Mir benotze Cookien fir Är Erfahrung ze verbesseren.Andeems Dir weider op dësem Site surft, averstanen Dir eis Benotzung vu Cookien.Zousätzlech Informatiounen.
Pure oder reng Damp pharmazeutesch Systemer enthalen Generatoren, Kontrollventile, Verdeelungsleitungen oder Pipelines, thermodynamesch oder Gläichgewiicht thermostatesch Fallen, Drockmeter, Drockreduzéierer, Sécherheetsventile a Volumetresch Akkumulatoren.
Déi meescht vun dësen Deeler sinn aus 316 L Edelstahl gemaach an enthalen Fluoropolymer Dichtungen (typesch Polytetrafluorethylen, och bekannt als Teflon oder PTFE), souwéi Hallefmetall oder aner elastomere Materialien.
Dës Komponente si ufälleg fir Korrosioun oder Degradatioun beim Gebrauch, wat d'Qualitéit vum fäerdege Clean Steam (CS) Utility beaflosst.De Projet, deen an dësem Artikel detailléiert ass, evaluéiert Edelstahl Exemplare vu véier CS System Fallstudien, bewäert de Risiko vu potenziellen Korrosiounseffekter op Prozess- a kriteschen Ingenieurssystemer, a getest fir Partikelen a Metaller am Kondensat.
Echantillon vu korrodéierte Päif- a Verdeelungssystemkomponente ginn plazéiert fir Korrosiouns-Nieweprodukter z'ënnersichen.9 Fir all spezifesche Fall goufen verschidden Uewerflächebedéngungen bewäert.Zum Beispill goufe Standardrous a Korrosiounseffekter bewäert.
D'Surface vun de Referenzproben goufen bewäert fir d'Präsenz vu Rousdepositioune mat visueller Inspektioun, Auger Elektronenspektroskopie (AES), Elektronespektroskopie fir chemesch Analyse (ESCA), Scannenelektronenmikroskopie (SEM) an Röntgenfotoelektronenspektroskopie (XPS).
Dës Methoden kënnen d'physikalesch an atomesch Eegeschafte vu Korrosioun an Oflagerungen opdecken, wéi och d'Schlësselfaktoren bestëmmen, déi d'Eegeschafte vun technesche Flëssegkeeten oder Endprodukter beaflossen.eent
Korrosiounsprodukter aus Edelstol kënne vill Formen unhuelen, sou wéi eng Karminschicht aus Eisenoxid (brong oder rout) op der Uewerfläch ënner oder iwwer der Schicht vum Eisenoxid (schwaarz oder gro)2.Fäegkeet downstream ze migréieren.
D'Eisenoxidschicht (schwaarz Rou) ka mat der Zäit verdicken wéi d'Depositioune méi ausgeschwat ginn, wéi beweist duerch Partikelen oder Oflagerungen sichtbar op den Uewerflächen vun der Sterilisatiounskammer an Ausrüstung oder Behälter no Dampsteriliséierung, et gëtt Migratioun.Laboratoire Analyse vu Kondensatproben huet d'verspreet Natur vum Schlamm gewisen an d'Quantitéit u lösleche Metaller an der CS Flëssegkeet.véier
Och wann et vill Grënn fir dëst Phänomen sinn, ass den CS Generator normalerweis den Haaptbeitrag.Et ass net ongewéinlech rout Eisenoxid (brong / rout) op Flächen an Eisenoxid (schwaarz / gro) an Ventilen ze fannen déi lues duerch de CS Verdeelungssystem migréieren.6
De CS Verdeelungssystem ass eng Verzweigungskonfiguratioun mat multiple Benotzungspunkten, déi op Fernberäicher ophalen oder um Enn vum Haaptheader a verschidde Filialsubheader.De System kann eng Zuel vu Reguléierer enthalen fir den Drock / Temperaturreduktioun op spezifesche Gebrauchspunkten ze hëllefen, déi potenziell Korrosiounspunkte kënne sinn.
Korrosioun kann och an hygienesche Design Fallen optrieden, déi op verschiddene Punkten am System plazéiert sinn, fir Kondensat a Loft aus dem fléissenden propperem Damp duerch d'Fal, Downstream Piping / Offlossleitung oder Kondensat Header ze läschen.
Am meeschte Fäll, ëmgedréint Migratioun ass wahrscheinlech wou Rascht Dépôten op der Fal opbauen a wuessen upstream an an doriwwer eraus ugrenzend Pipelines oder Point-of-Benotze Sammler;Rost, déi an Fallen oder aner Komponenten formt, kann op der Quell mat konstanter Migratioun no ënnen an am Stroum gesi ginn.
E puer Edelstahlkomponenten weisen och verschidde moderéiert bis héich Niveaue vu metallurgesche Strukturen, dorënner Delta Ferrit.Ferrit Kristalle ginn ugeholl datt se d'Korrosiounsbeständegkeet reduzéieren, och wann se an esou wéineg wéi 1-5% präsent sinn.
Ferrit ass och net esou resistent géint Korrosioun wéi déi austenitesch Kristallstruktur, sou datt et preferentiell korrodéiert.Ferrite kënne genee mat enger Ferritsonde festgestallt ginn an semi-genau mat engem Magnéit, awer et gi bedeitend Aschränkungen.
Vum Systemsetup, duerch initial Inbetriebung, an de Start vun engem neie CS Generator a Verdeelungsleitung, ginn et eng Rei Faktoren, déi zur Korrosioun bäidroen:
Mat der Zäit kënne korrosiv Elementer wéi dës Korrosiounsprodukter produzéieren wa se sech treffen, kombinéieren an iwwerlappen mat Mëschungen aus Eisen an Eisen.Schwaarz Soot gëtt normalerweis als éischt am Generator gesi, dann erschéngt et am Generator-Entladungsleitung a schliisslech am ganze CS Verdeelungssystem.
SEM Analyse gouf gemaach fir d'Mikrostruktur vu Korrosiouns-Nieweprodukter z'entdecken déi d'ganz Uewerfläch mat Kristalle an aner Partikelen ofdecken.Den Hannergrond oder ënnerierdesch Uewerfläch, op där d'Partikelen fonnt ginn, variéiert vu verschiddene Qualitéiten vun Eisen (Fig. 1-3) bis allgemeng Proben, nämlech Silica / Eisen, Sandy, Glasfërmeg, homogen Oflagerungen (Fig. 4).D'Dampffall Balgen goufen och analyséiert (Fig. 5-6).
AES Testen ass eng analytesch Method déi benotzt gëtt fir d'Uewerflächchemie vun Edelstol ze bestëmmen an hir Korrosiounsbeständegkeet ze diagnostizéieren.Et weist och d'Verschlechterung vum passive Film an d'Ofsenkung vun der Konzentratioun vu Chrom am passive Film wéi d'Uewerfläch verschlechtert wéinst Korrosioun.
Fir d'Elemental Zesummesetzung vun der Uewerfläch vun all Prouf ze charakteriséieren, goufen AES Scans (Konzentratiounsprofile vun Uewerflächeelementer iwwer Déift) benotzt.
All Site fir SEM Analyse an Augmentatioun benotzt gouf suergfälteg ausgewielt fir Informatioun aus typesche Regiounen ze liwweren.All Studie liwwert Informatioun vun den Top puer molekulare Schichten (geschat op 10 Angstrom [Å] pro Schicht) bis zur Déift vun der Metalllegierung (200-1000 Å).
Bedeitend Quantitéiten un Eisen (Fe), Chrom (Cr), Néckel (Ni), Sauerstoff (O) a Kuelestoff (C) goufen an alle Regioune vu Rouge opgeholl.AES Daten a Resultater ginn an der Fallstudie Sektioun beschriwwen.
Déi allgemeng AES Resultater fir d'initial Bedéngungen weisen datt staark Oxidatioun op Proben geschitt mat ongewéinlech héije Konzentratioune vu Fe an O (Eisenoxiden) a nidderegen Cr Inhalt op der Uewerfläch.Dës ruddy Depositioun resultéiert an der Verëffentlechung vu Partikelen, déi d'Produkt an d'Uewerflächen a Kontakt mam Produkt kontaminéiere kënnen.
Nodeem de Roude geläscht gouf, hunn déi "passivéiert" Proben eng komplett Erhuelung vum passive Film gewisen, mat Cr méi héich Konzentratiounsniveauen wéi Fe z'erreechen, mat engem Cr:Fe Uewerflächeverhältnis tëscht 1,0 an 2,0 an enger allgemenger Fehlen vun Eisenoxid.
Verschidde rau Flächen goufen mat XPS / ESCA analyséiert fir elementar Konzentratioune a spektral Oxidatiounszoustand vu Fe, Cr, Schwefel (S), Kalzium (Ca), Natrium (Na), Phosphor (P), Stickstoff (N), an O. a C (Table A) ze vergläichen.
Et gëtt e kloren Ënnerscheed am Cr Inhalt vu Wäerter no bei der Passivatiounsschicht bis méi niddereg Wäerter déi typesch a Basislegierungen fonnt ginn.D'Niveaue vun Eisen a Chrom op der Uewerfläch fonnt representéieren verschidden Dicken a Grad vu Rouge Depositioune.XPS Tester hunn eng Erhéijung vun Na, C oder Ca op rau Flächen am Verglach mat gereinegt a passivéiert Flächen gewisen.
XPS Tester hunn och héich Niveaue vu C am Eisenrout (schwaarz) roude wéi och Fe(x)O(y) (Eisenoxid) a rout gewisen.XPS Daten sinn net nëtzlech fir d'Uewerflächenännerunge während der Korrosioun ze verstoen well se souwuel de roude Metal wéi och d'Basismetall evaluéieren.Zousätzlech XPS Tester mat gréissere Proben ass erfuerderlech fir d'Resultater richteg ze evaluéieren.
Virdrun Autoren haten och Schwieregkeeten XPS Daten ze evaluéieren.10 Feldobservatiounen während dem Entfernungsprozess hu gewisen datt de Kuelestoff héich ass an normalerweis duerch Filtratioun wärend der Veraarbechtung geläscht gëtt.SEM Mikrographen, déi virun an no der Faltentfernungsbehandlung gemaach goufen, illustréieren den Uewerflächeschued verursaacht duerch dës Oflagerungen, dorënner Pitting a Porositéit, déi direkt Korrosioun beaflossen.
D'XPS Resultater no Passivatioun weisen datt de Cr: Fe Inhaltsverhältnis op der Uewerfläch vill méi héich war wann de Passivatiounsfilm nei geformt gouf, an doduerch d'Korrosiounsquote an aner negativ Auswierkungen op der Uewerfläch reduzéiert.
D'Coupon Echantillon hunn eng bedeitend Erhéijung vum Cr:Fe Verhältnis tëscht der "wéi ass" Uewerfläch an der passivéierter Uewerfläch gewisen.Initial Cr:Fe Verhältnisser goufen am Beräich vun 0.6 bis 1.0 getest, während Post-Behandlungspassivatiounsverhältnisser vun 1.0 bis 2.5 goungen.D'Wäerter fir elektropoléiert a passivéiert Edelstahl sinn tëscht 1,5 an 2,5.
An de Proben, déi no der Postveraarbechtung ënnerworf goufen, ass déi maximal Tiefe vum Cr:Fe Verhältnis (etabléiert mat AES) vun 3 bis 16 Å.Si vergläichen favorabel mat Daten aus fréiere Studien publizéiert vum Coleman2 a Roll.9 D'Surfaces vun all Echantillon haten Standard Niveau vun Fe, Ni, O, Cr, an C. Niddreg Niveauen vun P, Cl, S, N, Ca, an Na goufen och am meeschte vun de Echantillon fonnt.
Dës Reschter sinn typesch fir chemesch Botzmëttelen, gereinegt Waasser oder Elektropoléieren.Bei weiderer Analyse gouf e puer Siliziumkontaminatioun op der Uewerfläch an op verschiddene Niveauen vum Austenitkristall selwer fonnt.D'Quell schéngt de Silikagehalt vum Waasser / Damp, mechanesche Polier, oder opgeléist oder geätzt Siichtglas an der CS Generatiounszell ze sinn.
Korrosiounsprodukter, déi an CS Systemer fonnt goufen, gi gemellt staark ze variéieren.Dëst ass wéinst de variéiere Bedéngungen vun dëse Systemer an der Plazéierung vu verschiddene Komponenten wéi Ventile, Fallen an aner Accessoiren, déi zu korrosive Bedéngungen a Korrosiounsprodukter kënne féieren.
Zousätzlech ginn Ersatzkomponenten dacks an de System agefouert, déi net richteg passivéiert sinn.Korrosiounsprodukter sinn och wesentlech vum Design vum CS Generator an der Qualitéit vum Waasser beaflosst.E puer Aarte vu Generator-Sets sinn Reboiler, anerer sinn tubulär Blëtzer.CS Generatoren benotzen typesch Ennbildschirmer fir Feuchtigkeit aus propperem Damp ze entfernen, während aner Generatoren Baffles oder Zyklonen benotzen.
E puer produzéieren eng bal zolidd Eisen Patina an der Verdeelungsleitung an de roude Eisen deen et ofdeckt.De bafféierte Block bildt e schwaarzen Eisenfilm mat engem Eisenoxidbloss drënner a schaaft en zweeten Uewerfläch-Phänomen a Form vun engem sooty Rous, dee méi einfach ass vun der Uewerfläch ze wëschen.
Als Regel, ass dës ferruginous soot-ähnlechen Depot vill méi ausgeschwat wéi Eisen-rout, an ass méi mobil.Wéinst dem verstäerkten Oxidatiounszoustand vum Eisen am Kondensat huet de Schlamm, deen am Kondensatkanal um Enn vun der Verdeelungsleitung entsteet, Eisenoxid-Schlamm uewen um Eisenschlamm.
D'Eisenoxid Rousen passéiert duerch de Kondensatkollektor, gëtt am Drain sichtbar, an d'Topschicht gëtt liicht vun der Uewerfläch reift.D'Waasserqualitéit spillt eng wichteg Roll an der chemescher Zesummesetzung vum Rous.
Méi héije Kuelewaasserstoffgehalt resultéiert zu ze vill Rous am Lippenstift, während méi héije Silicagehalt zu méi héije Silikagehalt resultéiert, wat zu enger glater oder glänzender Lippenstiftschicht resultéiert.Wéi virdru scho gesot, sinn d'Waasserniveau Siicht Brëller och ufälleg fir Korrosioun, sou datt Schutt a Silika an de System erakommen.
D'Waff ass eng Ursaach fir Suergen an Dampsystemer well déck Schichten kënne bilden déi Partikel bilden.Dës Partikele sinn op Dampflächen oder an Dampsteriliséierungsausrüstung präsent.Déi folgend Rubriken beschreiwen méiglech Drogenofhängeger Effekter.
D'As-Is SEMs an de Figuren 7 an 8 weisen d'mikrokristallin Natur vun der Klass 2 Karmin am Fall 1. Eng besonnesch dichte Matrix vun Eisenoxid-Kristalle geformt op der Uewerfläch an der Form vun engem feinkorrekte Rescht.Dekontaminéiert a passivéiert Flächen hunn Korrosiounsschued gewisen, wat zu enger rauer a liicht poröser Uewerflächentextur resultéiert wéi an de Figuren 9 an 10.
NPP Scan an Fig.11 weist den initialen Zoustand vun der ursprénglecher Uewerfläch mat schwéierem Eisenoxid drop. Déi passivéiert an derouged Uewerfläch (Figur 12) weist datt de passive Film elo en erhöhte Cr (roude Linn) Inhalt iwwer der Fe (schwaarz Linn) bei > 1,0 Cr:Fe Verhältnis huet. Déi passivéiert an derouged Uewerfläch (Figur 12) weist datt de passive Film elo en erhöhte Cr (roude Linn) Inhalt iwwer der Fe (schwaarz Linn) bei > 1,0 Cr:Fe Verhältnis huet. Пассивированная и обесточенная поверхность (рис. 12) указывает на то, что пассивная пленка теперь имеснает повися ния) по сравнению с Fe (черная линия) при соотношении Cr:Fe > 1,0. Déi passivéiert an energesch Uewerfläch (Fig. 12) weist datt de passive Film elo e verstäerkten Inhalt vu Cr (rout Linn) am Verglach zu Fe (schwaarz Linn) am Verhältnis vu Cr:Fe> 1,0 huet.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ﺌ0.1 . 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 босек ная линия), чем Fe (черная линия), при соотношении Cr:Fe > 1,0. Déi passivéiert a gekräizte Uewerfläch (Fig. 12) weist datt de passivéierte Film elo e méi héije Cr Inhalt (rout Linn) huet wéi Fe (schwaarz Linn) bei engem Cr:Fe Verhältnis> 1,0.
E méi dënnen (< 80 Å) passivéierend Chromoxidfilm ass méi schützend wéi honnerte Angstrom décke kristallin Eisenoxidfilm aus engem Basismetall a Skala Schicht mat engem Eisengehalt vu méi wéi 65%.
Déi chemesch Zesummesetzung vun der passivéierter a gekräizter Uewerfläch ass elo vergläichbar mat passivéierte poléierte Materialien.De Sediment am Fall 1 ass e Klass 2 Sediment dat fäeg ass in situ ze bilden;wéi et sech accumuléiert, gi méi grouss Partikelen geformt, déi mam Damp migréieren.
An dësem Fall wäert d'Korrosioun net zu sérieux Mängel oder Verschlechterung vun der Uewerflächqualitéit féieren.Normal Falten reduzéiert de korrosiven Effekt op der Uewerfläch an eliminéiert d'Méiglechkeet vu staarker Migratioun vu Partikelen, déi sichtbar kënne ginn.
An der Figur 11, weisen AES Resultater datt décke Schichten no bei der Uewerfläch méi héich Niveaue vu Fe an O hunn (500 Å Eisenoxid; Zitroungréng a blo Linnen, respektiv), Iwwergank op dotéiert Niveauen vu Fe, Ni, Cr, an O. Fe Konzentratioun (blo Linn) ass vill méi héich wéi déi vun all aner Metall, eropgeet vun 35% op der Uewerfläch op iwwer 65%.
Op der Uewerfläch geet den O Niveau (hellgréng Linn) vu bal 50% an der Legierung op bal Null bei enger Oxidfilmdicke vu méi wéi 700 Å. D'Ni (däischtergréng Linn) a Cr (rout Linn) Niveauen sinn extrem niddereg op der Uewerfläch (<4%) an erop op normal Niveauen (11% respektiv 17%) an der Legierungsdéift. D'Ni (däischtergréng Linn) a Cr (rout Linn) Niveauen sinn extrem niddereg op der Uewerfläch (<4%) an erop op normal Niveauen (11% respektiv 17%) an der Legierungsdéift. Уровни Ni (темно-зеленая линия) a Cr (красная линия) чрезвычайно низки на поверхности (<4%) an увеличиваюния (<4%) an увеличиваюния (1% 1% 1. 7% соответственно) в глубине сплава. Niveauen vun Ni (donkelgréng Linn) a Cr (rout Linn) sinn extrem niddereg op der Uewerfläch (<4%) an erhéijen op normal Niveauen (11% respektiv 17%) déif an der Legierung.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删刳极低加11% bis 17%).表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%），而在合金深度处帰氊度处帰氊刳11% Уровни Ni (темно-зеленая линия) a Cr (красная линия) op поверхности чрезвычайно низки (<4%) an увеличиваются не сплава (11% an 17% соответственно). Niveauen vun Ni (donkelgréng Linn) a Cr (rout Linn) op der Uewerfläch sinn extrem niddereg (<4%) an erhéijen op normal Niveauen déif an der Legierung (respektiv 11% an 17%).
AES Bild an Fig.12 weist datt d'Rouge (Eisenoxid) Schicht ewechgeholl gouf an de Passivatiounsfilm restauréiert gouf.An der 15 Å Primärschicht ass de Cr Niveau (rout Linn) méi héich wéi de Fe Niveau (schwaarz Linn), wat e passive Film ass.Am Ufank war den Ni Inhalt op der Uewerfläch 9%, eropgaang ëm 60-70 Å iwwer dem Cr Niveau (± 16%), an dann erop op den Legierungsniveau vun 200 Å.
Vun 2% un, fällt de Kuelestoffniveau (blo Linn) op Null bei 30 Å. De Fe-Niveau ass ufanks niddereg (< 15%) a spéider gläich mam Cr-Niveau bei 15 Å a geet weider op den Legierungsniveau op méi wéi 65% bei 150 Å erop. De Fe-Niveau ass ufanks niddereg (< 15%) a spéider gläich mam Cr-Niveau bei 15 Å a geet weider op den Legierungsniveau op méi wéi 65% bei 150 Å erop. Уровень Fe вначале низкий (< 15%). De Fe-Niveau ass ufanks niddereg (< 15%), spéider entsprécht dem Cr Niveau bei 15 Å a geet weider op iwwer 65% Legierungsniveau bei 150 Å erop. Fe 含量最初很低(< 15%)，后来在15 Å 时等于Cr 含量，并在150 Å 时继续增加刄倇倇倇倇倇切刂鈇 Fe 含量最初很低(< 15%)，后来在15 Å 时等于Cr 含量，并在150 Å 时继续增加刄倇倇倇倇倇切刂鈇 Содержание Fe изначально низкое (< 15 %), позже оно равняется содержанию Cr при 15 Å и продолжает увелисчив plus 65% при 150 Å. De Fe Inhalt ass ufanks niddereg (< 15%), spéider entsprécht et dem Cr Inhalt bei 15 Å a geet weider erop bis den Legierungsgehalt iwwer 65% bei 150 Å ass.Cr Niveauen klammen op 25% vun der Uewerfläch bei 30 Å a falen op 17% an der Legierung.
Den erhöhten O-Niveau no bei der Uewerfläch (hellgréng Linn) geet no enger Déift vun 120 Å op Null erof.Dës Analyse huet e gutt entwéckelt Uewerflächepassivatiounsfilm bewisen.D'SEM Fotoen an de Figuren 13 an 14 weisen déi rau, rau a porös kristallin Natur vun der Uewerfläch 1. an 2. Eisenoxidschichten.Déi gekräizte Uewerfläch weist den Effekt vun der Korrosioun op enger deelweis pitted rauer Uewerfläch (Figuren 18-19).
Déi passivéiert a gekräizte Flächen, déi an de Figuren 13 an 14 gewise ginn, toleréiere keng schwéier Oxidatioun.Figuren 15 an 16 weisen eng restauréiert passivation Film op engem Metal Uewerfläch.