摘要:隨著越來(lái)越重視制藥業(yè),相關(guān)法律法規(guī)不斷出臺(tái),我國(guó)制藥業(yè)也在不斷發(fā)展。制藥行業(yè),特別是無(wú)菌和生物制藥企業(yè),將使用大量的不銹鋼設(shè)備,與藥品直接接觸。這些不銹鋼設(shè)備需要防腐處理,以確保藥品生產(chǎn)質(zhì)量,因此應(yīng)充分研究酸洗鈍化技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,以便更好地應(yīng)用于制藥行業(yè)。
關(guān)鍵詞:制藥業(yè);制藥業(yè);酸洗鈍化;紅銹;生物膜膜;
如今,制藥行業(yè),特別是無(wú)菌和生物制藥企業(yè),將使用大量的不銹鋼設(shè)備,與藥品直接接觸,包括傳統(tǒng)的純水系統(tǒng)、注射水系統(tǒng),CIP系統(tǒng)、配料系統(tǒng)、制劑溶液分裝等。酸洗鈍化在日常使用和定期維護(hù)中非常重要。如果不銹鋼表面缺乏鈍化效果和鈍化膜,就不會(huì)起作用GMP所需的耐腐蝕性。供應(yīng)商工廠所有管道、儲(chǔ)罐、閥門(mén)、噴淋球等基礎(chǔ)原材料均已酸洗鈍化,但為什么現(xiàn)場(chǎng)安裝施工后不銹鋼系統(tǒng)需要額外的酸洗鈍化?主要原因是現(xiàn)場(chǎng)加工后破壞了原有的不銹鋼鈍化膜,如一些現(xiàn)場(chǎng)切割、焊接加工,無(wú)論是手工焊接還是自動(dòng)焊接,都會(huì)破壞原有的鈍化效果。因此,只要管道、閥門(mén)等現(xiàn)場(chǎng)切割,焊接加工需要酸洗鈍化。
1.基本概念
鈍化是指將金屬表面轉(zhuǎn)化為難氧化狀態(tài),延緩金屬腐蝕速度的方法。鈍化深度和表面金屬元素的優(yōu)化分布(如鉻鐵比)將決定金屬鈍化后的耐腐蝕性和腐蝕速率。鈍化處理是提高標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)不銹鋼耐腐蝕性的選擇和必要程序。
鈍化是清潔表面有氧氣存在時(shí)的一種自發(fā)現(xiàn)象,可以在不銹鋼表面產(chǎn)生致密的鈍化膜。通過(guò)化學(xué)處理,不銹鋼表面的鈍化膜可以在一定程度上增強(qiáng)。鈍化的前提是表面清洗程序。不銹鋼表面清洗程序應(yīng)包括去除所有必要的表面污垢(油、顆粒等)。以確保合金表面的耐腐蝕性,保護(hù)產(chǎn)品的無(wú)污染性能和合金表面的外觀。
終化學(xué)鈍化處理的目的是確保合金表面無(wú)鐵等污垢的存在,以達(dá)到的耐腐蝕狀態(tài)。需要注意的是,的鈍化或其他表面處理只能限度地提高金屬在特定環(huán)境下的耐腐蝕性。換句話(huà)說(shuō),鈍化只能限度地發(fā)揮合金本身的耐腐蝕性,而不能給金屬額外的耐腐蝕性。因此,在某些情況下,鈍化處理不能取代使用其他添加劑來(lái)提高額外的腐蝕性能。
2.鈍化前的準(zhǔn)備
內(nèi)窺鏡檢查系統(tǒng)坡度、死角和管道。正在制定中。URS盡量要求廠家對(duì)內(nèi)表面進(jìn)行電解拋光。電解拋光可去除表面自由鐵離子,有助于增加表面Cr/Fe增強(qiáng)鈍化保護(hù)層,降低系統(tǒng)生銹的風(fēng)險(xiǎn),電解拋光比機(jī)械拋光表面更光滑、更光滑。ASMEBPE標(biāo)準(zhǔn)要求拋光度不低于00.6um,WFI推薦與生物工藝系統(tǒng)進(jìn)行電解拋光,系統(tǒng)鈍化層厚度不小于15A(1.5nm)。
檢查原材料和材料。合金分析儀、不銹鋼厚度檢測(cè)、閥管加工參數(shù)、彎頭扭曲等,只有安全合適的原材料才能實(shí)現(xiàn)良好的鈍化膜,如果不銹鋼采用鑄造工藝,即使的鈍化試劑、鈍化方法、鈍化工藝,只要鑄造不銹鋼材料鈍化效果相對(duì)較差。
焊接質(zhì)量ASTMA967不銹鋼零件化學(xué)鈍化處理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,ASTMA380不銹鋼零件、設(shè)備及系統(tǒng)清洗及除垢焊接質(zhì)量控制、內(nèi)窺鏡,盡量避免手工焊接。
3.清洗鈍化方法
方法
解釋
清洗條件
化學(xué)作用
磷酸鹽
去除輕微的有機(jī)污,可能殘留磷酸鹽沉淀
根據(jù)不同的溶液和污垢情況,加熱狀態(tài)清洗1至4小時(shí)
磷酸鹽(磷酸二氫鈉、磷酸二鈉、磷酸三鈉)和表面活性劑的混合物
堿性清洗劑
可用于去除特殊有機(jī)物
污物
非磷酸/非磷酸鹽、緩沖劑、表面活性劑
苛性清洗劑
有效去除嚴(yán)重有機(jī)污物,
高效脫脂
氫氧化鈉、氫氧化鉀和表面活性劑的混合物
氫氧化鈉
基于藥品生產(chǎn)驗(yàn)證指藥品生產(chǎn)驗(yàn)證的方法
南
溫度70℃;濃度1%;時(shí)間不少于30min
堿液清洗
異丙醇
可作為脫脂劑,揮發(fā)性。易燃,對(duì)靜電敏感。
手動(dòng)物理擦拭
體積比:70%-99%
硝酸
方法基于ASTMA380/A967
根據(jù)使用的不同濃度,在室溫或更高溫度下鈍化
化30min-90min.
體積比:10%-40%純硝酸
硝酸
方法基于藥品生產(chǎn)驗(yàn)證指南
/
8%硝酸;49-52℃;反應(yīng)60min
硝酸
方法以國(guó)標(biāo)為基礎(chǔ):SJ20893-2019
/
硝酸20-45%;℃;30min
硝酸+氫氟酸
方法基于藥品生產(chǎn)驗(yàn)證指南
/
20%硝酸+氫氟酸25-35%;℃;10-20min
磷酸
有效去除鐵氧化物和游離鐵
在高溫下鈍化1h-4h
體積比:磷酸5%-25%
磷酸混合物
溫度區(qū)可以在較廣的范圍內(nèi)
在間和環(huán)境中使用
5%-25%磷酸與一定濃度的檸檬酸或硝酸混合物,如JClean專(zhuān)用鈍化試劑2鈍化試劑
檸檬酸
特別是用于去除游離鐵。它可以在高溫下使用。與無(wú)機(jī)礦物酸相比,執(zhí)行時(shí)間更長(zhǎng),條件應(yīng)滿(mǎn)足或優(yōu)于條件ASTMA967中的實(shí)施條件
10%檸檬酸,鈍化效果一般,僅適用于初次優(yōu)質(zhì)焊接后鈍化
螯合劑系統(tǒng)
它可以在高溫下使用;與無(wú)機(jī)礦物酸相比,它需要更長(zhǎng)的執(zhí)行時(shí)間,可以去除鐵氧化物和游離鐵或優(yōu)于或優(yōu)于ASTMA967中的實(shí)施條件
檸檬酸和螯合劑的3%-10%,緩沖劑和表面活性劑的混合物
電拋光
該方法僅限于部件,而不是系統(tǒng);方案需要確認(rèn);該方案可去除表面鐵;
需要從待鈍化表面去除
5~10μm厚度,估算執(zhí)行時(shí)間,必要沖洗,防止殘留膜影響鈍化質(zhì)量
磷酸電解液
4.鈍化質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和目的(ASMEBPE要求)
不銹鋼表面不同厚度主要是化學(xué)成分
表面厚度
成分
1.0nm
H2OCr(OH)XH2O
2.0nm
CrxOyCr(OH)XH2O
3.0nm
Cr(OH)XFe(OH)XCrxOy
4.0nm
Cr(OH)XFe(OH)XFexOyCrxOy
5.0nm
CrxOyNiFexOyNixOy
6.0nm
CrNiCrFeFe
鉻鐵比大于1.5、鈍化膜厚度大于1.5nm
5.鈍化檢測(cè)方法
測(cè)試方法
測(cè)試描述
測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)
優(yōu)點(diǎn)
缺陷
按照ASTMA380/A967標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鈍化部位進(jìn)行目視檢查
目視檢測(cè)法
包括處理后不銹鋼試件內(nèi)壁的清潔度
殘余紅銹的目視檢測(cè)和目視檢測(cè)。
可通過(guò)肉眼或設(shè)備(如內(nèi)窺鏡)直接觀察。
省時(shí)省力,不受場(chǎng)地環(huán)境限制,適用于常規(guī)簡(jiǎn)單的表面檢測(cè)。
無(wú)定量分析,檢驗(yàn)結(jié)果由檢驗(yàn)者的主觀因素控制。
擦拭測(cè)試(ASTMA380)
用干凈、不脫落的白色棉布、商用紙或?yàn)V紙,用高純?nèi)軇?rùn)濕(但不飽和),可用于評(píng)價(jià)不接近直接視覺(jué)檢查的表面清潔度。小直徑管的擦拭試驗(yàn)可以使用干凈、干燥和過(guò)濾的壓縮空氣,使干凈的白色直徑略大于管道