Deneyiminizi geliştirmek için tanımlama bilgileri kullanıyoruz.Bu siteye göz atmaya devam ederek çerez kullanımımızı kabul etmiş olursunuz.Ek Bilgiler.
Saf veya saf buhar farmasötik sistemleri arasında jeneratörler, kontrol valfleri, dağıtım boruları veya boru hatları, termodinamik veya denge termostatik tuzaklar, basınç göstergeleri, basınç düşürücüler, emniyet valfleri ve hacimsel akümülatörler bulunur.
Bu parçaların çoğu 316 L paslanmaz çelikten yapılmıştır ve yarı metal veya diğer elastomerik malzemelerin yanı sıra floropolimer contalar (tipik olarak teflon veya PTFE olarak da bilinen politetrafloroetilen) içerir.
Bu bileşenler, kullanım sırasında bitmiş Temiz Buhar (CS) yardımcı programının kalitesini etkileyen korozyona veya bozulmaya karşı hassastır.Bu makalede ayrıntılı olarak açıklanan proje, dört CS sistemi vaka incelemesinden paslanmaz çelik numuneleri değerlendirdi, proses ve kritik mühendislik sistemleri üzerindeki potansiyel korozyon etkilerinin riskini değerlendirdi ve yoğuşma suyundaki partiküller ve metaller için test etti.
Aşınmış boru ve dağıtım sistemi bileşenlerinin numuneleri, korozyon yan ürünlerini araştırmak için yerleştirilir.9 Her özel durum için farklı yüzey koşulları değerlendirilmiştir.Örneğin, standart allık ve korozyon etkileri değerlendirildi.
Referans numunelerin yüzeyleri, görsel inceleme, Auger elektron spektroskopisi (AES), kimyasal analiz için elektron spektroskopisi (ESCA), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) kullanılarak allık birikintilerinin varlığı açısından değerlendirildi.
Bu yöntemler, korozyon ve birikintilerin fiziksel ve atomik özelliklerini ortaya çıkarmanın yanı sıra teknik sıvıların veya son ürünlerin özelliklerini etkileyen temel faktörleri belirleyebilir.bir
Paslanmaz çeliğin korozyon ürünleri, demir oksit tabakasının (siyah veya gri)2 altındaki veya üstündeki yüzeyde karmin demir oksit tabakası (kahverengi veya kırmızı) gibi birçok şekilde olabilir2.Aşağı akışa geçiş yeteneği.
Demir oksit tabakası (siyah allık), birikintiler daha belirgin hale geldikçe zamanla kalınlaşabilir, buharla sterilizasyondan sonra sterilizasyon odasının ve ekipmanın veya kapların yüzeylerinde görülebilen parçacıklar veya birikintilerin kanıtladığı gibi, göç vardır.Yoğuşma numunelerinin laboratuvar analizi, çamurun dağılmış doğasını ve CS sıvısındaki çözünür metallerin miktarını gösterdi.dört
Bu fenomenin birçok nedeni olmasına rağmen, CS oluşturucu genellikle ana katkıda bulunur.CS dağıtım sisteminden yavaşça geçen yüzeylerde kırmızı demir oksit (kahverengi/kırmızı) ve havalandırma deliklerinde demir oksit (siyah/gri) bulmak alışılmadık bir durum değildir.6
CS dağıtım sistemi, uzak alanlarda veya ana başlığın ve çeşitli dal alt başlıklarının sonunda biten çoklu kullanım noktalarına sahip bir dallanma yapılandırmasıdır.Sistem, potansiyel korozyon noktaları olabilecek belirli kullanım noktalarında basınç/sıcaklık düşüşünü başlatmaya yardımcı olacak bir dizi regülatör içerebilir.
Korozyon, kondens ve havayı kondenstoptan, aşağı akış borularından/tahliye borularından veya kondens başlığından akan temiz buhardan çıkarmak için sistemin çeşitli noktalarına yerleştirilen hijyenik tasarım kondenstoplarda da meydana gelebilir.
Çoğu durumda, pas birikintilerinin tuzakta biriktiği ve bitişik boru hatlarına veya kullanım noktası toplayıcılarına doğru ve ötesinde büyüdüğü durumlarda ters göç olasıdır;Tuzaklarda veya diğer bileşenlerde oluşan pas, kaynağın yukarısında ve aşağısında ve yukarısında sürekli göçle görülebilir.
Bazı paslanmaz çelik bileşenler ayrıca delta ferrit dahil olmak üzere çeşitli orta ila yüksek seviyelerde metalurjik yapılar sergiler.Ferrit kristallerinin, %1-5 kadar az miktarda bulunabilmelerine rağmen, korozyon direncini azalttığına inanılmaktadır.
Ferrit ayrıca östenitik kristal yapı kadar korozyona dayanıklı değildir, bu nedenle tercihen paslanır.Ferritler, bir ferrit probu ile doğru bir şekilde ve bir mıknatıs ile yarı-doğru olarak tespit edilebilir, ancak önemli sınırlamalar vardır.
Sistem kurulumundan, ilk devreye alma ve yeni bir CS jeneratörünün ve dağıtım borularının başlatılmasına kadar, korozyona katkıda bulunan bir dizi faktör vardır:
Zamanla, bunlar gibi aşındırıcı elementler, demir ve demir karışımlarıyla karşılaştıklarında, birleştiklerinde ve üst üste bindiklerinde korozyon ürünleri üretebilirler.Siyah kurum genellikle önce jeneratörde görülür, ardından jeneratör boşaltma borularında ve sonunda CS dağıtım sisteminin tamamında görülür.
Kristaller ve diğer parçacıklarla tüm yüzeyi kaplayan korozyon yan ürünlerinin mikro yapısını ortaya çıkarmak için SEM analizi yapıldı.Parçacıkların bulunduğu arka plan veya alttaki yüzey, çeşitli demir derecelerinden (Şekil 1-3) yaygın örneklere, yani silis/demir, kumlu, camsı, homojen birikintilere (Şekil 4) kadar değişir.Kondenstop körükleri de analiz edilmiştir (Şekil 5-6).
AES testi, paslanmaz çeliğin yüzey kimyasını belirlemek ve korozyon direncini teşhis etmek için kullanılan analitik bir yöntemdir.Ayrıca pasif filmin bozulmasını ve korozyon nedeniyle yüzey bozuldukça pasif filmdeki krom konsantrasyonundaki azalmayı gösterir.
Her numunenin yüzeyinin temel bileşimini karakterize etmek için, AES taramaları (yüzey öğelerinin derinlemesine konsantrasyon profilleri) kullanıldı.
SEM analizi ve büyütme için kullanılan her site, tipik bölgelerden bilgi sağlamak için dikkatlice seçilmiştir.Her çalışma, en üstteki birkaç moleküler katmandan (katman başına 10 angstrom [Å] olarak tahmin edilmektedir) metal alaşımın derinliğine (200–1000 Å) kadar bilgi sağladı.
Rouge'un tüm bölgelerinde önemli miktarlarda demir (Fe), krom (Cr), nikel (Ni), oksijen (O) ve karbon (C) kaydedilmiştir.AES verileri ve sonuçları vaka çalışması bölümünde özetlenmiştir.
Başlangıç ​​koşulları için genel AES sonuçları, olağandışı yüksek konsantrasyonlarda Fe ve O (demir oksitler) ve yüzeyde düşük Cr içeriği olan numunelerde güçlü oksidasyon meydana geldiğini göstermektedir.Bu kırmızı tortu, ürünü ve ürünle temas eden yüzeyleri kirletebilecek parçacıkların salınmasına neden olur.
Allık çıkarıldıktan sonra, "pasifleştirilmiş" numuneler pasif filmin tamamen geri kazanıldığını, Cr'nin Fe'den daha yüksek konsantrasyon seviyelerine ulaştığını, Cr:Fe yüzey oranının 1,0 ila 2,0 arasında değiştiğini ve genel olarak demir oksit bulunmadığını gösterdi.
Fe, Cr, kükürt (S), kalsiyum (Ca), sodyum (Na), fosfor (P), nitrojen (N) ve O. ve C'nin element konsantrasyonlarını ve spektral oksidasyon durumlarını karşılaştırmak için XPS/ESCA kullanılarak çeşitli pürüzlü yüzeyler analiz edildi (tablo A).
Pasivasyon tabakasına yakın değerlerden tipik olarak baz alaşımlarında bulunan daha düşük değerlere kadar Cr içeriğinde açık bir fark vardır.Yüzeyde bulunan demir ve krom seviyeleri, farklı kalınlıklarda ve derecelerde allık birikintilerini temsil eder.XPS testleri, temizlenmiş ve pasifleştirilmiş yüzeylere kıyasla pürüzlü yüzeylerde Na, C veya Ca'da artış göstermiştir.
XPS testi ayrıca demir kırmızısı (siyah) kırmızısında yüksek C seviyeleri ve kırmızıda Fe(x)O(y) (demir oksit) gösterdi.XPS verileri, hem kırmızı metali hem de ana metali değerlendirdiğinden, korozyon sırasında yüzey değişikliklerini anlamak için kullanışlı değildir.Sonuçları doğru bir şekilde değerlendirmek için daha büyük örneklerle ek XPS testi yapılması gerekir.
Önceki yazarlar da XPS verilerini değerlendirmede zorluk yaşadılar.10 Uzaklaştırma işlemi sırasındaki saha gözlemleri, karbon içeriğinin yüksek olduğunu ve genellikle işleme sırasında süzme yoluyla giderildiğini göstermiştir.Kırışıklık giderme işleminden önce ve sonra alınan SEM mikrografları, korozyonu doğrudan etkileyen çukurlaşma ve gözeneklilik dahil olmak üzere bu birikintilerin neden olduğu yüzey hasarını göstermektedir.
Pasivasyondan sonraki XPS sonuçları, pasivasyon filmi yeniden oluşturulduğunda yüzeydeki Cr:Fe içerik oranının çok daha yüksek olduğunu, böylece yüzeydeki korozyon oranını ve diğer olumsuz etkileri azalttığını göstermiştir.
Kupon numuneleri, "olduğu gibi" yüzey ile pasifleştirilmiş yüzey arasındaki Cr:Fe oranında önemli bir artış göstermiştir.İlk Cr:Fe oranları 0,6 ila 1,0 aralığında test edilirken, tedavi sonrası pasivasyon oranları 1,0 ila 2,5 arasında değişti.Elektro-parlatılmış ve pasifleştirilmiş paslanmaz çelikler için değerler 1,5 ile 2,5 arasındadır.
Son işleme tabi tutulan numunelerde, Cr:Fe oranının (AES kullanılarak belirlenen) maksimum derinliği 3 ila 16 Å arasında değişmiştir.Coleman2 ve Roll tarafından yayınlanan önceki çalışmalardan elde edilen verilerle olumlu bir şekilde karşılaştırırlar.9 Tüm numunelerin yüzeylerinde standart Fe, Ni, O, Cr ve C seviyeleri vardı. Numunelerin çoğunda düşük seviyelerde P, Cl, S, N, Ca ve Na da bulundu.
Bu kalıntılar kimyasal temizleyiciler, arıtılmış su veya elektro-parlatma için tipiktir.Daha fazla analiz üzerine, yüzeyde ve östenit kristalinin kendisinin farklı seviyelerinde bir miktar silikon kirliliği bulundu.Kaynak, CS üretim hücresindeki su/buharın silika içeriği, mekanik cilalar veya çözünmüş veya kazınmış gözetleme camı gibi görünmektedir.
CS sistemlerinde bulunan korozyon ürünlerinin büyük ölçüde değiştiği bildirilmektedir.Bunun nedeni, bu sistemlerin değişen koşulları ve korozif koşullara ve korozyon ürünlerine yol açabilecek valfler, sifonlar ve diğer aksesuarlar gibi çeşitli bileşenlerin yerleştirilmesidir.
Ek olarak, sisteme genellikle uygun şekilde pasifleştirilmemiş yedek bileşenler eklenir.Korozyon ürünleri ayrıca CS jeneratörünün tasarımından ve suyun kalitesinden önemli ölçüde etkilenir.Jeneratör setlerinin bazı türleri yeniden kazanlı, diğerleri ise borulu flaşörlüdür.CS jeneratörleri tipik olarak temiz buhardan nemi çıkarmak için uç ekranları kullanırken, diğer jeneratörler bölmeler veya siklonlar kullanır.
Bazıları dağıtım borusunda ve onu kaplayan kırmızı demirde neredeyse katı bir demir patina oluşturur.Şaşkın blok, altında bir demir oksit allık bulunan siyah bir demir film oluşturur ve yüzeyden silinmesi daha kolay olan isli bir allık şeklinde ikinci bir üst yüzey fenomeni oluşturur.
Kural olarak, bu demirli is benzeri tortu, demir kırmızısı olandan çok daha belirgindir ve daha hareketlidir.Kondensattaki demirin oksidasyon durumunun artması nedeniyle, dağıtım borusunun altındaki kondens kanalında oluşan çamur, demir çamurunun üstünde demir oksit çamuru içerir.
Demir oksit allık, yoğuşma toplayıcıdan geçer, giderde görünür hale gelir ve üst tabaka yüzeyden kolayca silinir.Allığın kimyasal bileşiminde su kalitesi önemli bir rol oynar.
Daha yüksek hidrokarbon içeriği, rujda çok fazla kuruma neden olurken, daha yüksek silika içeriği daha yüksek silika içeriği ile sonuçlanarak pürüzsüz veya parlak bir ruj tabakası oluşmasına neden olur.Daha önce de bahsedildiği gibi, su seviyesi gözetleme camları da korozyona eğilimlidir ve sisteme pislik ve silikanın girmesine izin verir.
Parçacıklar oluşturan kalın katmanlar oluşabileceğinden, tabanca buhar sistemlerinde endişe kaynağıdır.Bu parçacıklar buhar yüzeylerinde veya buharlı sterilizasyon ekipmanında bulunur.Aşağıdaki bölümlerde olası ilaç etkileri açıklanmaktadır.
Şekil 7 ve 8'deki As-Is SEM'ler, durum 1'deki sınıf 2 karmin'in mikrokristalin doğasını göstermektedir. Yüzeyde ince taneli bir kalıntı şeklinde oluşan özellikle yoğun bir demir oksit kristalleri matrisi.Dekontamine edilmiş ve pasifleştirilmiş yüzeyler, Şekil 9 ve 10'da gösterildiği gibi pürüzlü ve hafif gözenekli bir yüzey dokusuyla sonuçlanan korozyon hasarı göstermiştir.
Şek.Şekil 11, üzerinde ağır demir oksit bulunan orijinal yüzeyin başlangıç ​​durumunu göstermektedir. Pasifleştirilmiş ve kiri giderilmiş yüzey (Şekil 12), pasif filmin artık > 1,0 Cr:Fe oranında Fe'nin (siyah çizgi) üzerinde yüksek bir Cr (kırmızı çizgi) içeriğine sahip olduğunu gösterir. Pasifleştirilmiş ve kiri giderilmiş yüzey (Şekil 12), pasif filmin artık > 1,0 Cr:Fe oranında Fe'nin (siyah çizgi) üzerinde yüksek bir Cr (kırmızı çizgi) içeriğine sahip olduğunu gösterir. Пассивированная и обесточенная поверхность (рис. 12) указывает на то, что пассивная пленка теперь имеет повышенное с одержание Cr (красная линия) по сравнению с Fe (черная line) при соотношении Cr:Fe > 1,0. Pasifleştirilmiş ve enerjisi kesilmiş yüzey (Şekil 12), pasif filmin artık Cr:Fe > 1.0 oranında Fe'ye (siyah çizgi) kıyasla Cr içeriğinin (kırmızı çizgi) arttığını gösterir.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 比率> 1.0。 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 более высокое содержание Cr (красная линия), чем Fe (черная line), при соотношении Cr:Fe > 1,0. Pasifleştirilmiş ve buruşuk yüzey (Şekil 12), pasifleştirilmiş filmin Cr içeriğinin (kırmızı çizgi) Fe'den (siyah çizgi) > 1.0 olan bir Cr:Fe oranında artık daha yüksek olduğunu göstermektedir.
Daha ince (< 80 Å) pasifleştirici bir krom oksit film, demir içeriği %65'ten fazla olan bir baz metal ve tufal tabakasından oluşan yüzlerce angstrom kalınlığında kristalli demir oksit filmden daha koruyucudur.
Pasifleştirilmiş ve buruşmuş yüzeyin kimyasal bileşimi artık pasifleştirilmiş cilalı malzemelerle karşılaştırılabilir.1. durumdaki tortu, yerinde oluşturulabilen bir sınıf 2 tortudur;biriktikçe, buharla birlikte hareket eden daha büyük parçacıklar oluşur.
Bu durumda gösterilen korozyon ciddi kusurlara veya yüzey kalitesinin bozulmasına yol açmayacaktır.Normal kırışma, yüzeydeki aşındırıcı etkiyi azaltacak ve görünür hale gelebilecek parçacıkların güçlü bir şekilde göç etme olasılığını ortadan kaldıracaktır.
Şekil 11'de AES sonuçları, yüzeye yakın kalın katmanların daha yüksek Fe ve O seviyelerine (sırasıyla 500 Å demir oksit; limon yeşili ve mavi çizgiler) sahip olduğunu ve katkılı Fe, Ni, Cr ve O seviyelerine geçtiğini göstermektedir. Fe konsantrasyonu (mavi çizgi), yüzeyde %35'ten alaşımda %65'in üzerine çıkarak diğer tüm metallerden çok daha yüksektir.
Yüzeyde, O seviyesi (açık yeşil çizgi), alaşımda neredeyse %50'den, 700 Å'den fazla bir oksit film kalınlığında neredeyse sıfıra gider. Ni (koyu yeşil çizgi) ve Cr (kırmızı çizgi) seviyeleri yüzeyde son derece düşüktür (< %4) ve alaşım derinliğinde normal seviyelere yükselir (sırasıyla %11 ve %17). Ni (koyu yeşil çizgi) ve Cr (kırmızı çizgi) seviyeleri yüzeyde son derece düşüktür (< %4) ve alaşım derinliğinde normal seviyelere yükselir (sırasıyla %11 ve %17). Ni (temnо-зеленая LINE) ve Cr (красная LINE) чрезвычайно низки на поверхности (<4%) ve увеличиваются до нормальног о уровня (%11 и %17 соответственно) глубине сплава. Ni (koyu yeşil çizgi) ve Cr (kırmızı çizgi) seviyeleri yüzeyde son derece düşüktür (<%4) ve alaşımın derinliklerinde normal seviyelere (sırasıyla %11 ve %17) yükselir.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到正常水平（分别为%11 ve %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到歌常水平（分别咺%11 Ni (temnо-зеленая линия) ve Cr (красная line) на поверхности чрезвычайно низки (<4%) ve увеличиваются до нормальног о уровня в глубине сплава (%11 и %17 соответственно). Yüzeydeki Ni (koyu yeşil çizgi) ve Cr (kırmızı çizgi) seviyeleri son derece düşüktür (<%4) ve alaşımın derinliklerinde normal seviyelere yükselir (sırasıyla %11 ve %17).
Şek.Şekil 12, allık (demir oksit) tabakasının kaldırıldığını ve pasivasyon filminin restore edildiğini göstermektedir.15 Å birincil katmanda, Cr seviyesi (kırmızı çizgi), pasif bir film olan Fe seviyesinden (siyah çizgi) daha yüksektir.Başlangıçta yüzeydeki Ni içeriği %9'du, Cr seviyesinin (± %16) 60–70 Å üzerinde arttı ve ardından 200 Å alaşım seviyesine yükseldi.
%2'den başlayarak, karbon seviyesi (mavi çizgi) 30 Å'da sıfıra düşer. Fe seviyesi başlangıçta düşüktür (< %15) ve daha sonra 15 Å'de Cr seviyesine eşittir ve 150 Å'da %65'in üzerinde alaşım seviyesine yükselmeye devam eder. Fe seviyesi başlangıçta düşüktür (< %15) ve daha sonra 15 Å'de Cr seviyesine eşittir ve 150 Å'da %65'in üzerinde alaşım seviyesine yükselmeye devam eder. Fe вначале низкий (< 15%), позже равен уровню C при 15 Å ve продолжает увеличиваться до уровня сплава более 65% yaklaşık 150 Å. Fe seviyesi başlangıçta düşüktür (< %15), daha sonra 15 Å'de Cr seviyesine eşittir ve 150 Å'da %65'in üzerindeki alaşım seviyesine yükselmeye devam eder. 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65% 的合金含量. 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65% 的合金含量. Fe изначально низкое (< 15 %), позже оно равняется содержанию Cr при 15 Å ve продолжает увеличиваться до с одержания сплава более 65 % 150 Å. Fe içeriği başlangıçta düşüktür (< %15), daha sonra 15 Å'de Cr içeriğine eşittir ve 150 Å'de alaşım içeriği %65'in üzerine çıkana kadar artmaya devam eder.Cr seviyeleri 30 Å'de yüzeyin %25'ine yükselir ve alaşımda %17'ye düşer.
Yüzeye yakın yükseltilmiş O seviyesi (açık yeşil çizgi), 120 Å derinlikten sonra sıfıra düşer.Bu analiz, iyi gelişmiş bir yüzey pasivasyon filmi gösterdi.Şekil 13 ve 14'teki SEM fotoğrafları, yüzey 1. ve 2. demir oksit tabakalarının pürüzlü, pürüzlü ve gözenekli kristal yapısını göstermektedir.Buruşuk yüzey, kısmen çukurlu pürüzlü bir yüzeyde korozyon etkisini gösterir (Şekil 18-19).
Şekil 13 ve 14'te gösterilen pasifleştirilmiş ve buruşmuş yüzeyler şiddetli oksidasyona dayanmaz.Şekil 15 ve 16, metal bir yüzey üzerinde restore edilmiş bir pasivasyon filmini göstermektedir.