Wie kann man die Lebensdauer von Edelstahlrohren in medizinischen Labor-Gasleitungen gewährleisten?

Die Lebensdauer von Edelstahlrohren in medizinischen Labor-Gaspipelinesystemen wird von verschiedenen Faktoren wie Materialauswahl, Verarbeitungstechnologie, Installationsqualität und täglicher Wartung beeinflusst. Aus Sicht des ganztägigen Zyklusmanagements werden die folgenden Schlüsselmaßnahmen vorgeschlagen, um die Lebensdauer sicherzustellen:

1. Quellkontrolle: Optimierung von Materialien und Verarbeitungstechnologie

1. Strenge Materialauswahl und Zertifizierung

Verwenden Sie vorzugsweise 316L-Edelstahl (enthält Mo-Element, beständig gegen Chloridionenkorrosion) und vermeiden Sie die Verwendung von 304L (geringere Korrosionsbeständigkeit), wenn Sie hochreine Gase oder korrosive Gase transportieren;

Verlangen Sie von den Lieferanten, Berichte über interkristalline Korrosionstests (z. B. ASTM A262 E-Methode) und Analysenzertifikate der chemischen Zusammensetzung bereitzustellen, um sicherzustellen, dass der Kohlenstoffgehalt ≤ 0,03% und der Schwefel- und Phosphorgehalt ≤ 0,03% beträgt, und um minderwertige Recyclingmaterialien auszuschließen.

2. Hochpräzise Oberflächenbehandlung

Die Innenwand wird elektrolytisch poliert (EP) anstelle von mechanischer Politur behandelt, mit einer Oberflächenrauheit Ra ≤ 0,4 μ m (hochreine Gaspipelines erfordern ≤ 0,2 μ m), was die Adsorption von Verunreinigungen und das Wachstum von Bakterien im Gas reduziert;

Nach der Polierung wird eine Salpetersäure-Passivierungsbehandlung durchgeführt, um einen Cr₂OⅢ-Passivierungsfilm mit einer Dicke von 5-10 nm zu bilden. Der Passivierungseffekt wird durch den Blau-Punkt-Test verifiziert (keine blauen Punkte bedeuten vollständige Passivierung).

3. Reinheitskontrolle vor der Auslieferung

Die Rohrleitung muss durch Ultraschall-Entfettung gereinigt werden (unter Verwendung von Ethanol oder Aceton als Lösungsmittel) und dann mit hochreinem Stickstoffgas (Reinheit ≥ 99,99%) geblasen werden, bis keine sichtbaren Partikel an der Innenwand vorhanden sind;

Die Verpackung erfolgt durch Vakuumdichtung und feuchtigkeitsdichtes Papier, um eine Verschmutzung der Innenwand durch Staub und Wasserdampf während des Transports zu vermeiden.

2. Installationsprozess: Beseitigung von menschlichen Schäden und Risiken

1. Standardisierung des Schweißprozesses

Es wird das automatische TIG-Umlaufschweißen eingesetzt, und während des Schweißens wird das Innere des Rohrs mit reinem Argongas (Durchflussrate 5-10 L/min) gefüllt, um die Innenwand zu schützen und Oxidation und Schwärzung zu verhindern (die Oxidschicht würde die Korrosion beschleunigen);

Jede Schweißnaht muss einer 100%igen Helium-Massenspektrometrie-Dichtheitsprüfung (Leckrate ≤ 1 × 10 ⁻¹⁰ Pa · m ³/s) und einer Röntgenprüfung unterzogen werden, um Defekte wie Falschschweißungen und Porosität auszuschließen.

2. Installationsdetails zur Korrosionsverhinderung

Der Rohrleitungsstützer besteht aus Edelstahlmaterial, und es sollten PTFE-Isolierkissen hinzugefügt werden, wenn er mit dem Kohlenstoffstahlstützer in Kontakt kommt, um elektrochemische Korrosion zu vermeiden;

Die Installationsneigung sollte zwischen 0,5% und 1% kontrolliert werden, und ein Edelstahl-Ablassventil sollte am konzentrierten Kondensat installiert werden, um zu verhindern, dass saures Kondensat (z. B. CO ₂, das sich in Wasser löst und Kohlensäure bildet) langfristig verbleibt und die Innenwand korrodiert.

3. Spezielle Behandlung von Sauerstoffleitungen

Alle Rohrleitungen und Ventile, die mit Sauerstoff in Kontakt kommen, müssen eine Entfettungszertifizierung bestehen (mit weißem Seidenstoff abgewischt, ohne Ölflecken). Es ist verboten, Werkzeuge mit Fettgehalt für die Installation zu verwenden, um die Explosionsgefahr und die Beschädigung des Passivierungsfilms durch Fett zu vermeiden.

3. Betrieb und Wartung: Dynamische Überwachung und präventive Wartung

1. Regelmäßige Lecksuche

Jedes Quartal wird eine Helium-Massenspektrometer-Lecksuche an Schweißnähten und Verbindungen durchgeführt, wobei der Schwerpunkt auf Spannungskonzentrationsbereichen wie Ventilen, Krümmern und Abzweigen liegt;

Die Dichtheit der Sauerstoffleitung wird monatlich mit der Seifenwasseranwendungsmethode überprüft, und alle gefundenen Blasen werden sofort markiert und repariert.

2. Gasreinheit und Überwachung von korrosiven Medien

Online-Überwachung des Taupunktes (≤ -40 °C) und des Sauerstoffgehalts (≤ 1 ppm) von hochreinen Gasen (z. B. N₂, Ar), um eine Korrosion der Innenwand durch Wasserdampf und Sauerstoff zu vermeiden;

Bei der Förderung von korrosiven Gasen (z. B. Cl₂, SO₂) sollten am Ende der Pipeline Korrosionssensoren installiert werden, um die Gaskonzentration in Echtzeit zu überwachen, und das Abgassystem sollte bei Überschreitung der Norm verknüpft werden.

3. Reinigung der Innenwand und Reparatur der Passivierung

Jährlich wird hochreines Stickstoffgas (mit 0,1% Salpetersäurelösung) für zyklisches Spülen und Passivieren verwendet, um geringfügige Schäden an der Passivierungsschicht zu reparieren;

Wenn Rostflecken an der Innenwand der Pipeline gefunden werden, muss sie demontiert und erneut elektrolytisch poliert und passiviert werden. In schwerwiegenden Fällen sollte der Rohrabschnitt ersetzt werden.

4. Optimierung der Umwelt- und Systemgestaltung

1. Laborumgebungskontrolle

Halten Sie die Laborfeuchtigkeit ≤ 60 % RH, um die Kondensation von feuchter Luft an der Außenwand der Pipeline zu vermeiden; Wenn es Säurenebel gibt (z. B. Chlorwasserstoffverdunstung), ist es notwendig, die Belüftung zu verstärken oder die Außenwand der Pipeline mit einer korrosionsbeständigen Beschichtung (z. B. Teflon) zu besprühen.

2. Systemredundanz und segmentierte Steuerung

Entwerfen Sie ein Dual-Backup-System für kritische Gasleitungen (z. B. medizinischer Sauerstoff), um das Umschalten während der Wartung eines einzelnen Kanals zu erleichtern;

Installieren Sie Absperrventile nach Funktionsbereichen und isolieren und reparieren Sie lokale Leitungsbeschädigungen, um ein Abschalten des gesamten Systems zu verhindern.

3. Anti-Statik- und Erdungsgestaltung

Bei der Förderung brennbarer Gase (z. B. H₂) muss die Leitung alle 100 Meter geerdet werden (Erdungswiderstand ≤ 4 Ω), und es sollte ein Kupfergeflechtband verwendet werden, um die Flanschverbindung zu überbrücken, um die Akkumulation von statischer Elektrizität und das Durchschlagen des Passivierungsfilms zu verhindern.

5. Zielgerichtete Maßnahmen für Sondergase

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6. Standardisierte Verwaltung und Personalausbildung

1. Aufbau eines Archivs für den gesamten Lebenszyklus

Protokollieren Sie die Chargennummer des Materials, das Schweißdatum, das Prüfbericht und die Wartungsaufzeichnungen für jeden Abschnitt der Pipeline und führen Sie die Nachverfolgungsverwaltung über die QR-Code-Identifizierung durch;

Nach der GB 50751 "Technische Spezifikation für medizinische Gasanlagen" wird ein Standard für die Lebensdauerbeurteilung erstellt, und Pipelines, die älter als 15 Jahre sind, müssen einer umfassenden zerstörungsfreien Prüfung unterzogen werden.

2. Ausbildung der Bedienungspersonen

Überdruckbetrieb ist verboten (Arbeitsdruck ≤ 80% des Entwurfsdrucks), und es wird regelmäßig Schulung zur Notfallbehandlung von Pipeline-Lecks durchgeführt (z. B. vorübergehende Abdichtung mit spezieller Klebeband);

Die Wartungspersonal muss die Reparaturtechniken für Edelstahloberflächen beherrschen (z. B. die Verwendung von lokalen elektrolytischen Poliergeräten), um sekundäre Schäden durch unprofessionelle Operationen zu vermeiden.

Zusammenfassung

Die Lebensdauer von Edelstahlrohren in medizinischen Laboratorien (normalerweise 10 - 15 Jahre) muss über die gesamte Kette von "Material - Prozess - Installation - Wartung" kontrolliert werden: auf der Grundlage von hochreinen korrosionsbeständigen Materialien, kombiniert mit hochpräziser Oberflächenbehandlung und fehlerfreiem Schweißen, zusammen mit umweltangepasster Konstruktion und dynamischer Überwachung, um schließlich einen Betrieb des Systems mit langer Lebensdauer und geringen Wartungskosten zu erreichen. Bei kritischen medizinischen Gasen wie Sauerstoff und Lachgas wird empfohlen, alle 5 Jahre eine dritte Partei zu beauftragen, um umfassende zerstörungsfreie Prüfungen und eine Bewertung der Materialalterung durchzuführen und potenzielle Risikobereiche im Voraus zu ersetzen.

Schlagwörter: Quellkontrolle: Optimierung von Materialien und Verarbeitungstechnologie , Beseitigung von menschlichen Schäden und potenziellen Gefahren , Optimierung der Umwelt- und Systemgestaltung