F'liema Kombinazzjoni Speċifika ta 'Konċentrazzjoni u Temperatura ta' Aċidu Nitriku 1.6 Millimetru 316 Sheath Stainless Steel Jeħtieġ Derating Taħt 12 Watts għal kull ċentimetru kwadru biex jipprevjeni Attakk Intergranulari fis-Servizz ta 'Reattur Farmaċewtiku?

Inġiniera tal-proċess li jibnu ħiters elettriċi ta 'immersjoni għal reatturi farmaċewtiċi u bastimenti ta' sinteżi kimika ħafna drabi jużaw l-aċidu nitriku għall-passivazzjoni, tindif u bħala mezz ta 'reazzjoni. Konċentrazzjonijiet tipiċi huma 10-30 % aċidu nitriku f'40-70° C. 316 għant tal-istainless steel . Ghat ta '1.6 mm huwa komunement użat fis-servizz farmaċewtiku minħabba rekwiżiti ta' tindif u reżistenza għall-korrużjoni. Madankollu, meta jintużaw flanġijiet iwweldjati jew aċċessorji, iż-żona affettwata mis-sħana tista 'ssir sensitizzata għal attakk intergranulari f'ċerti kombinazzjonijiet ta' konċentrazzjoni-temperatura. Il-karta tiddefinixxi l-valuri tal-limitu minimi, li taħthom għant ta '1.6 mm 316 għandu jiġi derated f'densità ta' watt għal inqas minn 12 W/cm² biex jipprevjeni attakk intergranulari fis-servizz tar-reattur farmaċewtiku.

Mekkaniżmu ta 'Attakk Intergranulari ta' Aċidu Nitriku
Għal 316 f'aċidu nitriku, attakk intergranulari huwa kkawżat minn karburi tal-kromju li jippreċipitaw fil-konfini tal-qamħa tal-weldjatura u jnaqqsu żoni ġirien tal-kromju fiż-żona milquta tas-sħana-. L-aċidu nitriku jattakka primarjament iż-żoni eżawriti tal-kromju li jirriżulta f'korrużjoni tal-konfini tal-qamħ li jista 'jwassal għal dislokazzjoni tal-flanġ jew tnixxija tal-għant. Konċentrazzjoni u dipendenza fuq it-temperatura tas-sensittività għal attakk intergranulari. Attakk f'10 % aċidu nitriku huwa apprezzabbli biss f'80 ° C. F'20 % aċidu nitriku l-limitu huwa 65 ° C. Attakk f'30% aċidu nitriku f'temperaturi li jaqbżu 55^0C. F'40% aċidu nitriku, l-attakk iseħħ 'il fuq minn 45 grad. L-aktar punt suxxettibbli ta' għant ta' 1.6 mm bi flanġ iwweldjat huwa ż-żona milquta tas-sħana-. Minħabba d-densità tal-watt, it-temperatura tal-wiċċ tal-għant hija ġeneralment 10-20 grad ogħla mit-temperatura tal-aċidu bl-ingrossa. Il-wiċċ tal-għant jilħaq 73 grad f'temperatura tal-massa ta '55 grad f'30% aċidu nitriku b'heater ta' 12 W/cm2 (żieda ta '18 grad) sew fuq il-limitu għal attakk intergranulari ta' 55 grad.

Limiti Kritiċi ta' Derating għal Sheath ta' 1.6mm
Meta l-immersjoni tiġi ttestjata fl-aċidu nitriku f'temperaturi rilevanti għas-servizz farmaċewtiku, il-limitazzjonijiet ta' densità ta' watt li ġejjin għal għant tal-ħajt ta' 1.6 mm huma applikabbli biex jipprevjenu attakk intergranulari fiż-żona affettwata bis-sħana ta' 316 kampjun iwweldjati:

Konċentrazzjoni ta' Aċidu Nitriku Temperatura ta' Aċidu Bulk Temperatura Massima tal-Watt għall-Ebda Attakk Intergranulari Densità Massima Permissibbli ta' Watt għal Sheath ta' 1.6 mm (15-il grad f'10 W/cm2) Ħin Mistenni għall-Attakk f'Densità Ogħla ta' Watt 10% 50 grad 20% ta' prattika 80 Wcm2 f'xi grad ta' prattika. 10% 60 grad 80 grad 13 W/cm2 Sikur fi 12 W/cm2 10% 70 grad 80 grad 7 W/cm2 Derating meħtieġ taħt 12 W/cm² 10% 75°C 80°C 3 W/cm² 316 marġinali; 316L preferut 20% 40°C 65°C 17 W/cm² Sikur f'12 W/cm² 20% 50°C 65°C 10 W/cm² Derating rakkomandat < 12 W/cm² 20% 55°C 65°C 7 W/cm² Derating meħtieġ
20% 60°C 65°C 3 W/cm² Uża 316L jew ittemprat 30% 35°C 55°C 13 W/cm² Sikur f'12 W/cm² 30% 40°C 55°C 10 W/cm² Derating rakkomandat 30% 45°C Derating meħtieġ 75°C W/5²
30% 50 grad 55 grad 3 W/cm² Uża 316L jew aġġorna liga
40% 30°C 45°C 10 W/cm² Derating issuġġerit 40% 35°C 45°C 7 W/cm² Derating meħtieġ
40% 40°C 45°C 3 W/cm² 316 mhux rakkomandat
F'reattur farmaċewtiku, it-temperatura tal-wiċċ tal-għant ta '1.6 mm għant f'12 W/cm2 taqbeż il-limitu ta' 65 grad sa kważi 70 grad, għal 20% aċidu nitriku f'temperatura tal-massa ta '55 grad. Assalt inter-granulari jista' jseħħ fi żmien 6-12-il xahar. Derating għal 8 W/cm² (13°C żieda, 68°C wiċċ) xorta jeċċedi l-kriterji. 4 W/cm² (6°C żieda, 61°C wiċċ) id-derating iżomm il-għant taħt 65°C, u jevita l-attakk.

Pakkett Operattiv Sikur għal Operazzjoni ta '12 W/cm²
It-tabella hawn taħt turi t-temperatura massima sigura tal-massa ta 'aċidu nitriku għal għant 1.6 mm 316 bi 12 W/cm² (żieda ta' 18 °C) biex jipprevjeni attakk intergranulari fiż-żona affettwata tas-sħana tal-weldjatura-.

Konċentrazzjoni ta' Aċidu Nitriku Temperatura Massima Safe Bulk f'12 W/cm² (żieda ta' 18°C) It-Temperatura tal-wiċċ tal-kisja f'Massimu Safe Bulk Azzjoni Meħtieġa 'l fuq Massimu 10% 62°C 80°C Derating taħt 12 W/cm² 15% 52°C 70°C Derating meħtieġ 70°C Derating meħtieġ 64°C 25% 42°C 60°C Uża 316L jew derate 30% 37°C 55°C 316L meħtieġa 35% 32°C 50°C Aġġorna l-liga rakkomandata 40% 27°C 45°C 316 mhux adattat
Għal reattur farmaċewtiku b'20% aċidu nitriku f'temperatura tal-massa ta' 50°C bi 12 W/cm² il-limitu tal-massa sikur huwa 47°C. Il-heater huwa sigur sa 50 grad C. Hemm periklu għoli ta 'attakk intergranulari. Irrakkomanda li tbaxxi d-densità tal-watt għal 8 W/cm² (13° żieda, 63° wiċċ) jew speċifika materjal ta 'grad 316L.

Modifiki tad-Disinn biex jiġi evitat Attakk Intergranulari
Għal ċirkostanzi ta 'proċess farmaċewtiku li jeħtieġu konċentrazzjonijiet ta' aċidu nitriku u temperaturi qrib il-limiti ta 'attakk, tliet aġġustamenti tad-disinn jistgħu jevitaw attakk intergranulari mingħajr derating taħt 12 W/cm². L-ewwel huwa li tagħżel 316L (karbonju baxx, max .03%) minflok 316 konvenzjonali. Kontenut ta 'karbonju aktar baxx inaqqas il-preċipitazzjoni tal-karbur tal-kromju waqt l-iwweldjar u jżid il-limitu ta' attakk b'10–15 °C . 316L f'12 W/cm² f'20% aċidu nitriku huwa sigur sa °C 57–60°C. It-tieni titjib huwa l-ittemprar ta' wara-weldjatura taż-żona tat-twaħħil tal-flanġ. Ittemprar ta 'induzzjoni lokalizzat għal 1050 ° C ineħħi l-karburi tal-kromju u jerġa' jġib ir-reżistenza għall-korrużjoni. Il-bidla finali hija li tintuża weldjatura overlay jew flanġ miksi li fih il-kisja 316 hija wweldjata ma' liga adattata iżda inqas suxxettibbli għas-sensitizzazzjoni-. Għal reatturi farmaċewtiċi li jeħtieġu 30 % aċidu nitriku f'50 ° C b'tħaddim kontinwu, l-inġiniera għandhom jaġġornaw għal azzar li ma jissaddadx silikon għoli bħal Durimet 20 jew Alloy 825. Dawn il-materjali huma essenzjalment impermeabbli għal attakk intergranulari fl-aċidu nitriku, irrispettivament mill-istorja tal-iwweldjar jew tat-tisħin tagħhom. Dejjem speċifika aċċessorji iwweldjati meta tispeċifika ħiters għall-operat tal-aċidu nitriku farmaċewtiku. Speċifika 316L (mhux standard 316) għall-applikazzjonijiet kollha 'l fuq minn konċentrazzjoni ta' 15% jew 50°C. L-attakk intergranulari fil-konfini tal-qamħ jippropaga l-isfaq tal-flanġ ta 'kisja wweldjata ta' 1.6 mm f'aċidu nitriku u ħafna drabi jseħħ bi ftit twissija viżwali. L-għażla xierqa tal-materjal u l-ġestjoni tad-densità tal-watt huma importanti għal funzjonament affidabbli tar-reatturi farmaċewtiċi.