为什么注射用水系统会出现“红绣现象”,应该如何预防?

净得瑞 2020.12.19 18:00 256

红绣是制药用水系统中金属腐蚀的直接产物,会导致部件损坏,在系统不锈钢内壁或者不锈钢焊接受热部分等位置较为常见。在不锈钢内壁或者用水点出口处用白布来过滤,可以清楚地看到黄色或者红色的固体颗粒物。

一般情况下,注射用水系统、纯蒸汽系统等热系统发生红绣现象的概率,远远高于常温纯化水系统等。因为水是极弱电解质,高温注射用水中的H+和OH-浓度远高于常温纯化水。游离的铁素体与水中的OH-发生化学反应,最后脱水后生成FeO,因此导致系统发生红绣现象。

ISPE按照危害程度,将红绣分为以下三个等级。

①I类红绣(迁移型红绣) 该类红绣呈黄色或橘红色,为颗粒型,主要成分为Fe2O3或者FeO,在用水点出口处比较容易找到。此类红绣有从源金属表面生成点迁移的趋势,可从表面清除掉而不会对不锈钢的结构性和组分性破坏。由于I类红绣工程风险较低,生成时间较短,属于工程正常现象,从投资和产出比角度来看,并不建议对I类红绣进行频繁去除与再钝化。

②II类红绣(非钝化表面的氧化) 该类红绣是局部形成的活性腐蚀,表现为多种颜色,包括橘红、红、蓝、灰和黑色,主要成分为Fe2O3,存在于不锈钢内的表面处,更常见于机械抛光的表面或因金属与流体产品相互作用而损坏钝化膜的地方。大多情况下,是由氯离子或者其他离子对不锈钢表面的侵蚀所造成的。由于II类红绣容易导致微生物滋生,建议企业进行周期性的清洗除锈。

③III类红绣(加热氧化后产生的黑色氧化物) 该类红绣随着厚度的增加,颜色从金黄色变到蓝色,然后变成深浅不一的黑色。其主要成分为Fe3O4,具有极其稳定的状态。一般系统运行时间较长后悔出现全面性的III类红绣,紧贴在系统内壁,极难清除,而且极易导致微生物滋生。企业一般采用氢氟酸或者改造的方式进行解决。但氢氟酸具有极强的腐蚀性,安全风险非常高,一旦发生泄漏,会发生严重的安全事故,而如果对整个系统进行升级改造,投资成本较高。因此,建议企业在II类红绣阶段及时去除红绣。

为了降低注射用水系统发生红绣现象的风险,应在系统设计时充分考虑该因素,通过良好的设计得以有效避免。对此,建议采取以下措施进行预防:

为什么注射用水系统会出现“红绣现象”,应该如何预防? 

图一 净得瑞注射用水系统

①对于注射用水系统,在满足工艺条件的基础上适当降低注射用水系统循环温度,比如维持温度在70~80℃。

②精选优质原材料进行系统安装,对不锈钢管道、管件以及阀门的材质报告进行系统追溯,保证316L材质的品质和抛光的粗糙度。

③焊接时,严格按照标准操作规程进行焊接。焊接完成后,应尽快对管道系统进行酸洗钝化,形成钝化保护膜。

④除了系统安装后的初次酸洗钝化外,还需要对系统进行周期性维护钝化,以良好的酸洗钝化有效形成钝化膜。

⑤严格控制系统死角小于3D要求以避免残留物,从源头上有效预防晶体腐蚀。

⑥可选择质量可靠的360°可旋转喷淋球,通过喷淋作用避免铁屑脱落造成铁离子污染。

⑦由于氮封有利于加快红绣现象,因此,除了氨基酸产品等特殊产品外,尽量不对储存与分配系统进行氮封处理。



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