Vi använder cookies för att förbättra din upplevelse.Genom att fortsätta att surfa på denna sida godkänner du vår användning av cookies.Ytterligare information.
Läkemedelssystem för rena eller rena ånga inkluderar generatorer, styrventiler, distributionsrör eller rörledningar, termodynamiska eller jämviktstermostatiska fällor, tryckmätare, tryckreducerare, säkerhetsventiler och volymetriska ackumulatorer.
De flesta av dessa delar är gjorda av 316 L rostfritt stål och innehåller fluorpolymerpackningar (vanligtvis polytetrafluoreten, även känd som Teflon eller PTFE), såväl som halvmetall eller andra elastomera material.
Dessa komponenter är känsliga för korrosion eller nedbrytning under användning, vilket påverkar kvaliteten på det färdiga verktyget Clean Steam (CS).Projektet som beskrivs i denna artikel utvärderade prover av rostfritt stål från fyra fallstudier av CS-system, bedömde risken för potentiell korrosionspåverkan på process- och kritiska tekniska system, och testade för partiklar och metaller i kondensat.
Prover av korroderade rör- och distributionssystemkomponenter placeras för att undersöka korrosionsbiprodukter.9 För varje specifikt fall utvärderades olika ytförhållanden.Till exempel utvärderades standard rouge- och korrosionseffekter.
Ytorna på referensproverna bedömdes för närvaron av rodnadsavlagringar med hjälp av visuell inspektion, Auger-elektronspektroskopi (AES), elektronspektroskopi för kemisk analys (ESCA), svepelektronmikroskopi (SEM) och röntgenfotoelektronspektroskopi (XPS).
Dessa metoder kan avslöja de fysikaliska och atomära egenskaperna hos korrosion och avlagringar, samt bestämma nyckelfaktorer som påverkar egenskaperna hos tekniska vätskor eller slutprodukter.ett
Korrosionsprodukter av rostfritt stål kan ta många former, såsom ett karminlager av järnoxid (brun eller röd) på ytan under eller ovanför lagret av järnoxid (svart eller grå)2.Möjlighet att migrera nedströms.
Järnoxidskiktet (svart rouge) kan tjockna med tiden när avlagringarna blir mer uttalade, vilket framgår av partiklar eller avlagringar som är synliga på ytorna av steriliseringskammaren och utrustning eller behållare efter ångsterilisering, det finns migration.Laboratorieanalys av kondensatprover visade slammets dispergerade natur och mängden lösliga metaller i CS-vätskan.fyra
Även om det finns många orsaker till detta fenomen, är CS-generatorn vanligtvis den främsta bidragsgivaren.Det är inte ovanligt att hitta röd järnoxid (brun/röd) på ytor och järnoxid (svart/grå) i ventiler som långsamt vandrar genom CS-distributionssystemet.6
CS-distributionssystemet är en grenkonfiguration med flera användningspunkter som slutar vid avlägsna områden eller i slutet av huvudhuvudet och olika grenunderrubriker.Systemet kan inkludera ett antal regulatorer för att hjälpa till att initiera tryck-/temperaturreduktion vid specifika användningspunkter som kan vara potentiella korrosionspunkter.
Korrosion kan också förekomma i hygieniska fällor som är placerade på olika ställen i systemet för att avlägsna kondensat och luft från att flöda ren ånga genom fällan, nedströms rörledningar/utloppsrör eller kondensatsamlingsrör.
I de flesta fall är omvänd migration sannolikt där rostavlagringar byggs upp på fällan och växer uppströms in i och bortom angränsande rörledningar eller samlingsställen för användning;rost som bildas i fällor eller andra komponenter kan ses uppströms källan med konstant migration nedströms och uppströms.
Vissa komponenter i rostfritt stål uppvisar också olika måttliga till höga nivåer av metallurgiska strukturer, inklusive deltaferrit.Ferritkristaller tros minska korrosionsbeständigheten, även om de kan vara närvarande i så lite som 1–5 %.
Ferrit är inte heller lika motståndskraftigt mot korrosion som den austenitiska kristallstrukturen, så det kommer företrädesvis att korrodera.Ferriter kan detekteras exakt med en ferritsond och semi-exakt med en magnet, men det finns betydande begränsningar.
Från systeminstallation, genom initial driftsättning och uppstart av en ny CS-generator och distributionsrör, finns det ett antal faktorer som bidrar till korrosion:
Med tiden kan korrosiva element som dessa producera korrosionsprodukter när de möts, kombineras och överlappar med blandningar av järn och järn.Svart sot ses vanligtvis först i generatorn, sedan uppträder det i generatorns utloppsrör och så småningom i hela CS-distributionssystemet.
SEM-analys utfördes för att avslöja mikrostrukturen hos korrosionsbiprodukter som täcker hela ytan med kristaller och andra partiklar.Bakgrunden eller den underliggande ytan som partiklarna finns på varierar från olika järnkvaliteter (fig. 1-3) till vanliga prover, nämligen kiseldioxid/järn, sandiga, glasaktiga, homogena avlagringar (fig. 4).Ångfällsbälgen analyserades också (fig. 5-6).
AES-testning är en analysmetod som används för att bestämma ytkemin hos rostfritt stål och diagnostisera dess korrosionsbeständighet.Den visar också försämringen av den passiva filmen och minskningen av koncentrationen av krom i den passiva filmen när ytan försämras på grund av korrosion.
För att karakterisera den elementära sammansättningen av ytan av varje prov användes AES-skanningar (koncentrationsprofiler av ytelement över djupet).
Varje webbplats som används för SEM-analys och förstärkning har valts ut noggrant för att ge information från typiska regioner.Varje studie gav information från de översta molekylära skikten (uppskattat till 10 ångström [Å] per skikt) till djupet av metallegeringen (200–1000 Å).
Betydande mängder järn (Fe), krom (Cr), nickel (Ni), syre (O) och kol (C) har registrerats i alla regioner i Rouge.AES-data och resultat beskrivs i fallstudiesektionen.
De övergripande AES-resultaten för de initiala förhållandena visar att stark oxidation sker på prover med ovanligt höga koncentrationer av Fe och O (järnoxider) och lågt Cr-innehåll på ytan.Denna rödaktiga avlagring resulterar i frigöring av partiklar som kan förorena produkten och ytor i kontakt med produkten.
Efter att rodnaden togs bort visade de "passiverade" proverna en fullständig återhämtning av den passiva filmen, med Cr som nådde högre koncentrationsnivåer än Fe, med ett Cr:Fe ytförhållande som sträckte sig från 1,0 till 2,0 och en total frånvaro av järnoxid.
Olika grova ytor analyserades med XPS/ESCA för att jämföra elementarkoncentrationer och spektrala oxidationstillstånd av Fe, Cr, svavel (S), kalcium (Ca), natrium (Na), fosfor (P), kväve (N) och O. och C (tabell A).
Det finns en tydlig skillnad i Cr-innehåll från värden nära passiveringsskiktet till lägre värden som vanligtvis finns i baslegeringar.Nivåerna av järn och krom som finns på ytan representerar olika tjocklekar och grader av rouge-avlagringar.XPS-tester har visat en ökning av Na, C eller Ca på grova ytor jämfört med rengjorda och passiverade ytor.
XPS-testning visade också höga nivåer av C i järnrött (svart) rött samt Fe(x)O(y) (järnoxid) i rött.XPS-data är inte användbara för att förstå ytförändringar under korrosion eftersom de utvärderar både den röda metallen och basmetallen.Ytterligare XPS-testning med större prover krävs för att korrekt utvärdera resultaten.
Tidigare författare hade också svårt att utvärdera XPS-data.10 Fältobservationer under borttagningsprocessen har visat att kolhalten är hög och vanligtvis avlägsnas genom filtrering under bearbetningen.SEM-mikrofotografier tagna före och efter behandling för att avlägsna rynkor illustrerar ytskadorna som orsakas av dessa avlagringar, inklusive gropbildning och porositet, som direkt påverkar korrosion.
XPS-resultaten efter passivering visade att Cr:Fe-innehållsförhållandet på ytan var mycket högre när passiveringsfilmen omformades, vilket minskade korrosionshastigheten och andra negativa effekter på ytan.
Kupongproverna visade en signifikant ökning av Cr:Fe-förhållandet mellan "som den är" och den passiverade ytan.Initiala Cr:Fe-förhållanden testades i intervallet 0,6 till 1,0, medan passiveringsförhållanden efter behandling varierade från 1,0 till 2,5.Värdena för elektropolerade och passiverade rostfria stål ligger mellan 1,5 och 2,5.
I proverna som utsattes för efterbearbetning varierade det maximala djupet av Cr:Fe-förhållandet (fastställt med AES) från 3 till 16 Å.De jämför positivt med data från tidigare studier publicerade av Coleman2 och Roll.9 Ytorna på alla prover hade standardnivåer av Fe, Ni, O, Cr och C. Låga nivåer av P, Cl, S, N, Ca och Na hittades också i de flesta proverna.
Dessa rester är typiska för kemiska rengöringsmedel, renat vatten eller elektropolering.Vid ytterligare analys hittades viss kiselkontamination på ytan och på olika nivåer av själva austenitkristallen.Källan verkar vara kiseldioxidhalten i vatten/ånga, mekaniska polermedel eller upplöst eller etsat synglas i CS-genereringscellen.
Korrosionsprodukter som finns i CS-system rapporteras variera kraftigt.Detta beror på de varierande förhållandena för dessa system och placeringen av olika komponenter såsom ventiler, fällor och andra tillbehör som kan leda till korrosiva förhållanden och korrosionsprodukter.
Dessutom införs ofta ersättningskomponenter i systemet som inte är ordentligt passiverade.Korrosionsprodukter påverkas också avsevärt av CS-generatorns design och vattnets kvalitet.Vissa typer av generatoraggregat är omkokare medan andra är rörformiga blinkers.CS-generatorer använder vanligtvis slutskärmar för att avlägsna fukt från ren ånga, medan andra generatorer använder bafflar eller cykloner.
Vissa ger en nästan solid järnpatina i fördelningsröret och det röda järnet som täcker det.Det förbryllade blocket bildar en svart järnfilm med en järnoxidrouge under och skapar ett andra fenomen på ovansidan i form av en sotig rouge som är lättare att torka av ytan.
Som regel är denna järnhaltiga sotliknande avlagring mycket mer uttalad än den järnröda och är mer rörlig.På grund av det ökade oxidationstillståndet för järnet i kondensatet har slammet som genereras i kondensatkanalen i botten av fördelningsröret järnoxidslam ovanpå järnslammet.
Järnoxidrodnaden passerar genom kondensatuppsamlaren, blir synlig i avloppet och det översta lagret gnids lätt av ytan.Vattenkvaliteten spelar en viktig roll i den kemiska sammansättningen av rouge.
Högre kolvätehalt resulterar i för mycket sot i läppstiftet, medan högre kiseldioxidhalt resulterar i högre kiseldioxidhalt, vilket resulterar i ett slätt eller glansigt läppstiftslager.Som tidigare nämnts är synglasögon för vattennivå också benägna att korrosion, vilket gör att skräp och kiseldioxid kommer in i systemet.
Pistolen är en anledning till oro i ångsystem eftersom tjocka lager kan bildas som bildar partiklar.Dessa partiklar finns på ångytor eller i ångsteriliseringsutrustning.Följande avsnitt beskriver möjliga läkemedelseffekter.
As-Is SEM i figurerna 7 och 8 visar den mikrokristallina karaktären av klass 2 karmin i fall 1. En särskilt tät matris av järnoxidkristaller bildas på ytan i form av en finkornig rest.Dekontaminerade och passiverade ytor visade korrosionsskador som resulterade i en grov och lätt porös ytstruktur som visas i figurerna 9 och 10.
NPP-skanning i fig.11 visar det ursprungliga tillståndet för den ursprungliga ytan med tung järnoxid på den. Den passiverade och avlägsnade ytan (Figur 12) indikerar att den passiva filmen nu har ett förhöjt Cr-innehåll (röd linje) över Fe (svart linje) vid > 1,0 Cr:Fe-förhållande. Den passiverade och avlägsnade ytan (Figur 12) indikerar att den passiva filmen nu har ett förhöjt Cr-innehåll (röd linje) över Fe (svart linje) vid > 1,0 Cr:Fe-förhållande. Пассивированная и обесточенная поверхность (рис. 12) указывает на то, что пассивная пленка теперь имерасивает повися ния) по сравнению с Fe (черная линия) при соотношении Cr:Fe > 1,0. Den passiverade och strömlösa ytan (fig. 12) indikerar att den passiva filmen nu har ett ökat innehåll av Cr (röd linje) jämfört med Fe (svart linje) vid ett förhållande av 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ﺿ）含量高于Fe（（黑， . Cr（红线）含量高于Fe（黑线），Cr:Fe 比率> 1.0. (Personal 12) показывает, что пассивированная пленка теперь имекет босек ная линия), чем Fe (черная линия), при соотношении Cr:Fe > 1,0. Den passiverade och skrynkliga ytan (fig. 12) visar att den passiverade filmen nu har en högre Cr-halt (röd linje) än Fe (svart linje) vid ett Cr:Fe-förhållande > 1,0.
En tunnare (< 80 Å) passiverande kromoxidfilm är mer skyddande än hundratals ångström tjock kristallin järnoxidfilm från ett basmetall- och kalkskikt med en järnhalt på mer än 65 %.
Den kemiska sammansättningen av den passiverade och skrynkliga ytan är nu jämförbar med passiverade polerade material.Sedimentet i fall 1 är ett klass 2-sediment som kan bildas in situ;när det ackumuleras bildas större partiklar som vandrar med ångan.
I detta fall kommer den visade korrosionen inte att leda till allvarliga brister eller försämring av ytkvaliteten.Normal rynkning kommer att minska den frätande effekten på ytan och eliminera möjligheten till kraftig migration av partiklar som kan bli synliga.
I figur 11 visar AES-resultat att tjocka lager nära ytan har högre nivåer av Fe och O (500 Å järnoxid; citrongröna respektive blå linjer), övergång till dopade nivåer av Fe, Ni, Cr och O. Fe-koncentrationen (blå linje) är mycket högre än den för någon annan metall, och ökar från 35 % vid ytan till över 6.5 % i hela ytan.
Vid ytan går O-nivån (ljusgrön linje) från nästan 50 % i legeringen till nästan noll vid en oxidfilmtjocklek på mer än 700 Å. Ni (mörkgrön linje) och Cr (röd linje) nivåerna är extremt låga vid ytan (< 4 %) och ökar till normala nivåer (11 % respektive 17 %) på legeringsdjup. Ni (mörkgrön linje) och Cr (röd linje) nivåerna är extremt låga vid ytan (< 4 %) och ökar till normala nivåer (11 % respektive 17 %) på legeringsdjup. Уровни Ni (темно-зеленая линия) och Cr (красная линия) чрезвычайно низки на поверхности (<4%) och увеличиваюния (<4%) och увеличиваюния (1% under 1% интся) 7% соответственно) в глубине сплава. Nivåerna av Ni (mörkgrön linje) och Cr (röd linje) är extremt låga vid ytan (<4%) och ökar till normala nivåer (11% respektive 17%) djupt i legeringen.表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（<4%），而在合金深度处帰棹处帰到加为 11 % 和 17 %）.表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%），而在合金深度处帰戹处帢加咺 11 % Уровни Ni (темно-зеленая линия) och Cr (красная линия) för поверхности чрезвычайно низки (<4%) och увеличиваются не сплава (11 % och 17 % соответственно). Nivåerna av Ni (mörkgrön linje) och Cr (röd linje) vid ytan är extremt låga (<4%) och ökar till normala nivåer djupt i legeringen (11% respektive 17%).
AES-bild i fig.12 visar att rouge (järnoxid) skiktet har tagits bort och passiveringsfilmen har återställts.I det 15 Å primära lagret är Cr-nivån (röd linje) högre än Fe-nivån (svart linje), som är en passiv film.Ursprungligen var Ni-halten på ytan 9%, ökade med 60–70 Å över Cr-nivån (± 16%), och ökade sedan till legeringsnivån 200 Å.
Med början på 2 % sjunker kolnivån (blå linje) till noll vid 30 Å. Fe-nivån är initialt låg (< 15 %) och senare lika med Cr-nivån vid 15 Å och fortsätter att öka till legeringsnivån vid mer än 65 % vid 150 Å. Fe-nivån är initialt låg (< 15 %) och senare lika med Cr-nivån vid 15 Å och fortsätter att öka till legeringsnivån vid mer än 65 % vid 150 Å. Уровень Fe вначале низкий (< 15 %), позже равен уровню Cr при 15 Å и продолжает увеличиваться до урлавне спо5% 50 спо5% . Fe-nivån är initialt låg (< 15 %), är senare lika med Cr-nivån vid 15 Å och fortsätter att öka till över 65 % legeringsnivå vid 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 时继续增加刄趏鐇鈰超鐇 Fe 含量最初很低(< 15%)，后来在15 Å 时等于Cr 含量，并在150 Å 时继续增加刄趏鐇鈰超鐇 Содержание Fe изначально низкое (< 15 %), позже оно равняется содержанию Cr при 15 Å и продолжает увелисявас till och med 65 % på 150 Å. Fe-halten är initialt låg (< 15 %), senare är den lika med Cr-halten vid 15 Å och fortsätter att öka tills legeringshalten är över 65 % vid 150 Å.Cr-halterna ökar till 25 % av ytan vid 30 Å och minskar till 17 % i legeringen.
Den förhöjda O-nivån nära ytan (ljusgrön linje) minskar till noll efter ett djup av 120 Å.Denna analys visade en väl utvecklad ytpassiveringsfilm.SEM-fotografierna i figurerna 13 och 14 visar den grova, grova och porösa kristallina naturen hos ytskikten av 1:a och 2:a järnoxid.Den skrynkliga ytan visar effekten av korrosion på en delvis gropig grov yta (figur 18-19).
De passiverade och skrynkliga ytorna som visas i figurerna 13 och 14 tål inte allvarlig oxidation.Figurerna 15 och 16 visar en återställd passiveringsfilm på en metallyta.