钝化不锈钢在医药应用中的5个好处

2020年2月13日医疗/制药

stainless-steel-baskets防止产品污染是药品生产过程中的首要目标之一,如果不是首要目标的话。制药行业在整个过程中广泛使用不锈钢——从制造和储存超纯水,到准备单个组件,再到混合产品成分的容器。使用不锈钢是因为它耐化学反应,而且易于清洗。但是,人们很容易忘记,即使是像不锈钢这样看起来不可改变的东西,也需要定期的护理和保养,这实际上是比表面更深层的东西。

当讨论钝化时,重要的是要认识到不锈钢的整个结构是不均匀的。该容器、配件或其他部件由铁、铬和镍的合金制成。在表面,铬与大气中的氧结合形成氧化铬(Cr2O3),这是化学惰性的,或“被动的”。然而,与此同时,表面的铁也会氧化,产生氧化铁(Fe2O3),这就是我们所说的铁锈。锈迹会继续从金属表面扩散,最终摧毁它。由于这个原因,不锈钢被化学钝化以去除表面的铁,创造了一个富含铬的钝化层,这是一个比自然发生的更耐腐蚀的层。

1.钝化去除表面污染

如上所述,不锈钢的特点之一就是容易清洗。然而,清洗过程本身可能会产生影响其未来性能的危险。被动层只有几埃(或分子水平)的厚度,可能被严厉的化学清洁剂破坏。此外,它真的很容易受到机械损坏,无论是由磨料清洁剂或在清洗本身使用的工具。容器或管道内部的干燥部件的冲击和移动可能会导致进一步的损坏,从而磨损氧化铬,去除或削弱它。

2.钝化增强耐腐蚀能力

stainless-steel-baskets化学钝化处理的另一个作用,除了去除污染外,它还更新和改善了氧化铬层,从而提高了钢的耐腐蚀能力。除了表面的铁,不锈钢合金本身也是腐蚀的危险来源。随着时间的推移,金属离子——包括铁离子——将通过金属内部晶体之间的空隙迁移。最终,铁会从大块合金中穿过中间的富镍过渡层,出现在被动层中,从而为氧化铁的形成创造新的机会。常规的钝化处理在这些铁原子造成伤害之前将它们移除。

3.钝化降低产品污染的风险

与铬和氧化铬不同,铁具有很强的化学反应性,可能与水或其他成分结合产生不必要的化合物,这些化合物即使不会完全破坏产品,也会降低产品的功效。此外,钝化不仅能去除现有的游离铁,溶液还能与其他污染物结合(螯合),使它们与钝化溶液一起被除去,并从系统中冲洗出来。

4.钝化允许延长系统维护间隔

stainless-steel-pharma通过定期的钝化处理来更新化学钝化层,减少了整个系统关闭来清洁和恢复不锈钢部件的需要,从而增加了间隔时间。这也体现了在新船或系统投入使用前立即进行常规钝化处理的重要性,因为钝化处理可以清除施工过程中遗留下来的任何碎片。

5.钝化节省金钱,减少停机时间

除了延长必要但昂贵的计划系统维护间隔时间之外,定期钝化还有助于降低计划外系统关闭的风险。通过降低系统本身的污染风险,钝化同时降低了整个生产批次因污染而丢失的风险。由此产生的材料损失成本通常与系统离线的计划外费用(如重新调度和其他物流考虑)相等。再加上定位和修复污染源的费用,以及在系统重新投入使用前的清洁,那么定期钝化的“额外”成本是值得投资的。

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