Gumagamit kami ng cookies upang mapabuti ang iyong karanasan.Sa pamamagitan ng patuloy na pag-browse sa site na ito, sumasang-ayon ka sa aming paggamit ng cookies.Karagdagang impormasyon.
Kabilang sa mga purong o purong steam pharmaceutical system ang mga generator, control valve, distribution pipe o pipeline, thermodynamic o equilibrium thermostatic traps, pressure gauge, pressure reducer, safety valve, at volumetric accumulator.
Karamihan sa mga bahaging ito ay gawa sa 316 L na hindi kinakalawang na asero at naglalaman ng mga fluoropolymer gasket (karaniwang polytetrafluoroethylene, kilala rin bilang Teflon o PTFE), pati na rin ang semi-metal o iba pang mga elastomeric na materyales.
Ang mga sangkap na ito ay madaling kapitan ng kaagnasan o pagkasira habang ginagamit, na nakakaapekto sa kalidad ng natapos na Clean Steam (CS) utility.Sinuri ng proyektong nakadetalye sa artikulong ito ang mga stainless steel specimens mula sa apat na CS system case study, tinasa ang panganib ng mga potensyal na epekto ng corrosion sa proseso at mga kritikal na sistema ng engineering, at sinubukan para sa mga particulate at metal sa condensate.
Ang mga sample ng corroded pipe at mga bahagi ng distribution system ay inilalagay upang siyasatin ang mga by-product ng corrosion.9 Para sa bawat partikular na kaso, nasuri ang iba't ibang kondisyon sa ibabaw.Halimbawa, nasuri ang karaniwang blush at corrosion effect.
Ang mga ibabaw ng mga sample na sanggunian ay nasuri para sa pagkakaroon ng mga blush na deposito gamit ang visual na inspeksyon, Auger electron spectroscopy (AES), electron spectroscopy para sa pagsusuri ng kemikal (ESCA), pag-scan ng electron microscopy (SEM) at X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
Ang mga pamamaraang ito ay maaaring magbunyag ng pisikal at atomic na mga katangian ng kaagnasan at mga deposito, pati na rin matukoy ang mga pangunahing salik na nakakaapekto sa mga katangian ng mga teknikal na likido o mga produktong pangwakas.isa
Ang mga produktong corrosion ng hindi kinakalawang na asero ay maaaring magkaroon ng maraming anyo, tulad ng isang carmine layer ng iron oxide (kayumanggi o pula) sa ibabaw sa ibaba o sa itaas ng layer ng iron oxide (itim o kulay abo)2.Kakayahang lumipat sa ibaba ng agos.
Ang iron oxide layer (black blush) ay maaaring lumapot sa paglipas ng panahon habang ang mga deposito ay nagiging mas malinaw, bilang ebedensya sa pamamagitan ng mga particle o deposito na nakikita sa mga ibabaw ng sterilization chamber at mga kagamitan o mga lalagyan pagkatapos ng steam sterilization, mayroong migration.Ang pagsusuri sa laboratoryo ng mga sample ng condensate ay nagpakita ng dispersed na katangian ng putik at ang dami ng mga natutunaw na metal sa CS fluid.apat
Bagama't maraming dahilan para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, ang CS generator ay karaniwang ang pangunahing kontribyutor.Karaniwang makakita ng pulang iron oxide (kayumanggi/pula) sa mga ibabaw at iron oxide (itim/kulay abo) sa mga lagusan na dahan-dahang lumilipat sa pamamagitan ng CS distribution system.6
Ang CS distribution system ay isang branching configuration na may maraming mga punto ng paggamit na nagtatapos sa mga malalayong lugar o sa dulo ng pangunahing header at iba't ibang branch subheader.Ang system ay maaaring magsama ng isang bilang ng mga regulator upang makatulong na simulan ang pagbabawas ng presyon/temperatura sa mga partikular na punto ng paggamit na maaaring potensyal na mga punto ng kaagnasan.
Ang kaagnasan ay maaari ding mangyari sa mga hygienic na disenyo ng mga bitag na inilalagay sa iba't ibang mga punto sa system upang alisin ang condensate at hangin mula sa umaagos na malinis na singaw sa pamamagitan ng bitag, downstream piping/discharge piping o condensate header.
Sa karamihan ng mga kaso, ang reverse migration ay malamang na kung saan ang mga deposito ng kalawang ay namumuo sa bitag at lumalaki sa itaas ng agos patungo sa at higit pa sa mga katabing pipeline o point-of-use collector;Ang kalawang na nabubuo sa mga bitag o iba pang mga bahagi ay makikita sa itaas ng agos ng pinagmulan na may patuloy na paglipat sa ibaba ng agos at sa itaas ng agos.
Ang ilang mga sangkap na hindi kinakalawang na asero ay nagpapakita rin ng iba't ibang katamtaman hanggang mataas na antas ng mga istrukturang metalurhiko, kabilang ang delta ferrite.Ang mga kristal na ferrite ay pinaniniwalaan na nakakabawas ng resistensya sa kaagnasan, kahit na maaari silang naroroon sa kasing liit ng 1-5%.
Ang Ferrite ay hindi rin kasing lumalaban sa kaagnasan gaya ng austenitic na istraktura ng kristal, kaya mas gusto nitong ma-corrode.Ang mga ferrite ay maaaring tumpak na matukoy gamit ang isang ferrite probe at semi-tumpak sa isang magnet, ngunit may mga makabuluhang limitasyon.
Mula sa pag-setup ng system, sa pamamagitan ng paunang pag-commissioning, at ang pagsisimula ng isang bagong CS generator at distribution piping, mayroong ilang salik na nag-aambag sa kaagnasan:
Sa paglipas ng panahon, ang mga corrosive na elemento tulad ng mga ito ay maaaring makagawa ng mga produkto ng kaagnasan kapag nagtagpo, pinagsama, at nagsasapawan ang mga ito sa pinaghalong bakal at bakal.Ang itim na soot ay karaniwang makikita muna sa generator, pagkatapos ay lumilitaw ito sa generator discharge piping at kalaunan sa buong CS distribution system.
Ang pagsusuri ng SEM ay isinagawa upang ipakita ang microstructure ng mga by-product ng corrosion na sumasaklaw sa buong ibabaw na may mga kristal at iba pang mga particle.Ang background o pinagbabatayan na ibabaw kung saan matatagpuan ang mga particle ay nag-iiba mula sa iba't ibang grado ng bakal (Fig. 1-3) hanggang sa mga karaniwang sample, katulad ng silica/iron, sandy, vitreous, homogenous na deposito (Fig. 4).Ang mga steam trap bellow ay nasuri din (Larawan 5-6).
Ang AES testing ay isang analytical method na ginagamit para matukoy ang surface chemistry ng stainless steel at masuri ang corrosion resistance nito.Ipinapakita rin nito ang pagkasira ng passive film at ang pagbaba sa konsentrasyon ng chromium sa passive film habang ang ibabaw ay lumalala dahil sa kaagnasan.
Upang makilala ang elementong komposisyon ng ibabaw ng bawat sample, ginamit ang mga pag-scan ng AES (mga profile ng konsentrasyon ng mga elemento sa ibabaw sa lalim).
Ang bawat site na ginamit para sa pagsusuri at pagpapalaki ng SEM ay maingat na pinili upang magbigay ng impormasyon mula sa mga tipikal na rehiyon.Ang bawat pag-aaral ay nagbigay ng impormasyon mula sa nangungunang ilang mga molekular na layer (tinatantya sa 10 angstroms [Å] bawat layer) hanggang sa lalim ng metal alloy (200–1000 Å).
Malaking halaga ng iron (Fe), chromium (Cr), nickel (Ni), oxygen (O) at carbon (C) ang naitala sa lahat ng rehiyon ng Rouge.Ang data at mga resulta ng AES ay nakabalangkas sa seksyon ng case study.
Ang pangkalahatang mga resulta ng AES para sa mga unang kundisyon ay nagpapakita na ang malakas na oksihenasyon ay nangyayari sa mga sample na may hindi karaniwang mataas na konsentrasyon ng Fe at O ​​(iron oxides) at mababang Cr na nilalaman sa ibabaw.Ang mapula-pulang deposito na ito ay nagreresulta sa paglabas ng mga particle na maaaring makahawa sa produkto at sa mga ibabaw na nakakadikit sa produkto.
Matapos maalis ang blush, ang mga sample na "passivated" ay nagpakita ng kumpletong pagbawi ng passive film, na may Cr na umaabot sa mas mataas na antas ng konsentrasyon kaysa Fe, na may Cr:Fe surface ratio na mula 1.0 hanggang 2.0 at isang pangkalahatang kawalan ng iron oxide.
Nasuri ang iba't ibang magaspang na ibabaw gamit ang XPS/ESCA upang ihambing ang mga elemental na konsentrasyon at spectral oxidation state ng Fe, Cr, sulfur (S), calcium (Ca), sodium (Na), phosphorus (P), nitrogen (N), at O. at C (table A).
Mayroong malinaw na pagkakaiba sa nilalaman ng Cr mula sa mga halaga na malapit sa layer ng passivation hanggang sa mas mababang mga halaga na karaniwang matatagpuan sa mga base alloy.Ang mga antas ng iron at chromium na makikita sa ibabaw ay kumakatawan sa iba't ibang kapal at grado ng mga deposito ng rouge.Ang mga pagsubok sa XPS ay nagpakita ng pagtaas sa Na, C o Ca sa mga magaspang na ibabaw kumpara sa mga nalinis at na-passivated na mga ibabaw.
Ang pagsubok sa XPS ay nagpakita rin ng mataas na antas ng C sa iron red (black) red pati na rin ang Fe(x)O(y) (iron oxide) sa pula.Ang data ng XPS ay hindi kapaki-pakinabang para sa pag-unawa sa mga pagbabago sa ibabaw sa panahon ng kaagnasan dahil sinusuri nito ang pulang metal at ang base na metal.Ang karagdagang pagsubok sa XPS na may mas malalaking sample ay kinakailangan upang maayos na masuri ang mga resulta.
Nahirapan din ang mga naunang may-akda sa pagsusuri ng data ng XPS.10 Ang mga obserbasyon sa field sa panahon ng proseso ng pag-alis ay nagpakita na ang nilalaman ng carbon ay mataas at kadalasang inaalis sa pamamagitan ng pagsasala sa panahon ng pagproseso.Ang mga SEM micrograph na kinuha bago at pagkatapos ng paggamot sa pag-alis ng kulubot ay naglalarawan ng pinsala sa ibabaw na dulot ng mga deposito na ito, kabilang ang pitting at porosity, na direktang nakakaapekto sa kaagnasan.
Ang mga resulta ng XPS pagkatapos ng passivation ay nagpakita na ang Cr:Fe content ratio sa ibabaw ay mas mataas kapag ang passivation film ay muling nabuo, at sa gayon ay binabawasan ang rate ng corrosion at iba pang masamang epekto sa ibabaw.
Ang mga sample ng coupon ay nagpakita ng isang makabuluhang pagtaas sa Cr:Fe ratio sa pagitan ng "as is" na ibabaw at ang passivated na ibabaw.Ang mga paunang ratio ng Cr:Fe ay nasubok sa hanay ng 0.6 hanggang 1.0, habang ang mga post-treatment na passivation ratio ay mula 1.0 hanggang 2.5.Ang mga halaga para sa electropolish at passivated na hindi kinakalawang na asero ay nasa pagitan ng 1.5 at 2.5.
Sa mga sample na sumailalim sa post-processing, ang maximum na lalim ng Cr:Fe ratio (na itinatag gamit ang AES) ay mula 3 hanggang 16 Å.Maihahambing ang mga ito sa data mula sa mga nakaraang pag-aaral na inilathala ng Coleman2 at Roll.9 Ang mga ibabaw ng lahat ng sample ay may karaniwang antas ng Fe, Ni, O, Cr, at C. Ang mababang antas ng P, Cl, S, N, Ca, at Na ay natagpuan din sa karamihan ng mga sample.
Ang mga residue na ito ay tipikal ng mga kemikal na panlinis, purified water, o electropolishing.Sa karagdagang pagsusuri, ang ilang kontaminasyon ng silikon ay natagpuan sa ibabaw at sa iba't ibang antas ng austenite crystal mismo.Ang pinagmulan ay lumilitaw na ang silica na nilalaman ng tubig/singaw, mga mekanikal na polishes, o dissolved o etched sight glass sa CS generation cell.
Ang mga produktong corrosion na matatagpuan sa mga CS system ay iniulat na malaki ang pagkakaiba-iba.Ito ay dahil sa iba't ibang kondisyon ng mga system na ito at ang paglalagay ng iba't ibang bahagi tulad ng mga balbula, mga bitag at iba pang mga accessory na maaaring humantong sa mga kinakaing kondisyon at mga produkto ng kaagnasan.
Bilang karagdagan, ang mga kapalit na bahagi ay madalas na ipinapasok sa system na hindi maayos na naipasa.Malaki rin ang epekto ng mga produkto ng kaagnasan sa disenyo ng CS generator at sa kalidad ng tubig.Ang ilang mga uri ng generator set ay mga reboiler habang ang iba ay mga tubular flasher.Ang mga generator ng CS ay karaniwang gumagamit ng mga end screen upang alisin ang moisture mula sa malinis na singaw, habang ang ibang mga generator ay gumagamit ng mga baffle o cyclone.
Ang ilan ay gumagawa ng halos solidong bakal na patina sa distribution pipe at ang pulang bakal na tumatakip dito.Ang baffled block ay bumubuo ng isang itim na bakal na pelikula na may iron oxide blush sa ilalim at lumilikha ng pangalawang top surface phenomenon sa anyo ng sooty blush na mas madaling punasan sa ibabaw.
Bilang isang tuntunin, ang mala-ferruginous-soot na depositong ito ay mas malinaw kaysa sa bakal na pula, at mas mobile.Dahil sa tumaas na estado ng oksihenasyon ng bakal sa condensate, ang putik na nabuo sa condensate channel sa ilalim ng distribution pipe ay may iron oxide sludge sa ibabaw ng iron sludge.
Ang iron oxide blush ay dumadaan sa condensate collector, makikita sa alisan ng tubig, at ang tuktok na layer ay madaling maalis sa ibabaw.Ang kalidad ng tubig ay may mahalagang papel sa kemikal na komposisyon ng blush.
Ang mas mataas na hydrocarbon content ay nagreresulta sa sobrang soot sa lipstick, habang ang mas mataas na silica content ay nagreresulta sa mas mataas na silica content, na nagreresulta sa makinis o makintab na lipstick layer.Gaya ng nabanggit kanina, ang water level sight glass ay madaling ma-corrosion, na nagpapahintulot sa mga debris at silica na makapasok sa system.
Ang baril ay isang dahilan ng pag-aalala sa mga sistema ng singaw dahil maaaring mabuo ang makapal na mga layer na bumubuo ng mga particle.Ang mga particle na ito ay naroroon sa mga ibabaw ng singaw o sa kagamitan sa pag-isterilisasyon ng singaw.Ang mga sumusunod na seksyon ay naglalarawan ng mga posibleng epekto ng gamot.
Ang mga As-Is SEM sa Mga Figure 7 at 8 ay nagpapakita ng microcrystalline na katangian ng class 2 carmine sa kaso 1. Isang partikular na siksik na matrix ng iron oxide crystals na nabuo sa ibabaw sa anyo ng isang fine-grained residue.Ang mga decontaminated at passivated na ibabaw ay nagpakita ng pinsala sa kaagnasan na nagreresulta sa isang magaspang at bahagyang buhaghag na texture sa ibabaw tulad ng ipinapakita sa Mga Figure 9 at 10.
NPP scan sa fig.Ipinapakita ng 11 ang paunang estado ng orihinal na ibabaw na may mabigat na iron oxide dito. Ang passivated at derouged surface (Figure 12) ay nagpapahiwatig na ang passive film ay mayroon na ngayong nakataas na Cr (pulang linya) na nilalaman sa itaas ng Fe (itim na linya) sa > 1.0 Cr:Fe ratio. Ang passivated at derouged surface (Figure 12) ay nagpapahiwatig na ang passive film ay mayroon na ngayong nakataas na Cr (pulang linya) na nilalaman sa itaas ng Fe (itim na linya) sa > 1.0 Cr:Fe ratio. Пассивированная и обесточенная поверхность (рис. 12) указывает на то, что пассивная пленка теперь имеет повышеникраность по сравнению с Fe (черная линия) при соотношении Cr:Fe > 1,0. Ang passivated at de-energized na ibabaw (Larawan 12) ay nagpapahiwatig na ang passive film ngayon ay may tumaas na nilalaman ng Cr (pulang linya) kumpara sa Fe (itim na linya) sa isang ratio ng 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 。 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 болео высолее высолео я), чем Fe (черная линия), при соотношении Cr:Fe > 1,0. Ang passivated at wrinkled surface (Fig. 12) ay nagpapakita na ang passivated film ngayon ay may mas mataas na Cr content (pulang linya) kaysa Fe (black line) sa Cr:Fe ratio > 1.0.
Ang isang thinner (< 80 Å) na nagpapasivating chromium oxide film ay mas proteksiyon kaysa sa daan-daang angstrom thick crystalline iron oxide film mula sa base metal at scale layer na may iron content na higit sa 65%.
Ang kemikal na komposisyon ng passive at kulubot na ibabaw ay maihahambing na ngayon sa mga pasivadong pinakintab na materyales.Ang sediment sa kaso 1 ay isang class 2 sediment na maaaring mabuo sa situ;habang nag-iipon ito, nabubuo ang malalaking particle na lumilipat kasama ng singaw.
Sa kasong ito, ang ipinakitang kaagnasan ay hindi hahantong sa mga seryosong depekto o pagkasira ng kalidad ng ibabaw.Ang normal na wrinkling ay magbabawas ng corrosive effect sa ibabaw at maalis ang posibilidad ng malakas na paglipat ng mga particle na maaaring makita.
Sa Figure 11, ipinapakita ng mga resulta ng AES na ang mga makapal na layer na malapit sa ibabaw ay may mas mataas na antas ng Fe at O ​​(500 Å ng iron oxide; lemon green at blue lines, ayon sa pagkakabanggit), na lumilipat sa doped na antas ng Fe, Ni, Cr, at O. Ang konsentrasyon ng Fe (asul na linya) ay mas mataas kaysa sa anumang iba pang metal, na tumataas mula 35% sa ibabaw hanggang sa higit sa 65%
Sa ibabaw, ang O level (light green line) ay napupunta mula sa halos 50% sa alloy hanggang sa halos zero sa isang oxide film na kapal na higit sa 700 Å. Ang mga antas ng Ni (madilim na berdeng linya) at Cr (pulang linya) ay napakababa sa ibabaw (< 4%) at tumataas sa mga normal na antas (11% at 17%, ayon sa pagkakabanggit) sa lalim ng haluang metal. Ang mga antas ng Ni (madilim na berdeng linya) at Cr (pulang linya) ay napakababa sa ibabaw (< 4%) at tumataas sa mga normal na antas (11% at 17%, ayon sa pagkakabanggit) sa lalim ng haluang metal. Уровни Ni (темно-зеленая линия) at Cr (красная линия) чрезвычайно низки на поверхности (<4%) at увеличиваются до нормятьул (1%нром ветственно) в глубине сплава. Ang mga antas ng Ni (madilim na berdeng linya) at Cr (pulang linya) ay napakababa sa ibabaw (<4%) at tumataas sa normal na antas (11% at 17% ayon sa pagkakabanggit) sa lalim ng haluang metal.表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%），而在合金深度处增加度处增加到正加到正加到正和17%）.表面的Ni（深绿线）和Cr（红线）水平极低（< 4%），而在合金深度处增加度处增加到歌加到歌 Уровни Ni (темно-зеленая линия) и Cr (красная линия) на поверхности чрезвычайно низки (<4%) at увеличиваются до норгности чрезвычайно низки (<4%) at увеличиваются до норгя бльнро (11% at 17% соответственно). Ang mga antas ng Ni (madilim na berdeng linya) at Cr (pulang linya) sa ibabaw ay napakababa (<4%) at tumataas sa normal na antas sa lalim ng haluang metal (11% at 17% ayon sa pagkakabanggit).
AES na imahe sa fig.12 ay nagpapakita na ang rouge (iron oxide) layer ay naalis at ang passivation film ay naibalik.Sa 15 Å pangunahing layer, ang antas ng Cr (pulang linya) ay mas mataas kaysa sa antas ng Fe (itim na linya), na isang passive na pelikula.Sa una, ang nilalaman ng Ni sa ibabaw ay 9%, tumataas ng 60–70 Å sa itaas ng antas ng Cr (± 16%), at pagkatapos ay tumataas sa antas ng haluang metal na 200 Å.
Simula sa 2%, ang antas ng carbon (asul na linya) ay bumaba sa zero sa 30 Å. Ang antas ng Fe ay sa simula ay mababa (< 15%) at kalaunan ay katumbas ng antas ng Cr sa 15 Å at patuloy na tumataas sa antas ng haluang metal sa higit sa 65% sa 150 Å. Ang antas ng Fe ay sa simula ay mababa (< 15%) at kalaunan ay katumbas ng antas ng Cr sa 15 Å at patuloy na tumataas sa antas ng haluang metal sa higit sa 65% sa 150 Å. Уровень Fe вначале низкий (< 15%), позже равен уровню Cr при 15 Å и продолжапет увеличиваться до уровня сплава 65% сплава 65% Ang antas ng Fe ay mababa sa una (< 15%), kalaunan ay katumbas ng antas ng Cr sa 15 Å at patuloy na tumataas sa higit sa 65% na antas ng haluang metal sa 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。 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。 Содержание Fe изначально низкое (< 15 %), позже оно равняется содержанию Cr при 15 Å и продолжает увеличиватьсяжся 65 % при 150 Å. Ang nilalaman ng Fe ay una ay mababa (< 15%), kalaunan ay katumbas ito ng nilalaman ng Cr sa 15 Å at patuloy na tumataas hanggang ang nilalaman ng haluang metal ay higit sa 65% sa 150 Å.Ang mga antas ng Cr ay tumataas sa 25% ng ibabaw sa 30 Å at bumababa sa 17% sa haluang metal.
Ang nakataas na antas ng O malapit sa ibabaw (light green line) ay bumababa sa zero pagkatapos ng lalim na 120 Å.Ang pagsusuri na ito ay nagpakita ng isang mahusay na binuo na ibabaw ng passivation film.Ang mga litrato ng SEM sa mga figure 13 at 14 ay nagpapakita ng magaspang, magaspang at buhaghag na mala-kristal na katangian ng ibabaw ng 1st at 2nd iron oxide layer.Ang kulubot na ibabaw ay nagpapakita ng epekto ng kaagnasan sa isang bahagyang pitted na magaspang na ibabaw (Mga Larawan 18-19).
Ang mga passive at kulubot na ibabaw na ipinapakita sa figure 13 at 14 ay hindi nakatiis sa matinding oksihenasyon.Ang mga figure 15 at 16 ay nagpapakita ng isang naibalik na passivation film sa isang metal na ibabaw.