În producția industrială modernă, sterilizatoarele cu oxid de etilenă sunt utilizate pe scară largă în domeniul medical, farmaceutic, prelucrarea alimentelor și în alte domenii datorită eficienței lor ridicate, temperaturii scăzute și pătrunderii puternice, oferind o soluție fiabilă pentru tratarea aseptică a produselor. Ca parte importantă a sterilizatorului cu oxid de etilenă, sistem de umidificare nu are legătură numai cu eficiența și efectul procesului de sterilizare, ci afectează direct stabilitatea funcționării pe termen lung și siguranța echipamentului.
Sistemul de umidificare este o componentă cheie a sterilizatorului cu oxid de etilenă. Funcția sa principală este de a oferi un mediu adecvat de umiditate în timpul procesului de sterilizare pentru a optimiza efectul de sterilizare al oxidului de etilenă. Cu toate acestea, procesul de sterilizare cu oxid de etilenă este adesea însoțit de temperatură ridicată, presiune ridicată și mediu coroziv, ceea ce impune cerințe extrem de mari asupra materialului și procesului de fabricație al sistemului de umidificare. Ca componente de bază ale sistemului de umidificare, selecția materialului și procesul de fabricație al rezervorului de apă și conductei sunt direct legate de durabilitatea, fiabilitatea și siguranța sistemului.
Alegerea materialelor pentru rezervoare de apă și țevi
1. Alegerea materialelor rezistente la coroziune
Oxidul de etilenă și produsele sale secundare produse în timpul sterilizării sunt foarte corozive, astfel încât rezervoarele de apă și conductele trebuie să fie realizate din materiale rezistente la coroziune. Materialele obișnuite rezistente la coroziune includ oțel inoxidabil, aliaje de titan și unele aliaje speciale. Dintre acestea, oțelul inoxidabil a devenit unul dintre cele mai frecvent utilizate materiale în sistemele de umidificare datorită rezistenței sale bune la coroziune, rezistenței mecanice și performanței de procesare. În special, oțelul inoxidabil 316L are o rezistență mai bună la coroziune decât oțelul inoxidabil obișnuit și poate rezista în mod eficient la eroziunea oxidului de etilenă și a produselor sale secundare.
2. Cererea de materiale rezistente la temperaturi ridicate
În timpul procesului de sterilizare cu oxid de etilenă, temperatura poate ajunge la 50-60°C, sau chiar mai mare. Prin urmare, rezervoarele de apă și materialele țevilor trebuie să aibă și o rezistență bună la temperaturi ridicate. Aliajele de titan și unele aliaje speciale, cum ar fi aliajele pe bază de nichel, sunt alegeri ideale în medii cu temperatură înaltă datorită rezistenței lor excelente la temperaturi înalte și rezistenței la fluaj. Aceste materiale pot menține stabilitatea structurală în condiții de temperatură ridicată și pot evita probleme precum scurgerile sau deformarea cauzate de dilatarea și contracția termică.
3. Optimizarea performanței cuprinzătoare
Pe lângă rezistența la coroziune și rezistența la temperaturi ridicate, rezervoarele de apă și materialele conductelor trebuie să ia în considerare și factori precum rezistența mecanică, performanța de procesare și rentabilitatea. În aplicațiile practice, producătorii evaluează de obicei cuprinzător performanța diferitelor materiale în funcție de cerințele specifice de sterilizare și de mediile de utilizare și selectează cea mai potrivită combinație de materiale. De exemplu, pentru rezervoarele de apă care trebuie să reziste la presiuni mai mari, pot fi utilizate aliaje de titan sau aliaje pe bază de nichel cu rezistență mai mare; în timp ce pentru scenariile de aplicații sensibile la costuri, materialele din oțel inoxidabil cu performanțe mai mari ale costurilor pot avea prioritate.
Procesul de fabricație a rezervoarelor de apă și conductelor
1. Turnare de precizie
Tehnologia de turnare de precizie este de obicei utilizată la fabricarea rezervoarelor de apă și a conductelor. Turnarea de precizie poate asigura acuratețea dimensională și complexitatea formei componentelor, oferind în același timp o calitate excelentă a suprafeței și o organizare internă. Prin controlul precis al temperaturii, presiunii și vitezei de răcire în timpul procesului de turnare, se poate obține o microstructură densă și proprietăți mecanice bune, îmbunătățind astfel durabilitatea și fiabilitatea componentelor.
2. Sudarea fără sudură
Tehnologia de sudare fără sudură este de obicei utilizată pentru conexiunea dintre rezervoarele de apă și conducte. Sudarea fără sudură poate asigura rezistența și etanșarea conexiunii și poate evita defecte precum porii și fisurile generate în timpul sudării. Prin optimizarea parametrilor și proceselor de sudare, pot fi realizate suduri de înaltă calitate, îmbunătățind și mai mult performanța generală și siguranța sistemului.
3. Tratarea suprafeței
Pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune și durata de viață a rezervoarelor de apă și a conductelor, producătorii efectuează de obicei și tratamente de suprafață pe componente. Metodele obișnuite de tratare a suprafețelor includ pasivarea, sablare, galvanizare, etc. Pasivarea poate forma o peliculă densă de oxid pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune a materialului; sablare poate îndepărta murdăria de suprafață și straturile de oxid și poate îmbunătăți aderența acoperirilor sau a placajului; galvanizarea poate forma un strat protector pe suprafața componentelor pentru a îmbunătăți în continuare rezistența lor la coroziune.
4. Inspecție și testare de calitate
În timpul procesului de fabricație, rezervoarele de apă și conductele trebuie, de asemenea, să fie supuse unor inspecții și teste riguroase de calitate. Aceasta include analiza compoziției materialelor, testarea proprietăților mecanice, testarea performanței la coroziune, testarea presiunii etc. Prin aceste inspecții și teste, se poate asigura că calitatea componentelor îndeplinește standardele și cerințele stabilite, oferind o garanție puternică pentru termenul și funcționarea stabilă a sistemului.
În aplicațiile reale, selecția materialului și procesul de fabricație al rezervoarelor de apă și conductelor trebuie să ia în considerare și cerințele specifice de sterilizare și mediile de utilizare. De exemplu, în domeniul medical, deoarece obiectele de sterilizare au de obicei cerințe extrem de ridicate pentru condițiile sanitare, rezervorul de apă și materialele conductelor trebuie să aibă rezistență la coroziune și curățenie mai ridicate; în domeniul prelucrării alimentelor, deoarece procesul de sterilizare poate implica utilizarea aditivilor de calitate alimentară, selecția materialelor trebuie să ia în considerare și compatibilitatea și siguranța acestora cu alimente.
Odată cu progresul științei și tehnologiei și dezvoltarea industriei, noi materiale și procese de fabricație continuă să apară, oferind mai multe posibilități de optimizare a rezervoarelor de apă și a conductelor. De exemplu, aplicarea nanomaterialelor și a materialelor compozite poate îmbunătăți în continuare rezistența la coroziune și proprietățile mecanice ale componentelor; iar introducerea tehnologiei de imprimare 3D poate realiza o producție rapidă și o producție personalizată a componentelor cu forme mai complexe.
Fiind componente de bază ale sistemului de umidificare a sterilizatoarelor industriale cu oxid de etilenă, selecția materialelor și procesele de fabricație a rezervoarelor de apă și conductelor sunt cruciale pentru performanța, siguranța și fiabilitatea sistemului. Prin adoptarea de materiale speciale din aliaj care sunt rezistente la coroziune și temperaturi ridicate, combinate cu procese avansate de fabricație, cum ar fi turnarea de precizie și sudarea fără sudură, precum și inspecția și testarea strictă a calității, poate fi asigurată funcționarea eficientă și stabilă a sistemului de umidificare, oferind o soluţie mai fiabilă şi sigură pentru domeniul sterilizării industriale.