Mes naudojame slapukus, kad pagerintume jūsų patirtį.Toliau naršydami šioje svetainėje sutinkate su mūsų slapukų naudojimu.Papildoma informacija.
Gryno arba gryno garo farmacinės sistemos apima generatorius, valdymo vožtuvus, paskirstymo vamzdžius arba vamzdynus, termodinamines arba pusiausvyros termostatines gaudykles, manometrus, slėgio reduktorius, apsauginius vožtuvus ir tūrinius akumuliatorius.
Dauguma šių dalių yra pagamintos iš 316 l nerūdijančio plieno ir turi fluoropolimerų tarpiklius (dažniausiai politetrafluoretileną, dar vadinamą teflonu arba PTFE), taip pat pusmetalinių ar kitų elastomerinių medžiagų.
Šie komponentai yra jautrūs korozijai arba degradacijai naudojimo metu, o tai turi įtakos gatavo švaraus garo (CS) kokybei.Šiame straipsnyje išsamiai aprašytame projekte buvo įvertinti nerūdijančio plieno pavyzdžiai iš keturių CS sistemų atvejų tyrimų, įvertinta galimo korozijos poveikio procesams ir svarbioms inžinerinėms sistemoms rizika ir išbandyta, ar kondensate nėra kietųjų dalelių ir metalų.
Surūdijusių vamzdynų ir paskirstymo sistemos komponentų pavyzdžiai dedami siekiant ištirti šalutinius korozijos produktus.9 Kiekvienu konkrečiu atveju buvo įvertintos skirtingos paviršiaus sąlygos.Pavyzdžiui, buvo įvertintas standartinis skaistalų ir korozijos poveikis.
Etaloninių mėginių paviršiai buvo įvertinti dėl paraudimo nuosėdų, naudojant vizualinį patikrinimą, Augerio elektronų spektroskopiją (AES), elektronų spektroskopiją cheminei analizei (ESCA), skenuojančią elektronų mikroskopiją (SEM) ir rentgeno fotoelektronų spektroskopiją (XPS).
Šie metodai gali atskleisti fizines ir atomines korozijos ir nuosėdų savybes, taip pat nustatyti pagrindinius veiksnius, turinčius įtakos techninių skysčių ar galutinių produktų savybėms.vienas
Nerūdijančio plieno korozijos produktai gali būti įvairių formų, pavyzdžiui, geležies oksido karmino sluoksnis (rudas arba raudonas) ant paviršiaus žemiau arba virš geležies oksido sluoksnio (juodo arba pilko)2.Galimybė migruoti pasroviui.
Geležies oksido sluoksnis (juodi skaistalai) laikui bėgant gali sustorėti, nes nuosėdos tampa ryškesnės, tai liudija dalelės ar nuosėdos, matomos ant sterilizavimo kameros ir įrangos ar talpyklos paviršių po sterilizacijos garais, vyksta migracija.Laboratorinė kondensato mėginių analizė parodė dumblo išsisklaidymą ir tirpių metalų kiekį CS skystyje.keturi
Nors šio reiškinio priežasčių yra daug, dažniausiai CS generatorius yra pagrindinis veiksnys.Neretai ant paviršių aptinkamas raudonas geležies oksidas (rudas/raudonas), o vėdinimo angose ​​– geležies oksidas (juodas/pilkas), kurios lėtai migruoja per CS paskirstymo sistemą.6
CS paskirstymo sistema yra išsišakojusi konfigūracija su keliais naudojimo taškais, kurie baigiasi atokiose vietose arba pagrindinės antraštės ir įvairių šakų antraštės pabaigoje.Sistemoje gali būti keletas reguliatorių, padedančių sumažinti slėgį / temperatūrą tam tikrose naudojimo vietose, kurios gali būti korozijos taškai.
Korozija taip pat gali atsirasti higieninio dizaino gaudyklėse, kurios yra išdėstytos įvairiuose sistemos taškuose, kad būtų pašalintas kondensatas ir oras iš tekančių švarių garų per gaudyklę, pasroviui skirtus vamzdynus / išleidimo vamzdžius arba kondensato surinktuvą.
Daugeliu atvejų atvirkštinė migracija yra tikėtina, kai rūdžių nuosėdos kaupiasi ant gaudyklės ir auga prieš srovę į gretimus dujotiekius arba naudojimo taškuose esančius kolektorius;rūdys, susidarančios spąstuose ar kituose komponentuose, gali būti matomos prieš šaltinį, nuolat migruojant pasroviui ir prieš srovę.
Kai kurie nerūdijančio plieno komponentai taip pat pasižymi įvairiomis vidutinio ar aukšto lygio metalurginėmis struktūromis, įskaitant delta feritą.Manoma, kad ferito kristalai sumažina atsparumą korozijai, nors jų gali būti tik 1–5%.
Feritas taip pat nėra toks atsparus korozijai kaip austenitinė kristalų struktūra, todėl pirmiausia jis rūdys.Feritus galima tiksliai aptikti ferito zondu ir pusiau tiksliai aptikti magnetu, tačiau yra didelių apribojimų.
Nuo sistemos nustatymo iki pradinio paleidimo ir naujo CS generatoriaus ir paskirstymo vamzdyno paleidimo yra daug veiksnių, kurie prisideda prie korozijos:
Laikui bėgant koroziniai elementai, tokie kaip šie, gali sukelti korozijos gaminius, kai jie susitinka, susijungia ir persidengia su geležies ir geležies mišiniais.Juodi suodžiai dažniausiai pirmiausia matomi generatoriuje, tada atsiranda generatoriaus išleidimo vamzdžiuose ir galiausiai visoje CS paskirstymo sistemoje.
SEM analizė buvo atlikta siekiant atskleisti korozijos šalutinių produktų mikrostruktūrą, visą paviršių dengiantį kristalais ir kitomis dalelėmis.Fonas arba apatinis paviršius, ant kurio randamos dalelės, skiriasi nuo įvairių geležies rūšių (1-3 pav.) iki įprastų mėginių, būtent silicio dioksido/geležies, smėlio, stiklakūnio, vienalyčių nuosėdų (4 pav.).Taip pat buvo analizuojami garų gaudyklės dumpliai (5-6 pav.).
AES testavimas – tai analitinis metodas, naudojamas nerūdijančio plieno paviršiaus cheminei medžiagai nustatyti ir atsparumui korozijai diagnozuoti.Tai taip pat rodo pasyviosios plėvelės nusidėvėjimą ir chromo koncentracijos mažėjimą pasyvioje plėvelėje, nes paviršius blogėja dėl korozijos.
Norint apibūdinti kiekvieno mėginio paviršiaus elementinę sudėtį, buvo naudojami AES skenavimai (paviršiaus elementų koncentracijos profiliai per gylį).
Kiekviena svetainė, naudojama SEM analizei ir papildymui, buvo kruopščiai atrinkta, kad būtų pateikta informacija iš tipiškų regionų.Kiekvienas tyrimas pateikė informaciją nuo kelių viršutinių molekulinių sluoksnių (apskaičiuota, kad 10 angstremų [Å] viename sluoksnyje) iki metalo lydinio gylio (200–1000 Å).
Visuose Rouge regionuose užfiksuotas didelis geležies (Fe), chromo (Cr), nikelio (Ni), deguonies (O) ir anglies (C) kiekis.AES duomenys ir rezultatai pateikiami atvejo analizės skyriuje.
Bendri AES rezultatai pradinėmis sąlygomis rodo, kad stipri oksidacija vyksta mėginiuose, kurių paviršiuje yra neįprastai didelės Fe ir O (geležies oksidų) koncentracijos ir mažas Cr kiekis.Dėl šios rausvos nuosėdos išsiskiria dalelės, kurios gali užteršti gaminį ir su gaminiu besiliečiančius paviršius.
Pašalinus skaistalus, „pasyvuoti“ mėginiai parodė, kad pasyvioji plėvelė visiškai atsigavo, Cr pasiekdavo didesnę koncentraciją nei Fe, o Cr:Fe paviršiaus santykis svyravo nuo 1,0 iki 2,0 ir apskritai nebuvo geležies oksido.
Įvairūs grubūs paviršiai buvo analizuojami naudojant XPS/ESCA, siekiant palyginti Fe, Cr, sieros (S), kalcio (Ca), natrio (Na), fosforo (P), azoto (N) ir O. bei C elementų koncentracijas ir spektrines oksidacijos būsenas (A lentelė).
Aiškiai skiriasi Cr kiekis nuo verčių, artimų pasyvinimo sluoksniui, iki žemesnių verčių, paprastai randamų baziniuose lydiniuose.Geležies ir chromo lygiai, esantys ant paviršiaus, yra skirtingo storio ir laipsnio rausvų nuosėdų.XPS bandymai parodė Na, C arba Ca padidėjimą ant šiurkščių paviršių, palyginti su valomais ir pasyvuotais paviršiais.
XPS bandymai taip pat parodė didelį C kiekį geležies raudonoje (juodoje) raudonoje, taip pat Fe (x) O (y) (geležies oksido) raudonoje.XPS duomenys nėra naudingi norint suprasti paviršiaus pokyčius korozijos metu, nes jie įvertina ir raudonąjį, ir netauriuosius metalus.Norint tinkamai įvertinti rezultatus, reikia atlikti papildomus XPS bandymus su didesniais pavyzdžiais.
Ankstesni autoriai taip pat turėjo sunkumų vertindami XPS duomenis.10 Lauko stebėjimai pašalinimo proceso metu parodė, kad anglies kiekis yra didelis ir paprastai pašalinamas filtruojant apdorojimo metu.SEM mikrografijos, padarytos prieš ir po raukšlių pašalinimo, iliustruoja šių nuosėdų sukeltą paviršiaus pažeidimą, įskaitant įdubimą ir poringumą, kurie tiesiogiai veikia koroziją.
XPS rezultatai po pasyvavimo parodė, kad Cr:Fe kiekio santykis paviršiuje buvo daug didesnis, kai buvo iš naujo suformuota pasyvavimo plėvelė, todėl sumažėjo korozijos ir kitų neigiamų poveikių paviršiui greitis.
Kupono pavyzdžiai parodė reikšmingą Cr: Fe santykio padidėjimą tarp „tokio, koks yra“ paviršiaus ir pasyvinto paviršiaus.Pradinis Cr:Fe santykis buvo išbandytas nuo 0, 6 iki 1, 0, o po gydymo pasyvavimo santykis svyravo nuo 1, 0 iki 2, 5.Elektropoliruoto ir pasyvuoto nerūdijančio plieno vertės yra nuo 1,5 iki 2,5.
Mėginiuose, kurie buvo apdoroti vėliau, didžiausias Cr: Fe santykio gylis (nustatytas naudojant AES) svyravo nuo 3 iki 16 Å.Jie palyginami su ankstesnių tyrimų duomenimis, paskelbtais Coleman2 ir Roll.9 Visų mėginių paviršiuose buvo standartiniai Fe, Ni, O, Cr ir C kiekiai. Maži P, Cl, S, N, Ca ir Na kiekiai taip pat buvo rasti daugumoje mėginių.
Šie likučiai būdingi cheminiams valikliams, išvalytam vandeniui arba elektropoliravimui.Atlikus tolesnę analizę, ant paviršiaus ir skirtinguose paties austenito kristalo lygiuose buvo rasta šiek tiek užteršimo siliciu.Atrodo, kad šaltinis yra silicio dioksido kiekis vandenyje / garuose, mechaniniai poliravimo priemonės arba ištirpęs arba išgraviruotas stebėjimo stiklas CS generavimo langelyje.
Pranešama, kad korozijos produktai, randami CS sistemose, labai skiriasi.Taip yra dėl skirtingų šių sistemų sąlygų ir įvairių komponentų, tokių kaip vožtuvai, gaudyklės ir kiti priedai, dėl kurių gali atsirasti korozinių sąlygų ir korozijos produktų.
Be to, į sistemą dažnai įvedami pakaitiniai komponentai, kurie nėra tinkamai pasyvinti.Korozijos gaminiams didelę įtaką daro ir CS generatoriaus konstrukcija bei vandens kokybė.Kai kurie generatorių tipai yra reboileriai, o kiti yra vamzdiniai blyksniai.CS generatoriai paprastai naudoja galinius ekranus, kad pašalintų drėgmę iš švarių garų, o kiti generatoriai naudoja pertvaras arba ciklonus.
Kai kurių paskirstymo vamzdyje susidaro beveik vientisa geležies patina ir ją dengianti raudona geležis.Sumaišytas blokas sudaro juodą geležies plėvelę su geležies oksido skaistalais ir sukuria antrą viršutinio paviršiaus reiškinį suodžių skaistalų pavidalu, kuriuos lengviau nuvalyti nuo paviršiaus.
Paprastai šis geležies ir suodžių pavidalo telkinys yra daug ryškesnis nei geležies raudonasis ir yra mobilesnis.Dėl padidėjusios kondensate esančios geležies oksidacijos laipsnio, skirstomojo vamzdžio apačioje esančiame kondensato kanale susidaręs dumblas turi geležies oksido dumblą ant geležies dumblo.
Geležies oksido skaistalai praeina per kondensato rinktuvą, tampa matomi kanalizacijoje, o viršutinis sluoksnis lengvai nusitrina nuo paviršiaus.Vandens kokybė vaidina svarbų vaidmenį cheminėje skaistalų sudėtyje.
Didesnis angliavandenilių kiekis lemia per daug suodžių lūpų dažuose, o didesnis silicio dioksido kiekis lemia didesnį silicio kiekį, todėl lūpų dažų sluoksnis yra lygus arba blizgus.Kaip minėta anksčiau, vandens lygio stebėjimo stiklai taip pat yra linkę į koroziją, todėl į sistemą patenka šiukšlės ir silicio dioksidas.
Pistoletas kelia susirūpinimą garų sistemose, nes gali susidaryti stori sluoksniai, iš kurių susidaro dalelės.Šios dalelės yra ant garų paviršių arba sterilizavimo garais įrangoje.Tolesniuose skyriuose aprašomas galimas vaisto poveikis.
7 ir 8 paveiksluose esantys SEM rodo 2 klasės karmino mikrokristalinį pobūdį 1 atveju. Ypač tanki geležies oksido kristalų matrica, susidariusi ant paviršiaus smulkiagrūdžio likučio pavidalu.Nukenksminti ir pasyvinti paviršiai buvo pažeisti dėl korozijos, todėl paviršiaus tekstūra buvo šiurkšti ir šiek tiek porėta, kaip parodyta 9 ir 10 paveiksluose.
AE nuskaitymas pav.11 parodyta pradinė pradinio paviršiaus būsena su sunkiu geležies oksidu. Pasyvuotas ir nuvalytas paviršius (12 pav.) rodo, kad dabar pasyvioje plėvelėje Cr (raudona linija) kiekis yra didesnis nei Fe (juoda linija), kai santykis yra > 1,0 Cr:Fe. Pasyvuotas ir nuvalytas paviršius (12 pav.) rodo, kad dabar pasyvioje plėvelėje Cr (raudona linija) kiekis yra didesnis nei Fe (juoda linija), kai santykis yra > 1,0 Cr:Fe. Пассивированная и обесточенная поверхность (рис. 12) указывает на то, что пассивная пленка теперь имерадет поверхность (рис. 12) линия) по сравнению с Fe (черная линия) при соотношении Cr:Fe > 1,0. Pasyvuotas ir išjungtas paviršius (12 pav.) rodo, kad pasyvioje plėvelėje dabar yra padidėjęs Cr kiekis (raudona linija), palyginti su Fe (juoda linija), kai santykis Cr:Fe > 1,0.钝化和去皱表面（图12）表明，钝化膜现在的Cr（红线）含量高亿有12（量高于Fe. . 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 имеееты болодке я линия), чем Fe (черная линия), при соотношении Cr:Fe > 1,0. Pasyvuotas ir susiraukšlėjęs paviršius (12 pav.) rodo, kad dabar pasyvuotoje plėvelėje Cr kiekis (raudona linija) yra didesnis nei Fe (juoda linija), kai Cr:Fe santykis > 1,0.
Plonesnė (< 80 Å) pasyvinanti chromo oksido plėvelė yra labiau apsaugota nei šimtų angstremų storio kristalinio geležies oksido plėvelė nuo netauriojo metalo ir apnašų sluoksnio, kuriame geležies kiekis yra didesnis nei 65%.
Pasyvuoto ir susiraukšlėjusio paviršiaus cheminė sudėtis dabar yra panaši į pasyvuotų poliruotų medžiagų sudėtį.1 atveju nuosėdos yra 2 klasės nuosėdos, galinčios susidaryti in situ;jam besikaupiant susidaro didesnės dalelės, kurios migruoja kartu su garais.
Tokiu atveju parodyta korozija nesukels rimtų trūkumų ar nesukels paviršiaus kokybės pablogėjimo.Įprastas susiraukšlėjimas sumažins korozinį paviršiaus poveikį ir pašalins stiprios dalelių, kurios gali tapti matomos, migracijos galimybę.
11 paveiksle AES rezultatai rodo, kad stori sluoksniai šalia paviršiaus turi didesnį Fe ir O kiekį (500 Å geležies oksido; atitinkamai citrinos žalios ir mėlynos linijos), pereinant prie Fe, Ni, Cr ir O legiruotų lygių. Fe koncentracija (mėlyna linija) yra daug didesnė nei bet kurio kito metalo ir padidėja nuo 35% paviršiuje iki daugiau nei 65%.
Paviršiuje O lygis (šviesiai žalia linija) pasiekia nuo beveik 50% lydinyje iki beveik nulio, kai oksido plėvelės storis didesnis nei 700 Å. Ni (tamsiai žalia linija) ir Cr (raudona linija) lygiai yra labai žemi paviršiuje (< 4%) ir padidėja iki normalaus lygio (atitinkamai 11% ir 17%) lydinio gylyje. Ni (tamsiai žalia linija) ir Cr (raudona linija) lygiai yra labai žemi paviršiuje (< 4%) ir padidėja iki normalaus lygio (atitinkamai 11% ir 17%) lydinio gylyje. Уровни Ni (темно-зеленая линия) ir Cr (красная линия) чрезвычайно низки на поверхности (<4%) ir увеличиваются новерчиваются % норо1 ответственно) в глубине сплава. Ni (tamsiai žalia linija) ir Cr (raudona linija) lygiai paviršiuje yra labai žemi (<4%) ir padidėja iki normalaus lygio (atitinkamai 11% ir 17%) lydinio gilumoje.表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%），而在合金己度处增将Nuo 11% iki 17%).表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%），而在合金深度处增匫咺 11 % Уровни Ni (темно-зеленая линия) ir Cr (красная линия) на поверхности чрезвычайно низки (<4%) ir увеличиваются увеличиваются до норноплеленая линия лава (11% ir 17% соответственно). Ni (tamsiai žalia linija) ir Cr (raudona linija) lygiai paviršiuje yra labai žemi (<4%) ir padidėja iki normalaus lygio giliai lydinyje (atitinkamai 11% ir 17%).
AES vaizdas pav.12 parodyta, kad raudonasis (geležies oksido) sluoksnis pašalintas ir pasyvavimo plėvelė atstatyta.15 Å pirminiame sluoksnyje Cr lygis (raudona linija) yra didesnis nei Fe lygis (juoda linija), kuris yra pasyvi plėvelė.Iš pradžių Ni kiekis paviršiuje buvo 9%, padidėjus 60–70 Å virš Cr lygio (± 16%), o po to padidėjo iki 200 Å lydinio lygio.
Pradedant nuo 2%, anglies lygis (mėlyna linija) nukrenta iki nulio ties 30 Å. Fe lygis iš pradžių yra žemas (< 15%), o vėliau lygus Cr lygiui esant 15 Å ir toliau didėja iki lydinio lygio daugiau nei 65%, esant 150 Å. Fe lygis iš pradžių yra žemas (< 15%), o vėliau lygus Cr lygiui esant 15 Å ir toliau didėja iki lydinio lygio daugiau nei 65%, esant 150 Å. Уровень Fe вначале низкий (<15%), позже рр уровню cr при 15 Å и пролжает увичивyrus 65% уровняFаyrim боок еotografija. Fe lygis iš pradžių yra žemas (< 15 %), vėliau lygus Cr lygiui ties 15 Å ir toliau didėja iki daugiau nei 65 % lydinio lygio esant 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 时继续增嫐燿隿凅諐. Fe 含量最初很低(< 15%)，后来在15 Å 时等于Cr 含量，并在 150 Å 时继续增嫐燿隿凅諐. Содержание Fe изначально низкое (< 15 %), позже оно равняется содержанию Cr при 15 Å и продолжает увелися изначально низкое более 65 % при 150 Å. Fe kiekis iš pradžių yra mažas (< 15%), vėliau jis lygus Cr kiekiui esant 15 Å ir toliau didėja, kol lydinio kiekis viršija 65%, esant 150 Å.Cr lygis padidėja iki 25% paviršiaus esant 30 Å ir sumažėja iki 17% lydinyje.
Padidėjęs O lygis šalia paviršiaus (šviesiai žalia linija) sumažėja iki nulio po 120 Å gylio.Ši analizė parodė gerai išvystytą paviršiaus pasyvavimo plėvelę.SEM nuotraukos 13 ir 14 paveiksluose rodo grubų, šiurkštų ir porėtą 1-ojo ir 2-ojo paviršiaus geležies oksido sluoksnių kristalinį pobūdį.Raukšlėtas paviršius rodo korozijos poveikį iš dalies duobėtam grublėtam paviršiui (18-19 pav.).
Pasyvuoti ir susiraukšlėję paviršiai, parodyti 13 ir 14 paveiksluose, neatlaiko stiprios oksidacijos.15 ir 16 paveiksluose pavaizduota restauruota pasyvinimo plėvelė ant metalinio paviršiaus.