Sistèm vapè pou rechèch sou korozyon ak netwayaj famasetik

Nou itilize bonbon pou amelyore eksperyans ou. Lè w kontinye navige sou sit sa a, ou dakò pou nou itilize bonbon. Enfòmasyon adisyonèl.
Sistèm famasetik vapè pi oswa pi gen ladan yo dèlko, tiyo kontwòl, tiyo distribisyon oswa tuyot, pyèj tèmodinamik oswa ekilib tèmostatik, kalib presyon, reduktè presyon, tiyo sekirite, ak akimilatè volimik.
Pifò nan pati sa yo fèt ak asye pur 316 L epi yo genyen garnitur fluoropolymer (jeneralman politetrafluoroetilèn, ke yo rele tou Teflon oswa PTFE), ansanm ak semi-metal oswa lòt materyèl elastomè.
Konpozan sa yo sansib a korozyon oswa degradasyon pandan itilizasyon, sa ki afekte kalite sèvis Vapè Pwòp (CS) ki fini an. Pwojè ki detaye nan atik sa a te evalye echantiyon asye pur ki soti nan kat etid ka sistèm CS, li te evalye risk enpak potansyèl korozyon sou pwosesis ak sistèm jeni kritik, epi li te fè tès pou patikil ak metal nan kondansasyon an.
Yo mete echantiyon tiyo ak konpozan sistèm distribisyon ki korode pou envestige sou-pwodwi korozyon yo. 9 Pou chak ka espesifik, yo te evalye diferan kondisyon sifas. Pa egzanp, yo te evalye efè wouj estanda ak korozyon.
Yo te evalye sifas echantiyon referans yo pou prezans depo wouj lè l sèvi avèk enspeksyon vizyèl, spektroskopi elektwon Auger (AES), spektroskopi elektwon pou analiz chimik (ESCA), mikwoskòp elektwonik optik (SEM) ak spektroskopi fotoelektwon reyon X (XPS).
Metòd sa yo ka revele pwopriyete fizik ak atomik korozyon ak depo yo, epi detèmine faktè kle ki afekte pwopriyete likid teknik oswa pwodwi final yo.
Pwodui korozyon asye pur yo ka pran plizyè fòm, tankou yon kouch kamin oksid fè (mawon oswa wouj) sou sifas ki anba oswa anlè kouch oksid fè a (nwa oswa gri)2. Kapasite pou migre an aval.
Kouch oksid fè a (wouj nwa) ka epesi avèk tan pandan depo yo vin pi pwononse, jan patikil oswa depo ki vizib sou sifas chanm esterilizasyon an ak ekipman oswa resipyan yo montre apre esterilizasyon vapè, gen migrasyon. Analiz laboratwa echantiyon kondansasyon yo te montre nati dispèse labou a ak kantite metal idrosolubl nan likid CS la. kat
Malgre ke gen anpil rezon pou fenomèn sa a, dèlko CS a anjeneral se kontribitè prensipal la. Li pa estraòdinè pou jwenn oksid fè wouj (mawon/wouj) sou sifas yo ak oksid fè (nwa/gri) nan ouvèti ki migre dousman nan sistèm distribisyon CS la. 6
Sistèm distribisyon CS la se yon konfigirasyon branch ak plizyè pwen itilizasyon ki fini nan zòn ki lwen oswa nan fen tèt prensipal la ak plizyè sou-tèt branch. Sistèm nan ka gen ladan yon kantite regilatè pou ede inisye rediksyon presyon/tanperati nan pwen itilizasyon espesifik ki ka pwen potansyèl korozyon.
Korozyon kapab rive tou nan pyèj ijyenik yo mete nan divès pwen nan sistèm nan pou retire kondansasyon ak lè ki soti nan vapè pwòp k ap koule nan pyèj la, tiyo en/tiyo dechaj oswa tèt kondansasyon an.
Nan pifò ka yo, migrasyon envès gen anpil chans rive lè depo rouye yo akimile sou pyèj la epi yo grandi an amon nan ak pi lwen pase tiyo adjasan yo oswa kolektè pwen itilizasyon yo; rouye ki fòme nan pyèj yo oswa lòt konpozan yo ka wè an amon sous la avèk migrasyon konstan an aval ak an amon.
Gen kèk konpozan asye pur ki montre tou divès nivo estrikti metaliji modere ak wo, tankou ferit delta. Yo kwè kristal ferit yo diminye rezistans korozyon, menm si yo ka prezan nan sèlman 1-5%.
Ferit pa reziste korozyon tankou estrikti kristal austenitik la, kidonk li pral pi preferab pou korode. Yo ka detekte ferit avèk presizyon ak yon sond ferit epi semi-presite ak yon leman, men gen limitasyon enpòtan.
Depi konfigirasyon sistèm nan, rive nan premye komisyonin an, ak demaraj yon nouvo dèlko CS ak tiyo distribisyon, gen yon kantite faktè ki kontribye nan korozyon:
Avèk tan, eleman koroziv tankou sa yo ka pwodui pwodui korozyon lè yo rankontre, konbine, epi sipèpoze ak melanj fè ak fè. Anjeneral, yo wè swi nwa an premye nan dèlko a, apre sa li parèt nan tiyo dechaj dèlko a epi finalman nan tout sistèm distribisyon CS la.
Yo te fè analiz SEM pou revele mikwoestrikti soupwodui korozyon yo ki kouvri tout sifas la ak kristal ak lòt patikil. Sifas background oswa sifas anba kote patikil yo jwenn yo varye soti nan divès kalite fè (Fig. 1-3) rive nan echantiyon komen, sètadi silica/fè, sab, vitre, depo omojèn (Fig. 4). Yo te analize souflèt pyèj vapè yo tou (Fig. 5-6).
Tès AES se yon metòd analiz yo itilize pou detèmine chimi sifas asye pur epi dyagnostike rezistans li nan korozyon. Li montre tou deteryorasyon fim pasif la ak diminisyon nan konsantrasyon chromium nan fim pasif la pandan sifas la ap deteryore akòz korozyon.
Pou karakterize konpozisyon eleman sifas chak echantiyon, yo te itilize eskanè AES (pwofil konsantrasyon eleman sifas yo sou pwofondè).
Chak sit yo itilize pou analiz SEM ak ogmantasyon yo te chwazi ak anpil atansyon pou bay enfòmasyon sou rejyon tipik yo. Chak etid te bay enfòmasyon sou kèk kouch molekilè ki anlè yo (estime a 10 angstrom [Å] pa kouch) rive nan pwofondè alyaj metal la (200–1000 Å).
Yo anrejistre kantite enpòtan fè (Fe), krom (Cr), nikèl (Ni), oksijèn (O) ak kabòn (C) nan tout rejyon Rouge yo. Done ak rezilta AES yo prezante nan seksyon etid ka a.
Rezilta jeneral AES yo pou kondisyon inisyal yo montre ke gen yon gwo oksidasyon ki rive sou echantiyon ki gen konsantrasyon Fe ak O (oksid fè) ki wo anpil epi ki gen yon kontni Cr ki ba sou sifas la. Depo wouj sa a lakòz liberasyon patikil ki ka kontamine pwodwi a ak sifas ki an kontak ak pwodwi a.
Apre yo te retire wouj la, echantiyon "pasive" yo te montre yon rekiperasyon konplè nan fim pasif la, avèk Cr ki rive nan nivo konsantrasyon ki pi wo pase Fe, ak yon rapò sifas Cr:Fe ki varye ant 1.0 ak 2.0 epi yon absans jeneral oksid fè.
Yo te analize plizyè sifas ki graj lè l sèvi avèk XPS/ESCA pou konpare konsantrasyon eleman ak eta oksidasyon espektral Fe, Cr, souf (S), kalsyòm (Ca), sodyòm (Na), fosfò (P), azòt (N), ak O ak C (tablo A).
Gen yon diferans klè nan kontni Cr soti nan valè ki pre kouch pasivasyon an rive nan valè ki pi ba yo tipikman jwenn nan alyaj de baz yo. Nivo fè ak chromium yo jwenn sou sifas la reprezante diferan epesè ak klas depo wouj. Tès XPS yo te montre yon ogmantasyon nan Na, C oswa Ca sou sifas ki graj konpare ak sifas ki netwaye ak pasive.
Tès XPS yo te montre tou gwo nivo C nan wouj fè (nwa) osi byen ke Fe(x)O(y) (oksid fè) nan wouj. Done XPS yo pa itil pou konprann chanjman sifas pandan korozyon paske li evalye tou de metal wouj la ak metal de baz la. Yo bezwen plis tès XPS ak pi gwo echantiyon pou byen evalye rezilta yo.
Otè anvan yo te gen difikilte tou pou evalye done XPS yo. 10 Obsèvasyon sou teren pandan pwosesis retire a te montre ke kontni kabòn nan wo epi anjeneral li retire pa filtrasyon pandan pwosesis la. Mikwograf SEM ki te pran anvan ak apre tretman retire rid yo montre domaj sifas ki koze pa depo sa yo, tankou twou ak porosit, ki afekte dirèkteman korozyon.
Rezilta XPS yo apre pasivasyon an te montre ke rapò kontni Cr:Fe sou sifas la te pi wo lè fim pasivasyon an te refòme, kidonk li te diminye vitès korozyon an ak lòt efè negatif sou sifas la.
Echantiyon koupon yo te montre yon ogmantasyon siyifikatif nan rapò Cr:Fe ant sifas "jan l ye a" ak sifas pasive a. Rapò Cr:Fe inisyal yo te teste nan yon seri 0.6 a 1.0, alòske rapò pasivasyon apre tretman an te varye ant 1.0 a 2.5. Valè pou asye pur elektwopoli ak pasive yo se ant 1.5 ak 2.5.
Nan echantiyon yo te sibi pòs-tretman, pwofondè maksimòm rapò Cr:Fe a (etabli lè l sèvi avèk AES) te varye ant 3 a 16 Å. Yo konpare favorableman ak done ki soti nan etid anvan yo te pibliye pa Coleman2 ak Roll.9 Sifas tout echantiyon yo te gen nivo estanda Fe, Ni, O, Cr, ak C. Yo te jwenn tou nivo ki ba P, Cl, S, N, Ca, ak Na nan pifò echantiyon yo.
Rezid sa yo tipik pou pwodui netwayaj chimik, dlo pirifye, oswa polisaj elektwostatik. Apre plis analiz, yo te jwenn kèk kontaminasyon silikon sou sifas la ak nan diferan nivo kristal austenit la li menm. Sous la sanble se kontni silica nan dlo/vapè a, polisaj mekanik, oswa vit vizyèl ki fonn oswa grave nan selil jenerasyon CS la.
Yo rapòte ke pwodwi korozyon yo jwenn nan sistèm CS yo varye anpil. Sa a se akòz kondisyon varyab sistèm sa yo ak plasman divès konpozan tankou tiyo, pyèj ak lòt akseswa ki ka mennen nan kondisyon korozyon ak pwodwi korozyon.
Anplis de sa, souvan yo entwodui konpozan ranplasman nan sistèm nan ki pa byen pasive. Pwodwi korozyon yo afekte anpil tou pa konsepsyon dèlko CS la ak kalite dlo a. Gen kèk kalite dèlko ki se reboilers pandan ke lòt yo se flashers tibilè. Dèlko CS yo tipikman itilize ekran nan fen pou retire imidite nan vapè pwòp, pandan ke lòt dèlko yo itilize deflektè oswa siklòn.
Gen kèk ki pwodui yon patin fè prèske solid nan tiyo distribisyon an ak fè wouj ki kouvri l la. Blòk deflektè a fòme yon fim fè nwa ak yon wouj oksid fè anba epi li kreye yon dezyèm fenomèn sifas anlè sou fòm yon wouj swi ki pi fasil pou siye sou sifas la.
Anjeneral, depo ki sanble ak swi ferujin sa a pi pwononse pase depo wouj fè a, epi li pi mobil. Akòz ogmantasyon eta oksidasyon fè a nan kondansasyon an, labou ki pwodui nan kanal kondansasyon an nan pati anba tiyo distribisyon an gen labou oksid fè sou tèt labou fè a.
Bwason oksid fè a pase nan kolektè kondansasyon an, li vin vizib nan drenaj la, epi kouch ki anlè a fasil pou retire sou sifas la. Kalite dlo a jwe yon wòl enpòtan nan konpozisyon chimik bwason an.
Yon pi gwo kantite idrokarbur lakòz twòp swi nan wouj lèv, alòske yon pi gwo kantite silica lakòz yon pi gwo kantite silica, sa ki lakòz yon kouch wouj lèv lis oswa briyan. Jan nou te mansyone pi bonè, vizè nivo dlo yo gen tandans pou korozyon tou, sa ki pèmèt debri ak silica antre nan sistèm nan.
Pistolet la se yon sous enkyetid nan sistèm vapè paske kouch epè ka fòme ki fòme patikil. Patikil sa yo prezan sou sifas vapè oswa nan ekipman esterilizasyon vapè. Seksyon ki vin apre yo dekri efè posib dwòg yo.
SEM jan yo ye a nan Figi 7 ak 8 yo montre nati mikrokristalin karmin klas 2 nan ka 1 an. Yon matris patikilyèman dans nan kristal oksid fè te fòme sou sifas la sou fòm yon rezidi grenn amann. Sifas dekontamine ak pasive yo te montre domaj korozyon ki te lakòz yon teksti sifas ki graj ak yon ti jan pore jan yo montre nan Figi 9 ak 10 yo.
Eskanè NPP nan figi 11 lan montre eta inisyal sifas orijinal la ak oksid fè lou sou li. Sifas ki te pasive epi ki te retire rouj la (Figi 12) endike ke fim pasif la kounye a gen yon kontni Cr (liy wouj) ki wo pi wo pase Fe (liy nwa) a nan yon rapò Cr:Fe > 1.0. Sifas ki te pasive epi ki te retire rouj la (Figi 12) endike ke fim pasif la kounye a gen yon kontni Cr (liy wouj) ki wo pi wo pase Fe (liy nwa) a nan yon rapò Cr:Fe > 1.0. Пассивированная и обесточенная поверхность (рис. 12) указывает на то, что пассивная пассивная птленеть повышенное содержание Cr (красная линия) по сравнению с Fe (черная линия) при соотношении Cr, 0Fe. Sifas pasive ak de-energized la (Fig. 12) endike ke fim pasif la kounye a gen yon kontni Cr ki ogmante (liy wouj) konpare ak Fe (liy nwa) nan yon rapò Cr:Fe > 1.0.钝化和去皱表面(图12)表明,钝化膜现在的Cr(红线)含量高亼Fe(黑线(黑线(黑线(现在的Cr(红线) 1.0. 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 птленека птленка показывает высокое содержание Cr (красная линия), чем Fe (черная линия), при соотношении Cr:Fe > 1,0. Sifas pasive ak ride a (Fig. 12) montre ke fim pasive a kounye a gen yon kontni Cr ki pi wo (liy wouj) pase Fe (liy nwa) nan yon rapò Cr:Fe > 1.0.
Yon fim oksid chromium pasivant ki pi mens (< 80 Å) pi pwoteksyon pase yon fim oksid fè cristalline ki gen plizyè santèn angstrom epesè ki soti nan yon metal de baz ak yon kouch kal ki gen yon kontni fè ki plis pase 65%.
Konpozisyon chimik sifas pasive ak ride a kounye a konparab ak materyèl poli pasive yo. Sediman nan ka 1 an se yon sediman klas 2 ki kapab fòme in situ; pandan l ap akimile, patikil ki pi gwo yo fòme ki imigre ak vapè a.
Nan ka sa a, korozyon ki parèt la p ap mennen nan gwo defo oswa deteryorasyon nan kalite sifas la. Rid nòmal yo ap diminye efè koroziv la sou sifas la epi elimine posiblite pou gwo migrasyon patikil ki ka vin vizib.
Nan Figi 11, rezilta AES yo montre ke kouch epè toupre sifas la gen pi gwo nivo Fe ak O (500 Å oksid fè; liy vèt sitwon ak ble, respektivman), ki fè tranzisyon an nivo dopan Fe, Ni, Cr, ak O. Konsantrasyon Fe (liy ble) a pi wo pase sa ki nan nenpòt lòt metal, li ogmante soti nan 35% nan sifas la pou rive nan plis pase 65% nan alyaj la.
Sou sifas la, nivo O a (liy vèt pal) soti nan prèske 50% nan alyaj la rive nan prèske zewo nan yon epesè fim oksid ki plis pase 700 Å. Nivo Ni (liy vèt fonse) ak Cr (liy wouj) yo ba anpil sou sifas la (< 4%) epi yo ogmante rive nan nivo nòmal (11% ak 17%, respektivman) nan pwofondè alyaj la. Nivo Ni (liy vèt fonse) ak Cr (liy wouj) yo ba anpil sou sifas la (< 4%) epi yo ogmante rive nan nivo nòmal (11% ak 17%, respektivman) nan pwofondè alyaj la. Уровни Ni (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) чрезвычайно низки на поверхности (<4%) и ют сусви нормального уровня (11% ak 17% соответственно) в глубине сплава. Nivo Ni (liy vèt fonse) ak Cr (liy wouj) yo ba anpil sou sifas la (<4%) epi yo ogmante rive nan nivo nòmal (11% ak 17% respektivman) byen fon nan alyaj la.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 Ni (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) на поверхности чрезвычайно низки (<4%) и ют сусви нормального уровня в глубине сплава (11% ak 17% соответственно). Nivo Ni (liy vèt fonse) ak Cr (liy wouj) sou sifas la trè ba (<4%) epi yo ogmante rive nan nivo nòmal byen fon nan alyaj la (11% ak 17% respektivman).
Imaj AES nan fig. 12 la montre ke kouch wouj la (oksid fè) te retire epi fim pasivasyon an te retabli. Nan kouch prensipal 15 Å la, nivo Cr a (liy wouj) pi wo pase nivo Fe a (liy nwa), ki se yon fim pasif. Okòmansman, kontni Ni sou sifas la te 9%, li te ogmante pa 60-70 Å pi wo pase nivo Cr a (± 16%), epi answit li te ogmante rive nan nivo alyaj 200 Å la.
Apati 2%, nivo kabòn nan (liy ble a) desann a zewo nan 30 Å. Nivo Fe a okòmansman ba (< 15%) epi pita li egal ak nivo Cr a nan 15 Å epi li kontinye ogmante rive nan nivo alyaj la nan plis pase 65% nan 150 Å. Nivo Fe a okòmansman ba (< 15%) epi pita li egal ak nivo Cr a nan 15 Å epi li kontinye ogmante rive nan nivo alyaj la nan plis pase 65% nan 150 Å. Уровень Fe вначале низкий (< 15%), позже равен уровню Cr при 15 Å и продолжает увеличивает увеличивато всличивать при 15 65% pou 150 Å. Nivo Fe a okòmansman ba (< 15%), pita li egal a nivo Cr a 15 Å epi li kontinye ogmante rive nan plis pase 65% nivo alyaj la a 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 时继续增加到6超5%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6超5%的合金含量。 Содержание Fe изначально низкое (< 15 %), позже оно равняется содержанию Cr при 15 Åто и прадется увеличиваться до содержания сплава более 65 % при 150 Å. Kontni Fe a okòmansman ba (< 15%), pita li egal a kontni Cr a nan 15 Å epi li kontinye ogmante jiskaske kontni alyaj la depase 65% nan 150 Å.Nivo Cr yo ogmante a 25% nan sifas la a 30 Å epi diminye a 17% nan alyaj la.
Nivo O ki wo toupre sifas la (liy vèt pal) diminye a zewo apre yon pwofondè 120 Å. Analiz sa a demontre yon fim pasivasyon sifas ki byen devlope. Foto SEM yo nan figi 13 ak 14 montre nati kristalin ki graj, ki graj ak pore nan premye ak dezyèm kouch oksid fè sifas yo. Sifas ki ride a montre efè korozyon sou yon sifas ki graj ki pasyèlman twou (Figi 18-19).
Sifas pasive ak ride yo ki montre nan figi 13 ak 14 yo pa reziste oksidasyon grav. Figi 15 ak 16 yo montre yon fim pasivasyon retabli sou yon sifas metal.


Dat piblikasyon: 17 novanm 2022