Klumme: Korrosion og misfarvning af rustfrit stål
Det kan være vanskeligt at skelne kritisk korrosion fra relativt uskadelige misfarvninger på komponenter af rustfrit stål. FORCE Technology har undersøgt adskillige fænomener i farmaceutisk og levnedsmiddel industri, som ofte udløser spørgsmål om årsag, forebyggelse og konsekvens.
Rouge er et velkendt fænomen i den farmaceutiske industri, men der hersker stadig tvivl om mekanismen, og om hvordan man undgår det. Fra kosmetikkens verden kendes rouge som det fine rødbrune pudderprodukt. I den farmaceutiske industri er rouge eller rouging en type korrosion, der især opstår i systemer som cirkulerer højrent vand (WFI, Water for Injection) eller distribuerer rendamp. Disse systemer er opbygget af rustfri stållegeringer i CrNiMo (krom-nikkel-molybdæn), og fænomenet forekommer især, når temperaturen overstiger 60 grader.
Rouge ses som rødbrune helt over i mørk-violette skjolder eller plamager i procesanlæg. Det er fine rødbrune jernoxid eller hydroxid partikler, der aflejres på indersiden af destillationskolonner, lagertanke og distributionssystemer. Herfra stammer navnet rouge. Mørkere misfarvninger skyldes normalt en fortykkelse af oxidhinden på det rustfri stål. Dette oxidlag har samme korrosionsbestandighed som det rustfri stål, hvilket gør det vanskeligt at fjerne kemisk.
Rouge i rentvandssystemer
Rouging er på sin vis overraskende i betragtning af, at der bruges ekstremt rent vand i de aktuelle systemer, samtidig med at der bruges rustfri legeringer. Rustfrit stål danner en tynd oxidfilm, der opstår spontant ved kontakten med luften. Denne film beskytter stålet mod korrosion. Dog sker der hele tiden en langsom og vedvarende udskiftning af oxidlaget, når det er udsat for fugtige betingelser. Derved kan stoffer inde fra selve materialet vandre ud og skabe rouging. Hvor hurtigt det sker, afhænger især af parametre som temperatur, overflade finish, strømning og opløste gasser.
Man ser typisk rouging i cirkulationspumper eller på svøbet af WFI buffertankene, der kører ved temperaturer omkring 80 grader. Selv når der ikke er synlige aflejringer, kan man nogle gange konstatere det alligevel ved at aftørre indersiden af tanken af med en serviet.
Vanskeligt at tjekke rengøring
Partiklerne afsættes også på ikke-metalliske dele, såsom teflonpakninger. Dette rejser ofte tvivl om rouge kan spredes til produktet. Vi har undersøgt mange systemer verden over med rouge, uden at der har været eksempler på risiko for kontaminering af produktet. Ikke desto mindre er fænomenet generende, da det gør det vanskeligt at tjekke rengøringen visuelt. Samtidig er det nødvendigt at etablere en strategi for håndtering af rouging, hvilket normalt indebærer regelmæssig rengøring af distributionssystemerne med syre.
Det er ikke kun farmaceutisk industri, der er omfattet af misfarvningsproblemer på rustfrit stål. I levnedsmiddelindustrien kendes tilsvarende fænomener, såsom ølsten eller mørkfarvning af tanke til opbevaring af lud.
Overse ikke tæring
De nævnte eksempler har lighed med det, der ses ved kritisk korrosion af rustfrit stål, såsom grubetæring og spændingskorrosion. Her afsættes også svært opløselige jernprodukter på overfladen. Begyndende tæring kan være yderst vanskelig at se på rustfrit stål i modsætning til andre metaller. Grubetæring er tit karakteriseret ved mikroskopiske huller på størrelse med en nålespids. Revnerne, der opstår ved spændingskorrosion, kræver også mikroskop for identifikation.
Det er i alle tilfælde vigtigt at identificere årsag og risici, hvis der iagttages misfarvning på rustfrit stål. Med denne viden kan man opstille en egnet løsning som forebygger problemet eller alternativt etablere en rengøringsprocedure, som ikke beskadiger procesanlægget eller komponenterne. Dette forudsætter specielle teknikker til prøvetagning og kemisk analyse, som FORCE Technology tilbyder i kombination med vores omfattende viden om korrosion.
