Hastelloy C22 a gyógyszerészeti reaktorokban: Miért veri felül a C276-ot oxidáló közegben

A gyógyszerészeti reaktorok nem hibáznak kecsesen. Egyetlen gödrös esemény a bioreaktor köpenyében vagy a tömítés alatti réshelyen veszélyeztetheti a tétel sterilitását, költséges termékvisszahívást válthat ki, vagy az érvényesített berendezés nem tervezett leállítását kényszerítheti ki. Mivel a gyógyszergyártás a nedves felületeket rutinszerűen oxidáló kémiai hatásoknak teszi ki - salétromsavas passziválás, nátrium-hipokloritos fertőtlenítés, perecetsavas sterilizálók és oxidálószerrel-terhelt tisztítás-helyi (CIP) ciklusok -, ezért érdemes választani az újratölthető tartályok, nikkeltartályok, nikkel-tartályok ötvözetei A szaniter csővezeték olyan döntés, amelynek közvetlen következményei vannak a termékbiztonságra és a berendezés életciklus-költségére.

Ez az útmutató összehasonlítjaHastelloy C22(UNS N06022) és Hastelloy C276 (UNS N10276), a Ni-Cr-Mo család két legszélesebb körben meghatározott ötvözete, és elmagyarázza, hogy a C22 miért az erősebb alapértelmezett választás oxidáló gyógyszeripari folyamatkörnyezetekben.

Mitől különbözik a Hastelloy C22 és C276 kohászati ​​szinten?

A C22 és a C276 egyaránt nikkel-króm-molibdén-volfrámötvözetek ugyanabból a korrózióálló-családból, de ellentétes prioritások mentén tervezték őket: a C22-t a krómtartalom növelésére fejlesztették ki az oxidáló -savteljesítmény érdekében, míg a C276-ot nagyobb volfrám- és molibdénnel alakították ki. redukáló-sav- és klorid-gödröcskék szolgáltatás. Ez az összetételbeli megosztottság az egyetlen tény, amely az anyag kiválasztását bármely adott reaktorfeladathoz vezeti.

Összehasonlítás

Névleges tartományok az UNS N06022 / UNS N10276 malom specifikációi szerint (ASTM B575 / B574 C22 esetén; ASTM B575 / B622 C276 esetén). A beszerzés előtt ellenőrizze a fűtő{9}specifikus tanúsított malomvizsgálati jelentéseket (MTR).

Miért határozza meg a krómtartalom az oxidáló közegek teljesítményét?

A króm az az elem, amely szabályozza a nikkelötvözet viselkedését az oxidáló savakban, mivel ez képezi és javítja a vékony króm{0}}oxid (Cr2O3) passzív filmréteget, amelytől az ötvözet korrózióállósága függ. Ezzel szemben a molibdén és a wolfram az ellenkező hatást fejti ki: stabilizálja az ötvözetet a redukáló savak és a kloridok támadásával szemben, de csekély mértékben járul hozzá -, és akár kontraproduktív - is lehet, ha a környezet erősen oxidálóvá válik.

Ez az oka annak, hogy a C22 nagyjából 6-százalékos-pontos krómelőnye a C276-hoz képest nem egy marginális kohászati ​​lábjegyzet; ez az oka annak, hogy a C22-t először fejlesztették ki. A Haynes International kifejezetten azért fejlesztette ki a C22-t, hogy bezárja a C276 teljesítményében meglévő hiányosságokat oxidáló sav-klorid körülmények között, például vas-klorid, réz-klorid, nedves klór és salétromsav-

A 20-50%-os salétromsavval történő passziválás (ASTM A967 gyakorlat) egy erősen oxidáló lépés, amelyet gyakorlatilag minden új gyógyszerészeti edényen és minden nagyobb javítás után végeznek.

A CIP/SIP ciklusokban használt nátrium-hipoklorit és klór-dioxid fertőtlenítők agresszív oxidáló klorid-források, amelyek képesek lyukképződést kiváltani a marginális ötvözeteken.

A perecetsav-alapú sterilizálószerek, amelyek egyre gyakoribbak az egyszer használatos-felhasználású és hibrid biológiai feldolgozási sorozatokban, az oxidáló fertőtlenítőszerek közé tartoznak.

Mivel ez a három kémia a gyógyszeripari reaktor élettartama során - nem csak az első üzembe helyezéskor - ismétlődik, az ötvözet oxidáló-közeg teljesítménye, nem pedig redukáló-sav teljesítménye kell, hogy legyen az elsődleges kiválasztási kritérium.

Hogyan hasonlítható össze a C22 és a C276 a lyuk- és réskorrózióval?

A Hastelloy C22 lényegesen nagyobb ellenállást biztosít a lokális korrózióval szemben oxidáló kloridos környezetben, mint a Hastelloy C276, a kritikus pitting-hőmérséklet (CPT) és a kritikus réshőmérséklet (CCT) mérése szerint - ez a két iparági-standard laboratóriumi benchmark (ASTM G48 módszer szerint), amelyet a terepi tömítések és tömítések, valamint a terepi teljesítmény alatti zónák előrejelzésére használnak.

Helyi korrózióállóság (ASTM G48 E/F módszer, vas(III)-kloridos teszt)

PREN=Pitting Resistance Equivalent Number, egy tömeges-összetétel szűrési index; A CPT/CCT-értékek a közzétett vas--klorid-merítési tesztet reprezentálják, és a vizsgálati módszertől, a felületminőségtől és az expozíciós időtől függően változnak. Vegye figyelembe, hogy a magasabb PREN nem garantál minden kémiában kiváló teljesítményt. - A C276 PREN éle tükrözi redukáló-sav- és általános kloridszilárdságát, míg a C22 CCT/CPT éle az oxidáló-közeg előnyeit tükrözi, ami a gyógyszerreaktorok kiszolgálásának domináns feladata.

A reaktor tervezésének gyakorlati következményei jelentősek: a hegesztett varratok, a tömítések érintkezési felületei és a műszerfúvókák rései azok a helyek, amelyeknél a legvalószínűbb a korrózió a használat során. A C22 durván 47 fokos CCT-előnye a C276-hoz képest lényegesen nagyobb biztonsági ráhagyást jelent magas hőmérsékleten (60–90 fok), amely jellemző a CIP-fertőtlenítésre és a gőz{6}}helyben gőzölésre.

A Hastelloy C22 megfelel az egészségügyi és gyógyszerészeti szabványoknak?

Igen - A Hastelloy C22 (UNS N06022) az ASME BPE (Bioprocessing Equipment) méret- és felületi-kidolgozási szabványai szerint elismert, és könnyen beszerezhető szanitercsövek és szerelvények formájában, így közvetlenül meghatározható anyag a gyógyszerészeti és biotechnológiai folyamatberendezésekhez, egyedi minősítés nélkül.

Szaniter cső és szerelvények: ASTM B626 (hegesztett) és ASTM B622 (varrat nélküli), ASME SB626 / SB622 megfelelőkkel a kód{4}}bélyegzett kivitelhez.

Lemez, lemez és szalag edényhéjakhoz és fejekhez: ASTM B575 (ASME SB575).

Rúd- és kovácsolt szerelvények, karimák és szeleptestek: ASTM B574 (rúd) és ASTM B462 (kovácsolt anyagok).

Töltőfém hegesztett kötésekhez: ERNiCrMo-10 per AWS A5.14 / ASME SFA-5.14, amelyet a C276 hegesztési hőhatású zónák megerősítésére is használnak, amikor a kész kötés oxidálódni fog.

Egészségügyi belső felületkezelés: jellemzően 32 µin Ra (0,8 µm Ra) vagy jobb alatt van megadva, összhangban az ASME BPE polírozott{2} cső követelményeivel.

Mivel a C22 kereskedelmi forgalomban szaniter--kikészített cső- és szerelvényformákban található -, míg a C276-os szanitercső viszonylag kevésbé szabványos az ellátási láncban -, a C22 meghatározása a gyógyszerészeti reaktorok belső elemeihez szintén hajlamos lerövidíteni a beszerzés átfutási idejét az egyedi -kész C276-hoz képest.

Hol teljesít még mindig jobban a C276 a C22-nél a gyógyszeripari létesítményekben?

Hastelloy C276továbbra is a helyes választás az erősen redukáló vegyi anyagok - domináns gyógyszerészeti létesítményei számára, különösen a forró sósav, a bizonyos szennyvíz- vagy hulladékáramokban használt híg kénsav-, valamint minden olyan szolgáltatás, amely hidrogén-szulfidot tartalmaz. Ezekben a redukáló környezetekben a C276 magasabb molibdén- és volfrámtartalma felülmúlja a C22-t, és a C22 megadása nem jelent jelentős előnyt a többletköltség mellett.

Szennyvíz- és hulladékkezelő{0}}csövek, amelyek savas anyagokat kezelnek, csökkentve a folyamat kibocsátását.

Savanyú gáznak vagy H₂S-tartalmú patakoknak kitett közműrendszerek.

Alkalmazások, ahol a forró, tömény sósav a domináns maró hatás, nem pedig alkalmi tisztítószer.

Magának a reaktortartálynak és a CIP/SIP{0}}nedvesített csővezeték huroknak - esetében, ahol az oxidáló passziválási és fertőtlenítési kémia uralja a munkaciklust -, a bizonyítékok mérlege a C22-t részesíti előnyben.

Megtérül a Hastelloy C22 magasabb költsége egy reaktor élettartama alatt?

A gyógyszeripari reaktorok esetében a Hastelloy C22 C276-hoz képest megnövekedett anyagköltsége jellemzően kevesebb lokális -korrózió-ellenőrzésen, hosszabb időközönként az újraminősítések között, valamint a nem tervezett leállások - csökkentése révén térül meg, mivel az oxidáló egészségügyi szolgáltatásban a domináns meghibásodási mód, ahol a legnagyobb a C2 támadás, amely pontosan a 2. támadást jelenti.

A C22 emellett jobb alakíthatóságot és hegeszthetőséget kínál összetett edénygeometriákhoz - keverőtengelyekhez, terelőlapokhoz, permetező-golyós fúvókákhoz és műszerfejekhez -, és ultra-alacsony széntartalma minimálisra csökkenti az érzékenységet a hegesztési hővel-érintett zónában, lehetővé téve a hegesztési kötések utólagos utólagos felhasználását. hőkezelés. Ez csökkenti a gyártási költségeket és az ütemezési kockázatot azokhoz az ötvözetekhez képest, amelyek konzervatívabb hegesztési szabályozást igényelnek.

Az érvényesített gyógyszerészeti berendezések újraminősítése költséges. Az üzembe helyezés után végrehajtott anyagmódosítás teljes újraérvényesítési ciklust indíthat el.

Az alacsonyabb-kockázatú döntés a berendezés 20- plusz éves élettartama alatt, ha a szélesebb korróziós határral rendelkező ötvözetet választja a tényleges terhelhetőségi ciklushoz -, nem pedig a tervezőcsapat számára ismertebb ötvözetet -.

Gyakran Ismételt Kérdések

Q: A Hastelloy C22 ugyanaz, mint a Hastelloy C276?

A: Nem. Mindkettő a Ni-Cr-Mo-W ötvözetcsaládba tartozik, és hasonló alapösszetételű, de a C22 (UNS N06022) lényegesen több krómot és kevesebb molibdént tartalmaz, mint a C276 (UNS N10276). Ez teszi a C22-t erősebben az oxidáló savakban, a C276-ot pedig a redukáló savakban.

Q: Használható-e a Hastelloy C22 gyógyszerészeti edények salétromsavas passziválására?

A: Igen. A C22 magas krómtartalma jól illeszkedik a salétromsavas környezethez, és az ötvözetet általában az ASTM A967 gyakorlat szerint passziválják a szokásos gyógyszerészeti edények üzembe helyezésének részeként.

Q: A Hastelloy C22 megfelel az ASME BPE biofeldolgozó berendezésekre vonatkozó követelményeinek?

A: Igen. A C22-t az ASME BPE elismeri, és szanitercsőben, szerelvényekben és polírozott lemezes formában kapható, amely alkalmas gyógyszerészeti és biotechnológiai folyamatberendezésekben történő közvetlen specifikációra.

Q: A Hastelloy C22 drágább, mint a C276?

A: A C22 rendszerint szerény költségprémiummal jár a C276-hoz képest az ötvözőanyag-tartalma miatt, de a felárat általában ellensúlyozzák a berendezés életciklusa során a kisebb ütésekkel kapcsolatos karbantartások, a hosszabb szervizintervallumok és az oxidáló higiéniai feladatok alacsonyabb újraérvényesítési kockázata.

Q: Használják-e valaha a C276-ot egy gyógyszertárban a C22 helyett?

A: Igen, ahol a domináns folyamatkémia a redukálás, nem pedig az oxidáció -, például a sósav kezelése a szennyvízkezelésben vagy a savanyú{1}}gáz-közműrendszerekben. Az ötvözet helyes megválasztása mindig a domináns korrodáló hatást követi, nem pedig egy általános preferenciát.