Kami menggunakan cookie untuk meningkatkan pengalaman Anda.Dengan terus menjelajahi situs ini, Anda menyetujui penggunaan cookie kami.Informasi tambahan.
Sistem farmasi uap murni atau murni meliputi generator, katup kontrol, pipa distribusi atau saluran pipa, perangkap termodinamika atau kesetimbangan termostatik, pengukur tekanan, pengurang tekanan, katup pengaman, dan akumulator volumetrik.
Sebagian besar komponen ini terbuat dari baja tahan karat 316 L dan mengandung gasket fluoropolimer (biasanya polytetrafluoroethylene, juga dikenal sebagai Teflon atau PTFE), serta bahan semi-logam atau bahan elastomer lainnya.
Komponen ini rentan terhadap korosi atau degradasi selama penggunaan, yang memengaruhi kualitas utilitas Clean Steam (CS) jadi.Proyek yang dirinci dalam artikel ini mengevaluasi spesimen baja tahan karat dari empat studi kasus sistem CS, menilai risiko dampak korosi potensial pada proses dan sistem rekayasa kritis, dan menguji partikulat dan logam dalam kondensat.
Sampel komponen pipa dan sistem distribusi yang terkorosi ditempatkan untuk menyelidiki produk sampingan korosi.9 Untuk setiap kasus tertentu, kondisi permukaan yang berbeda dievaluasi.Misalnya, efek perona pipi dan korosi standar dievaluasi.
Permukaan sampel referensi dinilai untuk keberadaan endapan perona pipi menggunakan inspeksi visual, spektroskopi elektron Auger (AES), spektroskopi elektron untuk analisis kimia (ESCA), pemindaian mikroskop elektron (SEM) dan spektroskopi fotoelektron sinar-X (XPS).
Metode ini dapat mengungkapkan sifat fisik dan atom dari korosi dan endapan, serta menentukan faktor kunci yang mempengaruhi sifat cairan teknis atau produk akhir.satu
Produk korosi dari baja tahan karat dapat terjadi dalam berbagai bentuk, seperti lapisan oksida besi berwarna merah tua (coklat atau merah) pada permukaan di bawah atau di atas lapisan oksida besi (hitam atau abu-abu)2.Kemampuan untuk bermigrasi ke hilir.
Lapisan oksida besi (black blush) dapat menebal dari waktu ke waktu karena endapan menjadi lebih jelas, terbukti dengan adanya partikel atau endapan yang terlihat pada permukaan ruang sterilisasi dan peralatan atau wadah setelah sterilisasi uap, terjadi migrasi.Analisis laboratorium terhadap sampel kondensat menunjukkan sifat lumpur yang terdispersi dan jumlah logam terlarut dalam cairan CS.empat
Meski ada banyak alasan untuk fenomena ini, generator CS biasanya menjadi kontributor utama.Tidak jarang ditemukan oksida besi merah (coklat/merah) pada permukaan dan oksida besi (hitam/abu-abu) di ventilasi yang perlahan bermigrasi melalui sistem distribusi CS.6
Sistem distribusi CS merupakan konfigurasi percabangan dengan beberapa titik penggunaan yang berakhir di remote area atau di ujung header utama dan berbagai subheader cabang.Sistem dapat mencakup sejumlah regulator untuk membantu memulai penurunan tekanan/suhu pada titik penggunaan tertentu yang mungkin merupakan titik korosi potensial.
Korosi juga dapat terjadi pada desain trap yang higienis yang ditempatkan di berbagai titik dalam sistem untuk menghilangkan kondensat dan udara dari uap bersih yang mengalir melalui trap, perpipaan hilir/pipa pembuangan atau header kondensat.
Dalam kebanyakan kasus, migrasi balik kemungkinan besar terjadi di mana endapan karat menumpuk di perangkap dan tumbuh ke hulu ke dalam dan di luar jaringan pipa yang berdekatan atau pengumpul tempat penggunaan;karat yang terbentuk di perangkap atau komponen lain dapat dilihat di hulu sumber dengan migrasi konstan ke hilir dan hulu.
Beberapa komponen baja tahan karat juga menunjukkan berbagai struktur metalurgi tingkat sedang hingga tinggi, termasuk ferit delta.Kristal ferit diyakini mengurangi ketahanan korosi, meskipun mungkin hanya ada 1–5%.
Ferit juga tidak tahan terhadap korosi seperti struktur kristal austenitik, sehingga akan menimbulkan korosi.Ferit dapat dideteksi secara akurat dengan probe ferit dan semi-akurat dengan magnet, tetapi ada batasan yang signifikan.
Dari penyetelan sistem, hingga komisioning awal, dan pengaktifan generator CS baru dan pemipaan distribusi, ada beberapa faktor yang berkontribusi terhadap korosi:
Seiring waktu, elemen korosif seperti ini dapat menghasilkan produk korosi saat bertemu, bergabung, dan tumpang tindih dengan campuran besi dan besi.Jelaga hitam biasanya terlihat pertama kali di generator, kemudian muncul di pipa pelepasan generator dan akhirnya di seluruh sistem distribusi CS.
Analisis SEM dilakukan untuk mengungkap struktur mikro produk sampingan korosi yang menutupi seluruh permukaan dengan kristal dan partikel lainnya.Latar belakang atau permukaan di bawah tempat partikel ditemukan bervariasi dari berbagai tingkat besi (Gbr. 1-3) hingga sampel umum, yaitu silika/besi, endapan berpasir, vitreous, homogen (Gbr. 4).Bellow steam trap juga dianalisis (Gbr. 5-6).
Pengujian AES adalah metode analitik yang digunakan untuk menentukan kimia permukaan baja tahan karat dan mendiagnosis ketahanan korosinya.Ini juga menunjukkan kerusakan film pasif dan penurunan konsentrasi kromium dalam film pasif karena permukaannya memburuk akibat korosi.
Untuk mengkarakterisasi komposisi unsur permukaan setiap sampel, pemindaian AES (profil konsentrasi elemen permukaan terhadap kedalaman) digunakan.
Setiap situs yang digunakan untuk analisis dan augmentasi SEM telah dipilih dengan cermat untuk memberikan informasi dari wilayah tipikal.Setiap studi memberikan informasi dari beberapa lapisan molekul teratas (diperkirakan 10 angstrom [Å] per lapisan) hingga kedalaman paduan logam (200–1000 Å).
Sejumlah besar besi (Fe), kromium (Cr), nikel (Ni), oksigen (O) dan karbon (C) telah dicatat di semua wilayah Rouge.Data dan hasil AES diuraikan di bagian studi kasus.
Hasil AES keseluruhan untuk kondisi awal menunjukkan bahwa oksidasi kuat terjadi pada sampel dengan konsentrasi Fe dan O (oksida besi) yang sangat tinggi dan kandungan Cr yang rendah di permukaan.Endapan kemerahan ini menghasilkan pelepasan partikel yang dapat mencemari produk dan permukaan yang bersentuhan dengan produk.
Setelah perona pipi dihilangkan, sampel "pasivasi" menunjukkan pemulihan lengkap dari film pasif, dengan Cr mencapai tingkat konsentrasi yang lebih tinggi daripada Fe, dengan rasio permukaan Cr:Fe berkisar antara 1,0 hingga 2,0 dan tidak adanya oksida besi secara keseluruhan.
Berbagai permukaan kasar dianalisis menggunakan XPS/ESCA untuk membandingkan konsentrasi unsur dan tingkat oksidasi spektral Fe, Cr, sulfur (S), kalsium (Ca), natrium (Na), fosfor (P), nitrogen (N), dan O. dan C (tabel A).
Ada perbedaan yang jelas dalam konten Cr dari nilai yang dekat dengan lapisan pasivasi ke nilai yang lebih rendah yang biasanya ditemukan pada paduan dasar.Tingkat besi dan kromium yang ditemukan di permukaan mewakili ketebalan dan tingkat endapan pemerah pipi yang berbeda.Tes XPS menunjukkan peningkatan Na, C atau Ca pada permukaan kasar dibandingkan dengan permukaan yang dibersihkan dan dipasivasi.
Pengujian XPS juga menunjukkan kadar C yang tinggi dalam warna merah besi (hitam) serta Fe(x)O(y) (oksida besi) dalam warna merah.Data XPS tidak berguna untuk memahami perubahan permukaan selama korosi karena ini mengevaluasi logam merah dan logam dasar.Pengujian XPS tambahan dengan sampel yang lebih besar diperlukan untuk mengevaluasi hasil dengan benar.
Penulis sebelumnya juga mengalami kesulitan mengevaluasi data XPS.10 Pengamatan lapangan selama proses penghilangan menunjukkan bahwa kandungan karbon tinggi dan biasanya dihilangkan dengan penyaringan selama pemrosesan.Mikrograf SEM yang diambil sebelum dan sesudah perawatan penghilangan kerut menggambarkan kerusakan permukaan yang disebabkan oleh endapan tersebut, termasuk pitting dan porositas, yang secara langsung mempengaruhi korosi.
Hasil XPS setelah pasivasi menunjukkan bahwa rasio kandungan Cr:Fe di permukaan jauh lebih tinggi ketika film pasivasi dibentuk kembali, sehingga mengurangi laju korosi dan efek buruk lainnya pada permukaan.
Sampel kupon menunjukkan peningkatan yang signifikan dalam rasio Cr:Fe antara permukaan “apa adanya” dan permukaan yang dipasivasi.Rasio Cr:Fe awal diuji dalam kisaran 0,6 hingga 1,0, sedangkan rasio pasivasi pasca perawatan berkisar antara 1,0 hingga 2,5.Nilai untuk baja tahan karat yang dipoles dan dipasivasi adalah antara 1,5 dan 2,5.
Dalam sampel yang mengalami pasca-pemrosesan, kedalaman maksimum rasio Cr:Fe (dibuat menggunakan AES) berkisar antara 3 hingga 16 Å.Mereka lebih baik dibandingkan dengan data dari penelitian sebelumnya yang diterbitkan oleh Coleman2 and Roll.9 Permukaan semua sampel memiliki kadar Fe, Ni, O, Cr, dan C yang standar. Kadar P, Cl, S, N, Ca, dan Na yang rendah juga ditemukan di sebagian besar sampel.
Residu ini khas dari pembersih kimia, air murni, atau pemolesan listrik.Setelah analisis lebih lanjut, beberapa kontaminasi silikon ditemukan di permukaan dan pada tingkat yang berbeda dari kristal austenit itu sendiri.Sumbernya tampaknya adalah kandungan silika dari air/uap, pemoles mekanis, atau kaca penglihatan yang dilarutkan atau diukir dalam sel generasi CS.
Produk korosi yang ditemukan dalam sistem CS dilaporkan sangat bervariasi.Hal ini disebabkan kondisi sistem yang bervariasi dan penempatan berbagai komponen seperti valve, trap dan aksesoris lainnya yang dapat menyebabkan kondisi korosif dan produk korosi.
Selain itu, komponen pengganti sering dimasukkan ke dalam sistem yang tidak dipasivasi dengan benar.Produk korosi juga dipengaruhi secara signifikan oleh desain generator CS dan kualitas air.Beberapa jenis genset adalah reboiler sementara yang lain adalah tubular flasher.Generator CS biasanya menggunakan layar akhir untuk menghilangkan kelembapan dari uap bersih, sedangkan generator lain menggunakan sekat atau siklon.
Beberapa menghasilkan patina besi yang hampir padat di pipa distribusi dan besi merah menutupinya.Baffle block membentuk film besi hitam dengan perona pipi oksida besi di bawahnya dan menciptakan fenomena permukaan atas kedua dalam bentuk perona pipi jelaga yang lebih mudah dibersihkan dari permukaan.
Biasanya, endapan seperti jelaga mengandung besi ini jauh lebih menonjol daripada endapan besi-merah, dan lebih mobile.Karena peningkatan keadaan oksidasi besi di kondensat, lumpur yang dihasilkan di saluran kondensat di bagian bawah pipa distribusi memiliki lumpur oksida besi di atas lumpur besi.
Perona pipi oksida besi melewati pengumpul kondensat, menjadi terlihat di saluran pembuangan, dan lapisan atas mudah terhapus dari permukaan.Kualitas air memainkan peran penting dalam komposisi kimia perona pipi.
Kandungan hidrokarbon yang lebih tinggi menghasilkan terlalu banyak jelaga pada lipstik, sedangkan kandungan silika yang lebih tinggi menghasilkan kandungan silika yang lebih tinggi, menghasilkan lapisan lipstik yang halus atau mengkilap.Seperti disebutkan sebelumnya, kaca penglihatan ketinggian air juga rentan terhadap korosi, memungkinkan serpihan dan silika masuk ke dalam sistem.
Pistol menjadi perhatian dalam sistem uap karena lapisan tebal dapat terbentuk yang membentuk partikel.Partikel-partikel ini terdapat pada permukaan uap atau peralatan sterilisasi uap.Bagian berikut menjelaskan kemungkinan efek obat.
SEM As-Is pada Gambar 7 dan 8 menunjukkan sifat mikrokristalin dari carmine kelas 2 dalam kasus 1. Matriks kristal oksida besi yang sangat padat terbentuk di permukaan dalam bentuk residu berbutir halus.Permukaan yang didekontaminasi dan dipasivasi menunjukkan kerusakan korosi yang menghasilkan tekstur permukaan yang kasar dan sedikit berpori seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9 dan 10.
Pemindaian NPP pada gambar.11 menunjukkan keadaan awal permukaan asli dengan oksida besi berat di atasnya. Permukaan yang terpasivasi dan terderogasi (Gambar 12) menunjukkan bahwa film pasif sekarang memiliki kandungan Cr (garis merah) yang tinggi di atas Fe (garis hitam) pada rasio > 1,0 Cr:Fe. Permukaan yang terpasivasi dan terderogasi (Gambar 12) menunjukkan bahwa film pasif sekarang memiliki kandungan Cr (garis merah) yang tinggi di atas Fe (garis hitam) pada rasio > 1,0 Cr:Fe. Пассивированная и обесточенная поверхность (рис. 12) указывает на то, что пассивная пленка теперь имеет Cr:Fe > 1,0. Permukaan yang dipasivasi dan dihilangkan energinya (Gbr. 12) menunjukkan bahwa film pasif sekarang memiliki kandungan Cr (garis merah) yang meningkat dibandingkan dengan Fe (garis hitam) pada rasio 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（黑线），Cr:Fe 比率> 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 пленка теперь имеет более высокое содержание Cr (красная линия), чем Fe (черная линия), при соотношении Cr:Fe > 1,0. Permukaan yang terpasivasi dan berkerut (Gbr. 12) menunjukkan bahwa film yang terpasivasi sekarang memiliki kandungan Cr (garis merah) yang lebih tinggi daripada Fe (garis hitam) pada rasio Cr:Fe > 1,0.
Film oksida kromium pasif yang lebih tipis (<80 Å) lebih protektif daripada film oksida besi kristal setebal ratusan angstrom dari logam dasar dan lapisan kerak dengan kandungan besi lebih dari 65%.
Komposisi kimia dari permukaan yang dipasivasi dan kusut sekarang sebanding dengan bahan yang dipoles yang dipasivasi.Sedimen pada kasus 1 merupakan sedimen kelas 2 yang mampu terbentuk secara in situ;saat terakumulasi, partikel yang lebih besar terbentuk yang bermigrasi dengan uap.
Dalam hal ini, korosi yang ditunjukkan tidak akan menyebabkan cacat serius atau penurunan kualitas permukaan.Kerutan normal akan mengurangi efek korosif pada permukaan dan menghilangkan kemungkinan migrasi partikel yang kuat yang mungkin terlihat.
Pada Gambar 11, hasil AES menunjukkan bahwa lapisan tebal di dekat permukaan memiliki kadar Fe dan O yang lebih tinggi (masing-masing 500 Å oksida besi; hijau lemon dan garis biru), beralih ke kadar Fe, Ni, Cr, dan O yang didoping. Konsentrasi Fe (garis biru) jauh lebih tinggi daripada logam lainnya, meningkat dari 35% di permukaan menjadi lebih dari 65% dalam paduan.
Di permukaan, tingkat O (garis hijau muda) berubah dari hampir 50% dalam paduan menjadi hampir nol pada ketebalan film oksida lebih dari 700 Å. Level Ni (garis hijau tua) dan Cr (garis merah) sangat rendah di permukaan (<4%) dan meningkat ke level normal (masing-masing 11% dan 17%) pada kedalaman paduan. Level Ni (garis hijau tua) dan Cr (garis merah) sangat rendah di permukaan (<4%) dan meningkat ke level normal (masing-masing 11% dan 17%) pada kedalaman paduan. Уровни Ni (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) чрезвычайно низки на поверхности (<4%) dan увеличиваются д о нормального уровня (11% dan 17% соответственно) di глубине сплава. Tingkat Ni (garis hijau tua) dan Cr (garis merah) sangat rendah di permukaan (<4%) dan meningkat ke tingkat normal (masing-masing 11% dan 17%) jauh di dalam paduan.表面的Ni（深绿线） dan 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% dan 17%）。表面的Ni（深绿线） dan 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%) dan увеличиваются д о нормального уровня в глубине сплава (11% и 17% соответственно). Tingkat Ni (garis hijau tua) dan Cr (garis merah) di permukaan sangat rendah (<4%) dan meningkat ke tingkat normal jauh di dalam paduan (masing-masing 11% dan 17%).
Gambar AES dalam gambar.12 menunjukkan bahwa lapisan pemerah pipi (oksida besi) telah dihilangkan dan film pasivasi telah dipulihkan.Pada lapisan primer 15 Å, kadar Cr (garis merah) lebih tinggi daripada kadar Fe (garis hitam), yang merupakan film pasif.Awalnya, kandungan Ni di permukaan adalah 9%, meningkat 60–70 Å di atas level Cr (± 16%), dan kemudian meningkat hingga level paduan 200 Å.
Mulai dari 2%, tingkat karbon (garis biru) turun menjadi nol pada 30 Å. Tingkat Fe awalnya rendah (<15%) dan kemudian sama dengan tingkat Cr pada 15 Å dan terus meningkat ke tingkat paduan lebih dari 65% pada 150 Å. Tingkat Fe awalnya rendah (<15%) dan kemudian sama dengan tingkat Cr pada 15 Å dan terus meningkat ke tingkat paduan lebih dari 65% pada 150 Å. Уровень Fe вначале низкий (< 15%), позже равен уровню Cr при 15 Å и продолжает увеличиваться до уровня спл dari 65% untuk 150 Å. Tingkat Fe awalnya rendah (<15%), kemudian sama dengan tingkat Cr pada 15 Å dan terus meningkat hingga lebih dari 65% tingkat paduan pada 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 时继续增加到超过65% 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 时继续增加到超过65% 的合金含量。 Содержание Fe изначально низкое (< 15 %), позже оно равняется содержанию Cr при 15 Å и продолжает увеличи ваться до содержания сплава более 65 % 150 Å. Kandungan Fe awalnya rendah (< 15%), kemudian sama dengan kandungan Cr pada 15 Å dan terus meningkat hingga kandungan paduan lebih dari 65% pada 150 Å.Tingkat Cr meningkat menjadi 25% dari permukaan pada 30 Å dan menurun menjadi 17% dalam paduan.
Level O yang ditinggikan di dekat permukaan (garis hijau muda) berkurang menjadi nol setelah kedalaman 120 Å.Analisis ini menunjukkan film pasivasi permukaan yang berkembang dengan baik.Foto-foto SEM pada gambar 13 dan 14 menunjukkan sifat kristal kasar, kasar dan berpori dari permukaan lapisan besi oksida ke-1 dan ke-2.Permukaan yang berkerut menunjukkan efek korosi pada permukaan kasar yang berlubang sebagian (Gambar 18-19).
Permukaan yang dipasivasi dan kusut yang ditunjukkan pada Gambar 13 dan 14 tidak tahan terhadap oksidasi yang parah.Gambar 15 dan 16 menunjukkan film pasivasi yang dipulihkan pada permukaan logam.