銹鋼衛(wèi)生級液體管道的施工要素探討

摘 要：從不銹鋼衛(wèi)生級液體管道易產(chǎn)生的問題入手，對其進(jìn)行了分析，又以GMP對制藥設(shè)備的要求為基礎(chǔ)，對不銹鋼液體衛(wèi)生級管道的施工要素進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：不銹鋼衛(wèi)生級液體管道；問題；施工要素

不管是制藥，還是食品工業(yè)生產(chǎn)均離不開不銹鋼液體貯罐與管道，制藥生產(chǎn)的GMP實(shí)施以來，人們更加關(guān)注生產(chǎn)設(shè)備與管道的耐蝕可靠性，而其中不銹鋼液體的管道占了很大比例，尤其對生物制劑生產(chǎn)所用的不銹鋼液體管道有著進(jìn)一步的要求。然而，在關(guān)注不銹鋼液體管道施工的同時(shí)，其技術(shù)支撐不是單一專業(yè)所能達(dá)到的，此項(xiàng)技術(shù)是集化工設(shè)備、金屬材料、焊接、防腐蝕、制藥工業(yè)、生物、壓力容器與管道、食品等專業(yè)于一體。可以說，不銹鋼液體管道的施工在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中尤為重要，因此筆者結(jié)合自己在生物制劑項(xiàng)目的實(shí)踐，探討一下不銹鋼液體衛(wèi)生級管道的施工要素。

1          不銹鋼液體管道易產(chǎn)生的問題及分析

在制藥生產(chǎn)設(shè)備(特別是管道)中大量使用了不銹鋼，其中以奧氏體不銹鋼居多，其制造大量使用焊接工藝來完成。不銹鋼液體管道應(yīng)用中最易發(fā)生兩類問題，一是“穿孔裂紋”，二是“紅銹紅水”。

1.1 不銹鋼液體管道產(chǎn)生“穿孔裂紋”問題的分析

由于此類管道內(nèi)部介質(zhì)是液體，其介質(zhì)中均或多或少地含有Cl^-。有人認(rèn)為：奧氏體不銹鋼易受Cl^-侵蝕的主要原因在于其在氯化物的溶液中不耐應(yīng)力腐蝕，且易發(fā)生點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕^[1]。也有人認(rèn)為：奧氏體類不銹鋼常見的腐蝕有晶間腐蝕和點(diǎn)蝕二類^[2]。

1.1.1  晶間腐蝕

當(dāng)奧氏體不銹鋼在制造和焊接時(shí)，加熱溫度和加熱速度處敏化溫度區(qū)域時(shí)，通常的奧氏體不銹鋼在450～850 ℃會改變材料晶格結(jié)構(gòu)區(qū)域部分的元素成分比例。材料中過飽和碳就會在晶粒邊界首先析出，并與鉻結(jié)合形成碳化鉻，此時(shí)碳在奧氏體內(nèi)的擴(kuò)散速度比鉻擴(kuò)散速度大，鉻來不及補(bǔ)充晶界由于形成碳化鉻而損失的鉻，結(jié)果晶界的鉻含量就隨碳化鉻的不斷析出而逐漸降低，形成所謂的貧鉻區(qū)，使電極電位下降。當(dāng)與含Cl^-等腐蝕介質(zhì)接觸時(shí)，就會引起微電池腐蝕。雖然腐蝕僅在晶粒表面，但卻迅速深入內(nèi)部形成晶間腐蝕。

晶間腐蝕影響因素^[3]：當(dāng)溫度在敏化區(qū)域外，碳原子不可能造成晶界的貧鉻。只有當(dāng)溫度在敏化區(qū)內(nèi)加熱溫度呈梯度關(guān)系，則會造成貧鉻區(qū)域。此外，還與其含碳量有關(guān)，含碳量越多其擴(kuò)散量越多，碳化物形成量也越多，使得晶間腐蝕滲入晶界的深度加大，從而引起晶間腐蝕。