Користимо колачиће да побољшамо ваше искуство.Ако наставите да претражујете овај сајт, прихватате нашу употребу колачића.Додатне Информације.
Фармацеутски системи са чистом или чистом паром укључују генераторе, контролне вентиле, дистрибутивне цеви или цевоводе, термодинамичке или равнотежне термостатске замке, манометаре, редукторе притиска, сигурносне вентиле и волуметријске акумулаторе.
Већина ових делова је направљена од нерђајућег челика 316 Л и садржи заптивке од флуорополимера (обично политетрафлуороетилен, такође познат као тефлон или ПТФЕ), као и полуметалне или друге еластомерне материјале.
Ове компоненте су подложне корозији или деградацији током употребе, што утиче на квалитет готовог услужног програма Цлеан Стеам (ЦС).Пројекат који је детаљно описан у овом чланку проценио је узорке од нерђајућег челика из четири студије случаја ЦС система, проценио ризик од потенцијалних утицаја корозије на процесне и критичне инжењерске системе и тестирао на честице и метале у кондензату.
Узорци кородираних цевовода и компоненти дистрибутивног система стављају се да би се испитали нуспроизводи корозије.9 За сваки конкретан случај процењени су различити површински услови.На пример, процењени су стандардни ефекти руменила и корозије.
Површине референтних узорака су процењене на присуство наслага руменила применом визуелне инспекције, Аугер електронске спектроскопије (АЕС), електронске спектроскопије за хемијску анализу (ЕСЦА), скенирајуће електронске микроскопије (СЕМ) и рендгенске фотоелектронске спектроскопије (КСПС).
Овим методама се могу открити физичка и атомска својства корозије и наслага, као и одредити кључни фактори који утичу на својства техничких флуида или крајњих производа.један
Производи корозије од нерђајућег челика могу имати различите облике, као што је кармин слој гвожђе оксида (браон или црвен) на површини испод или изнад слоја гвожђе оксида (црни или сиви)2.Способност миграције низводно.
Слој оксида гвожђа (црно руменило) може временом да се згусне како наслаге постају све израженије, о чему сведоче честице или наслаге видљиве на површинама коморе за стерилизацију и опреме или контејнера након стерилизације паром, постоји миграција.Лабораторијском анализом узорака кондензата утврђена је дисперзована природа муља и количина растворљивих метала у ЦС флуиду.четири
Иако постоји много разлога за овај феномен, ЦС генератор је обично главни фактор.Није неуобичајено пронаћи црвени оксид гвожђа (браон/црвени) на површинама и гвожђе оксид (црни/сиви) у отворима који полако мигрирају кроз ЦС дистрибутивни систем.6
ЦС дистрибутивни систем је конфигурација гранања са вишеструким тачкама коришћења које се завршавају на удаљеним подручјима или на крају главног заглавља и различитих подзаглавља грана.Систем може укључивати бројне регулаторе који помажу у покретању смањења притиска/температуре на одређеним местима употребе која могу бити потенцијалне тачке корозије.
Корозија се такође може јавити у сифонима хигијенског дизајна који су постављени на различитим тачкама у систему да би се уклонио кондензат и ваздух из чисте паре која струји кроз сифон, низводно цевовод/испусни цевовод или колектор кондензата.
У већини случајева, обрнута миграција је вероватна када се наслаге рђе таложе на замку и расту узводно у и изван суседних цевовода или колектора на месту употребе;рђа која се формира у замкама или другим компонентама може се видети узводно од извора са константном миграцијом низводно и узводно.
Неке компоненте од нерђајућег челика такође показују различите умерене до високе нивое металуршких структура, укључујући делта ферит.Верује се да кристали ферита смањују отпорност на корозију, иако могу бити присутни у само 1-5%.
Ферит такође није толико отпоран на корозију као аустенитна кристална структура, тако да ће првенствено кородирати.Ферити се могу прецизно детектовати феритном сондом и полупрецизно помоћу магнета, али постоје значајна ограничења.
Од подешавања система, преко почетног пуштања у рад и покретања новог ЦС генератора и дистрибутивних цеви, постоји низ фактора који доприносе корозији:
Временом, корозивни елементи попут ових могу произвести производе корозије када се сретну, комбинују и преклапају са мешавином гвожђа и гвожђа.Црна чађ се обично прво види у генератору, затим се појављује у одводним цевима генератора и на крају у ЦС дистрибутивном систему.
СЕМ анализа је урађена да би се открила микроструктура нуспроизвода корозије који покривају целу површину кристалима и другим честицама.Позадина или доња површина на којој се налазе честице варира од различитих врста гвожђа (Слика 1-3) до уобичајених узорака, наиме силицијум/гвожђе, песковити, стакласти, хомогени наноси (Слика 4).Анализиран је и мех сифона паре (сл. 5-6).
АЕС тестирање је аналитичка метода која се користи за одређивање хемије површине нерђајућег челика и дијагнозу његове отпорности на корозију.Такође показује пропадање пасивног филма и смањење концентрације хрома у пасивном филму како се површина погоршава услед корозије.
За карактеризацију елементарног састава површине сваког узорка коришћени су АЕС скенови (профили концентрације површинских елемената по дубини).
Свака локација која се користи за СЕМ анализу и повећање пажљиво је одабрана да пружи информације из типичних региона.Свака студија је пружила информације од неколико горњих молекуларних слојева (процењених на 10 ангстрема [А] по слоју) до дубине металне легуре (200–1000 А).
Значајне количине гвожђа (Фе), хрома (Цр), никла (Ни), кисеоника (О) и угљеника (Ц) су забележене у свим регионима Ружа.АЕС подаци и резултати наведени су у одељку са студијама случаја.
Укупни АЕС резултати за почетне услове показују да се јака оксидација јавља на узорцима са необично високим концентрацијама Фе и О (оксиди гвожђа) и ниским садржајем Цр на површини.Овај румен талог доводи до ослобађања честица које могу контаминирати производ и површине у контакту са производом.
Након што је руменило уклоњено, „пасивирани“ узорци су показали потпуни опоравак пасивног филма, при чему је Цр достигао више нивое концентрације од Фе, са површинским односом Цр:Фе у распону од 1,0 до 2,0 и укупним одсуством оксида гвожђа.
Различите храпаве површине су анализиране коришћењем КСПС/ЕСЦА да би се упоредиле концентрације елемената и спектрална оксидациона стања Фе, Цр, сумпора (С), калцијума (Ца), натријума (На), фосфора (П), азота (Н) и О. и Ц (табела А).
Постоји јасна разлика у садржају Цр од вредности близу пасивационог слоја до нижих вредности које се обично налазе у основним легурама.Нивои гвожђа и хрома који се налазе на површини представљају различите дебљине и степене наслага руменила.КСПС тестови су показали повећање На, Ц или Ца на грубим површинама у поређењу са очишћеним и пасивизираним површинама.
КСПС тестирање је такође показало високе нивое Ц у гвожђе црвеној (црној) црвеној, као и Фе(к)О(и) (оксид гвожђа) у црвеној.КСПС подаци нису корисни за разумевање површинских промена током корозије јер процењују и црвени метал и основни метал.Потребно је додатно КСПС тестирање са већим узорцима да би се резултати правилно проценили.
Претходни аутори су такође имали потешкоћа у процени КСПС података.10 Теренска посматрања током процеса уклањања су показала да је садржај угљеника висок и да се обично уклања филтрацијом током обраде.СЕМ микрофотографије направљене пре и после третмана уклањања бора илуструју површинска оштећења изазвана овим наслагама, укључујући рупе и порозност, који директно утичу на корозију.
Резултати КСПС после пасивизације показали су да је однос садржаја Цр:Фе на површини био много већи када је пасивациони филм поново формиран, чиме је смањена стопа корозије и других штетних ефеката на површини.
Узорци купона су показали значајно повећање односа Цр:Фе између површине „као што јесте“ и пасивиране површине.Почетни односи Цр:Фе су тестирани у опсегу од 0,6 до 1,0, док су се односи пасивације после третмана кретали од 1,0 до 2,5.Вредности за електрополиране и пасивиране нерђајуће челике су између 1,5 и 2,5.
У узорцима који су подвргнути накнадној обради, максимална дубина односа Цр:Фе (утврђена коришћењем АЕС) кретала се од 3 до 16 А.Они су повољни у поређењу са подацима из претходних студија које су објавили Цолеман2 и Ролл.9 Површине свих узорака имале су стандардне нивое Фе, Ни, О, Цр и Ц. Ниски нивои П, Цл, С, Н, Ца и На такође су пронађени у већини узорака.
Ови остаци су типични за хемијска средства за чишћење, пречишћену воду или електрополирање.Даљом анализом пронађена је контаминација силицијумом на површини и на различитим нивоима самог кристала аустенита.Чини се да је извор садржај силицијум диоксида у води/пари, механичким полирањем или раствореном или угравираном контролном стаклу у ћелији за генерисање ЦС.
Извештава се да производи корозије који се налазе у ЦС системима веома варирају.То је због различитих услова ових система и постављања различитих компоненти као што су вентили, сифони и други додаци који могу довести до корозивних услова и продуката корозије.
Поред тога, у систем се често уводе замјенске компоненте које нису правилно пасивизиране.На производе корозије значајно утичу и дизајн ЦС генератора и квалитет воде.Неки типови агрегата су ребоилери, док су други цевасти бљескови.ЦС генератори обично користе крајња сита за уклањање влаге из чисте паре, док други генератори користе преграде или циклоне.
Неки производе готово чврсту гвоздену патину у разводној цеви и црвено гвожђе које је прекрива.Прекривени блок формира црни гвоздени филм са руменилом од гвожђе оксида испод и ствара други феномен на горњој површини у облику чађавог руменила које је лакше обрисати са површине.
По правилу је ова гвоздено-чађи нанос много израженија од гвозденоцрвене и покретљивија је.Због повећаног оксидационог стања гвожђа у кондензату, муљ који се ствара у каналу кондензата на дну дистрибутивне цеви има муљ оксида гвожђа на врху муља гвожђа.
Руменило од оксида гвожђа пролази кроз колектор кондензата, постаје видљиво у одводу, а горњи слој се лако брише са површине.Квалитет воде игра важну улогу у хемијском саставу руменила.
Већи садржај угљоводоника доводи до превише чађи у ружевима, док већи садржај силицијум диоксида доводи до већег садржаја силицијум диоксида, што резултира глатким или сјајним слојем кармина.Као што је раније поменуто, стакла за контролу нивоа воде такође су склона корозији, што омогућава да остаци и силицијум уђу у систем.
Пиштољ је разлог за забринутост у системима паре јер се могу формирати дебели слојеви који формирају честице.Ове честице су присутне на парним површинама или у опреми за стерилизацију паром.Следећи одељци описују могуће ефекте лека.
Ас-Ис СЕМ-ови на сликама 7 и 8 показују микрокристалну природу кармина класе 2 у случају 1. Посебно густа матрица кристала оксида гвожђа формирана на површини у облику фино зрнастог остатка.Деконтаминиране и пасивиране површине су показале оштећење од корозије што је резултирало грубом и благо порозном текстуром површине као што је приказано на сликама 9 и 10.
НПП скенирање на сл.11 приказује почетно стање оригиналне површине са тешким оксидом гвожђа на њој. Пасивирана и изглађена површина (Слика 12) показује да пасивни филм сада има повишен садржај Цр (црвена линија) изнад Фе (црна линија) при > 1,0 Цр:Фе односу. Пасивирана и изглађена површина (Слика 12) показује да пасивни филм сада има повишен садржај Цр (црвена линија) изнад Фе (црна линија) при > 1,0 Цр:Фе односу. Пассированаа и обесточеннаа поверхность (рис. 12) указује на то, что пасивнаа пленка теперь имеет повишано содержание Цр (краснаа линиа) по сравнениу с Фе (чернаа линиа) при сообличењу Цр:Фе > 1,0. Пасивирана и де-енергетска површина (слика 12) указује да пасивни филм сада има повећан садржај Цр (црвена линија) у поређењу са Фе (црна линија) у односу Цр:Фе > 1,0.钝化和去皱表面 (图12)）表明,钝化膜现在的Цр (红线) 。 Цр (红线)）含量高于Фе (黑线)，Цр:Фе 比率> 1.0. Пассивированаа и морсинистаа поверхность (рис. 12) показује, что пасивированнаа пленка теперь има более високое содержание Цр (краснаа линиа), чем Фе (чернаа линиа), при соответствии Цр:Фе > 1,0. Пасивирана и наборана површина (слика 12) показује да пасивирани филм сада има већи садржај Цр (црвена линија) од Фе (црна линија) при односу Цр:Фе > 1,0.
Тањи (< 80 А) пасивизирајући филм хром оксида штити више од стотине ангстрома кристалног филма гвожђе оксида од основног метала и слоја каменца са садржајем гвожђа већим од 65%.
Хемијски састав пасивиране и наборане површине је сада упоредив са пасивираним полираним материјалима.Седимент у случају 1 је седимент класе 2 који може да се формира ин ситу;како се акумулира, формирају се веће честице које мигрирају са паром.
У овом случају, приказана корозија неће довести до озбиљних недостатака или погоршања квалитета површине.Нормално наборање ће смањити корозивни ефекат на површини и елиминисати могућност снажне миграције честица које могу постати видљиве.
На слици 11, резултати АЕС показују да дебели слојеви близу површине имају више нивое Фе и О (500 А оксида гвожђа; лимун зелене и плаве линије, респективно), прелазећи на нивое допираних Фе, Ни, Цр и О. Концентрација Фе (плава линија) је много већа од концентрације било ког другог метала, повећавајући се са 35% на површини на преко 65% на површини.
На површини, ниво О (светлозелена линија) иде од скоро 50% у легури до скоро нуле при дебљини оксидног филма већој од 700 А. Нивои Ни (тамно зелена линија) и Цр (црвена линија) су изузетно ниски на површини (< 4%) и повећавају се на нормалне нивое (11% и 17%, респективно) на дубини легуре. Нивои Ни (тамно зелена линија) и Цр (црвена линија) су изузетно ниски на површини (< 4%) и повећавају се на нормалне нивое (11% и 17%, респективно) на дубини легуре. Уровни Ни (темно-зеленаа линиа) и Цр (краснаа линиа) поверхно низки на поверхности (<4%) и увеличиваутса до нормалног уровна (11% и 17% соответственно) в глубиној сплави. Нивои Ни (тамно зелена линија) и Цр (црвена линија) су изузетно ниски на површини (<4%) и повећавају се на нормалне нивое (11% и 17% респективно) дубоко у легури.表面的Ни（深绿线）和Цр（红线）水平极低（< 4%）,而在合金深度处增加庈帴增加11% 和17%).表面的Ни（深绿线）和Цр（红线）水平极低（< 4%）,而在合金深度处增加师处增加11% Уровни Ни (темно-зеленаа линиа) и Цр (краснаа линиа) на поверхностих прековичајно низки (<4%) и увеличаутса до нормального уровна в глубиној сплави (11% и 17% соответственно). Нивои Ни (тамно зелена линија) и Цр (црвена линија) на површини су изузетно ниски (<4%) и повећавају се до нормалних нивоа дубоко у легури (11% и 17% респективно).
АЕС слика на сл.12 показује да је слој руменила (гвожђе оксида) уклоњен и да је пасивациони филм обновљен.У примарном слоју од 15 А, ниво Цр (црвена линија) је виши од нивоа Фе (црна линија), који је пасивни филм.У почетку је садржај Ни на површини био 9%, повећавајући се за 60–70 А изнад нивоа Цр (± 16%), а затим се повећавао до нивоа легуре од 200 А.
Почевши од 2%, ниво угљеника (плава линија) пада на нулу на 30 А. Ниво Фе је у почетку низак (< 15%), а касније једнак нивоу Цр на 15 А и наставља да расте до нивоа легуре на више од 65% на 150 А. Ниво Фе је у почетку низак (< 15%), а касније једнак нивоу Цр на 15 А и наставља да расте до нивоа легуре на више од 65% на 150 А. Уровень Фе в начале низкиј (< 15%), позже равен уровну Цр при 15 А и продолжает увеличитьса до уровна сплава более 65% при 150 А. Ниво Фе је у почетку низак (< 15%), касније је једнак нивоу Цр на 15 А и наставља да расте до преко 65% нивоа легуре на 150 А. ФЕ 含量 最初 很 (<15%), 后来 后来 后来 在 时 时 时 ЦР 含量, 并 在 150 А 时 继续 继续 到 超过 65% 的 合金 含量. ФЕ 含量 最初 很 (<15%), 后来 后来 后来 在 时 时 时 ЦР 含量, 并 在 150 А 时 继续 继续 到 超过 65% 的 合金 含量. Содержание Фе значајно ниско (< 15 %), позже оно равнаетса содержаниу Цр при 15 А и наставља увеличаватьса до содержаниа сплава више од 65 % при 150 А. Садржај Фе је у почетку низак (< 15%), касније је једнак садржају Цр на 15 А и наставља да расте све док садржај легуре не пређе 65% на 150 А.Нивои Цр се повећавају на 25% површине на 30 А и смањују се на 17% у легури.
Повишени ниво О близу површине (светлозелена линија) опада на нулу након дубине од 120 А.Ова анализа је показала добро развијен површински пасивацијски филм.СЕМ фотографије на сликама 13 и 14 показују грубу, храпаву и порозну кристалну природу површинског 1. и 2. слоја гвожђе-оксида.Наборана површина показује ефекат корозије на делимично испуцаној грубој површини (Слике 18-19).
Пасивиране и наборане површине приказане на сликама 13 и 14 не подносе јаку оксидацију.Слике 15 и 16 приказују рестаурирани пасивациони филм на металној површини.