바이오프로세스 배관 응용 분야의 궤도 용접에 대한 고려 사항 - 2부

편집자 주: Pharmaceutical Online은 업계 전문가인 Arc Machines의 Barbara Henon이 작성한 바이오프로세스 배관용 오비탈 용접에 관한 4부작 기사를 발표하게 된 것을 기쁘게 생각합니다. 이 기사는 작년 말 ASME 회의에서 Dr. Henon이 한 강연에서 발췌한 것입니다.

제조 기술에 대한 우려 사항

내식성 손실을 방지합니다. DI 또는 WFI와 같은 고도로 정제된 물은 스테인리스강에 매우 공격적인 부식제입니다. 또한, 의약품 등급 WFI는 무균 상태를 유지하기 위해 높은 온도(80°C)에서 순환됩니다. 제품에 치명적일 수 있는 생존 가능한 유기체가 생존할 수 있을 만큼 낮은 온도를 낮추는 것과 "루즈" 생산을 촉진할 수 있을 만큼 높은 온도를 높이는 것 사이에는 미묘한 차이가 있습니다. 루즈는 스테인레스 스틸 배관 시스템 구성 요소의 부식으로 인해 발생하는 다양한 구성의 갈색 필름입니다. 먼지와 산화철이 주성분일 가능성이 높지만, 다양한 형태의 철, 크롬, 니켈도 존재할 수도 있습니다. 루즈의 존재는 일부 제품에 치명적일 수 있으며, 다른 시스템에서는 상당히 무해한 것처럼 보이지만 루즈의 존재는 추가 부식을 초래할 수 있습니다.

용접은 내식성에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 용접 중 용접 및 HAZ에 산화된 물질이 침전되어 발생하는 열 착색은 특히 유해하며 제약 용수 시스템의 루즈 형성과 관련이 있습니다. 열 착색의 원인이 되는 크롬 산화물의 형성은 부식에 취약한 밑에 크롬이 고갈된 층을 남깁니다. 열 착색은 밑에 있는 크롬이 고갈된 층을 포함하여 표면에서 금속을 제거하고 내식성을 거의 기본 금속 수준으로 복원하는 산 세척 및 분쇄를 통해 제거할 수 있습니다. 그러나 산 세척 및 연삭은 표면 마감에 해를 끼칩니다. 배관 시스템을 가동하기 전에 용접 및 제작으로 인한 해로운 영향을 극복하기 위해 질산 또는 킬레이트 제제를 사용한 배관 시스템의 부동태화를 수행합니다. 오거 전자 분석에 따르면 킬런트 부동태화는 용접 및 열 영향 구역 전체에서 발생하는 산소, 크롬, 철, 니켈 및 망간 분포의 표면 변화를 용접 전 상태로 복원할 수 있는 것으로 나타났습니다. 그러나 패시베이션은 외부 표면층에만 영향을 미치고 50Å 이하로 침투하지 못하는 반면, 히트 틴트는 표면 아래로 1000Å 이상까지 확장될 수 있습니다.

따라서 용접되지 않은 모재의 내식성에 접근하는 배관 시스템을 설치하려면 용접 및 제작으로 인한 손상을 부동태화를 통해 본질적으로 복구할 수 있는 수준으로 제한하는 것이 중요합니다. 이는 산소 함량이 최소인 퍼지 가스를 사용하여 대기 산소나 습기에 의한 오염 없이 용접 접합부 ID까지 전달하는 것을 의미합니다. 용접 중 열 입력을 정확하게 제어하고 과도한 열을 피하는 것도 내식성 손실을 방지하는 데 중요합니다. 반복적으로 일관된 고품질 용접을 달성하기 위한 제조 공정 제어와 오염 방지를 위한 제작 중 스테인레스 스틸 튜브 및 부품의 세심한 취급은 부식에 저항하고 오랫동안 생산적인 서비스를 제공하는 고품질 배관 시스템을 달성하기 위한 필수 요구 사항입니다. 삶.

316L 스테인레스 강의 용접성

고순도 바이오의약품 스테인리스강 배관 시스템에 사용되는 재료는 지난 10년 동안 내식성 향상을 향한 발전을 거듭해 왔습니다. 1980년 이전에 사용된 대부분의 스테인리스강은 상대적으로 저렴하고 이전에 사용된 구리에 비해 개선된 304 스테인리스강이었습니다. 실제로 300계 스테인레스강은 비교적 기계가공이 용이하고 내식성을 크게 잃지 않고 융착용접이 가능하며 특별한 예열이나 후열처리가 필요하지 않습니다.