红锈的危害与预防.pdf

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1、红锈的危害和预防ChicoZhang张超2014-07金属腐蚀引起的损失---数据来自于中国腐蚀年会年份腐蚀损失/亿元直接损失：更换设备和部件间接损失：停产损失、事故赔偿、腐蚀泄漏引起产品的流失、腐蚀产物积累或腐蚀破损引起的效能降费、修理费和防蚀费等低、腐蚀产物导致成品质量问题4%-5%根据国际通行方法计算可得腐蚀损失占GDP的百分比目前我国的表面处理行业每年至少可以挽回30%的腐蚀损失目录1红锈的质量风险2红锈的生成机理3除锈与钝化工艺4红锈的预防措施核心目标预防颗粒物污染PreventionofParticlePollution质量源于设计QualityByDesignAI

2、M预防微生物污染PreventionofRougeMicrobialPollution红锈红锈的危害0102质量风险工程风险影响药品最终澄清度和可见异物增加过滤器工作负荷影响制药用水水质影响洗瓶机正常工作与产品发生理化反应影响蒸馏水机产能影响管道系统抛光度风险评估EHS风险投资风险增加企业生产能耗影响容器耐压能力影响系统运行寿命容易引起管道泄露导致药企非计划性停机0304红锈对水质的影响纯化水•电导率•不挥发物•微生物•TOC注射用水•电导率•不挥发物•微生物•TOC•内毒素或热源关于滤芯的堵塞-形成滤饼关于滤芯的堵塞-完全堵塞关于滤芯的堵塞-逐渐堵塞关于滤芯的堵塞流速下降：压

3、力上升：颗粒可能穿过过滤成本改变：可能低于要求可能超过过滤过滤器：生产时间延长或的流速（如灌器能够承受的污染下游生产停滞、更换装速度）压差过滤器成本蒸馏水机的制备，红锈对蒸馏水机的危害垫圈不锈钢表面的锈出口电导率探头的红锈粗糙度相同Ra≠相同表面状态较大粗糙红锈生成度罐体和管道内部红锈情况储罐管道常见的工程现象洗瓶机配液罐除菌滤芯膜片红锈现象：罐内壁有黄现象：注射用水进色、红色或黑色小现象：除菌滤芯流水压力不够，洗瓶颗粒等可见异物，通量显著下降，滤现象：发现隔膜阀机无法正常工作；能擦拭掉，但反复芯呈现微红色。的膜片上会有红锈过滤器滤芯呈现微出现。的聚集。红色。原因：注射

4、用水原因：注射用水系统中的红锈颗粒原因：聚四氟乙原因：红锈颗粒堵分配系统中出现了被截留到除菌滤芯烯的膜片对于红锈塞了洗瓶机清洗用明显的红锈，导致上，导致滤芯的过有吸附作用。水过滤膜，导致流配液时系统被反复滤通量不足。通量不足。污染。目录1红锈的质量风险2红锈的生成机理3除锈与钝化工艺4红锈的预防措施红锈的来源管道切割粉末氧化上游迁移外源性焊接氧化来的红锈渣红锈机械抛光粉末氧化内源性红锈不锈钢的组成C碳Cr铬Ni镍Fe铁Mn锰（Max）30418~208~10.50.0865~71---304L18~208~120.0365~71---31616~1810~140.0862

5、~692~3316L16~1810~140.0362~692~3关于腐蚀不锈钢腐蚀电化学生锈腐蚀应力腐点腐蚀蚀腐蚀晶间腐缝隙腐蚀蚀电化学腐蚀电化学腐蚀条件水的电离水的电离c(H+)·c(OH-)=[c（OH-）]2=K(W)水的离子积常数24℃：c(OH-)=1.09×10-7mol/L80℃：c(OH-)=5.83×10-7mol/L90℃：c(OH-)=7.21×10-7mol/L氢氧根离子浓度随温度的变化C（OH-）/10-7mol/l温度/℃点腐蚀点腐蚀较大粗糙红锈生成度容易发生气蚀的位置,如泵腔溶液中含有较多的卤条件素离子使用强酸酸洗钝化或除锈缝隙腐蚀缝隙腐蚀条件晶间

6、腐蚀晶间腐蚀存在应力，晶界断裂条件焊缝热影响区应力腐蚀应力腐蚀存在应力，钝化层断裂条件材质对应力敏感腐蚀性溶剂红锈的发生机理温度对钝化层的影响温度对钝化层的影响温度对钝化层的影响红锈的特征红锈是一种常见的工程现象，任何采用不锈钢材料建造的制药用水系统中均会有红绣的身影。高温系统的【OH-】远高于常温系统，因此，注射用水系统发生红锈的时间更短、程度更深。红锈具有反复发生的特征，如对系统中初期形成的红锈不加干预，将会形成更加难于清洗的锈斑。红锈的发展进程红锈产生的原因腐蚀性环境（高温，高压）非不锈钢成分长时间接触氧化环境（停机、臭氧消毒）焊接质量（氩气浓度）表面缺陷（抛光度）

7、不恰当的清洗和钝化系统易生锈的位置•离心泵腔内部•聚四氟乙烯垫圈•隔膜阀膜片•罐体与换热器内壁•喷淋球内表面•焊接受热部分红锈的分类-Ⅰ类红锈迁移型红锈黄色或橘黄色Fe2O3、FeO、Fe(OH)2混合物易迁移、易去除、易反复I红锈分类32红锈的分类-Ⅱ类红锈I红锈分类附着型红锈红色或棕红色32Fe2O3附着紧密、破坏系统光洁度红锈的分类-Ⅲ类红锈I红锈磁性红锈黑色分类Fe3O432带有磁性、仅强酸（如氢氟酸）能对其进行有效去除目录1红锈的质量风险2红锈的生成机理3除锈与钝化工艺4红锈的预防