 65 % при 150 Å. De Fe-ynhâld is yn earste ynstânsje leech (< 15%), letter is it lyk oan de Cr-ynhâld by 15 Å en bliuwt tanimme oant de alloy-ynhâld boppe 65% is by 150 Å.Cr-nivo's ferheegje nei 25% fan it oerflak by 30 Å en sakje nei 17% yn 'e alloy.
It ferhege O-nivo by it oerflak (ljochtgriene line) nimt ôf nei nul nei in djipte fan 120 Å.Dizze analyze toande in goed ûntwikkele oerflak passivaasjefilm.De SEM-foto's yn figueren 13 en 14 litte de rûge, rûge en poreuze kristallijne natuer sjen fan 'e oerflak 1e en 2e izeren okside lagen.De wrinkled oerflak lit it effekt fan corrosie op in foar in part pitted rûch oerflak (figueren 18-19).
De passivearre en wrinkled oerflakken werjûn yn sifers 13 en 14 net tsjin swiere oksidaasje.Figuren 15 en 16 lit in restaurearre passivation film op in metalen oerflak.