ASTM G93/G93M 富氧環境中使用的材料和設備的清潔度等級和清潔方法

ASTM G93/G93M 富氧環境中使用的材料和設備的清潔度等級和清潔方法

美國材料與試驗協會 (ASTM) 標準《ASTM G93/G93M 富氧環境用材料和設備清潔度等級及清潔方法標準指南》涵蓋了用於富氧環境的材料和設備的清潔方法和設備的選擇。在使用富氧空氣、氧氣與其他氣體的混合氣體或其他氧化性氣體時遇到的污染問題,可以採用適用於大多數金屬和非金屬材料和設備的相同清潔程序來解決。附錄中提供了針對特定材料、零件和設備的清潔範例,以及針對特定應用的清潔方法。

ASTM G93/G93M 富氧環境中使用的材料和設備的清潔度等級和清潔方法

本指南涵蓋了各種應用所需的清潔度等級,以及達到和驗證這些等級的方法。本指南適用於化學、溶劑和水基製程。本指南也介紹了在暴露於氧氣或富氧環境中的系統中選擇所需清潔度等級時,非必需材料。

本指南提出了一個實用的清潔度等級範圍,可以滿足大多數系統的需求,但並未定量地闡述可能需要加強清潔或導致更高污染程度的諸多情況。此外,指引也沒有建議在現有方法中測量或監測這些清潔度的具體方法。

本指南旨在為合格技術人員提供有關富氧環境中所用清潔材料和設備的清潔方法選擇的必要資訊。本指南為合格技術人員確定氧氣系統清潔要求提供指導。但本指南並未規定清潔等級。

氧氣系統組件清潔不充分可能導致污染物或組件透過各種機制(包括顆粒、機械或氣動衝擊)點燃。 ASTM G88 指南對這些機制進行了詳細描述。

氧氣系統中充分的污染控制對於最大限度地減少污染相關的危害和零件故障至關重要。此外,還必須最大限度地減少污染,以確保產品純度達到可接受的水平。

從材料和組件中去除污染物取決於系統配置、建築材料以及污染物的類型和數量。

本文提供的清潔程序範例可針對指定的材料、組件和設備進行遵循或指定。通用清潔文字可用於識別未詳細介紹的材料、組件、設備和應用的清潔程序。 ASTM G127 指南可用於指導選擇清潔劑和清潔程序。

在氧氣發揮關鍵作用的行業中,例如航空、醫用氣體供應、製藥和工業製造,火災和爆炸風險始終存在。氧氣對生命和許多過程至關重要,但當存在污染物時,它會顯著加速燃燒。為了減輕這些危害,嚴格的清潔材料和設備標準至關重要。 ASTM G93 提供了一個框架,用於選擇合適的清潔技術,確保組件不含可能在富氧環境中點燃的殘留物。

ASTM G93 標準解決了氧氣服務領域的獨特挑戰。該標準強調,即使是微量的碳氫化合物、顆粒物或水分也可能促進燃燒,凸顯了精確清潔的必要性。隨著氧氣系統在太空探索和清潔能源等新技術中的日益普及,該標準仍將發揮越來越重要的作用。

富氧環境是指氧氣濃度(體積分數)超過23,5%的環境,包括純氧系統。在這樣的環境中,污染物會扮演燃料源。例如,閥門上的薄油膜在高壓下可能會著火,導致災難性的故障。過去發生的事故,例如太空船或醫院氧氣管道中的氧氣起火,都凸顯了其中的風險:一次疏忽就可能導致生命損失、設備故障和代價高昂的停機。

ASTM G93 標準的重要性在於其積極主動的方法。它為技術人員提供了數據驅動的方法來評估風險並實施控制。透過規定清潔度等級,此標準有助於防止氧氣火災。氧氣火災是一種快速燃燒的火災,與典型的火災不同,因為它在純氧中缺乏點火源閾值。遵守該標準不僅可以保護操作,還可以符合 NASA、OSHA 和 FDA 等組織的監管要求。

ASTM G93 標準採用靈活的、基於風險的方法,可以適應特定的應用,從低壓醫療設備到高速火箭引擎。

本指南涵蓋了根據其有效性和應用領域分類的各種技術:

  • 機械清潔:使用無絨布擦拭或刷洗,去除粗顆粒污染物。適用於初始階段,但僅靠機械清潔不足以滿足高純度需求。
  • 化學清洗:含有丙酮或鹼性溶液(例如氫氧化鈉乳液)等溶劑。例如,將材料浸入加熱的鹼性溶液中,然後沖洗,可以去除有機殘留物。該標準警告不要使用可能釋放新污染物的不相容化學物質。
  • 精密清洗:採用氟化溶劑蒸氣脫脂或超音波清洗等先進方法。這些方法適用於去除亞微米顆粒的關鍵零件。

具體選擇取決於材料類型(例如金屬、塑膠)和系統壓力。 ASTM G93 強調清潔後乾燥,通常使用熱風或真空乾燥箱,以防止水分滯留。

與更嚴格的標準不同,ASTM G93 標準根據風險定義了四個清潔度等級:

  • A級:最高潔淨度,超低顆粒物和殘留物。典型應用:航空航太推進系統、高壓艙。非揮發性殘留物限量:不超過0,1毫克/0,1立方米2
  • B級 高清潔度,碳氫化合物含量極低。典型應用:醫用氧氣輸送、高壓氣體管線。非揮發性殘留物限量:0,1-1毫克/0,1立方米2.
  • C級介質適用於一般氧氣應用。典型應用:工業管路、焊接設備。非揮發性殘留物限量:1-10毫克/0,1立方米2.
  • D級 適用於基礎、低風險、低壓環境。典型應用:儲槽、常溫氧氣混合器。非揮發性殘留物限量:小於10毫克/0,1立方米2.

這些等級用於指導選擇,其中A級代表極度危險,D級代表無害用途。顆粒計數(例如透過雷射掃描)和NVR測量(重量分析)可確定是否符合要求。

清潔後驗證是不可協商的。方法如下:

  • 目視檢查:在白光或紫外線下檢測殘留物。
  • 擦拭測試:對浸有溶劑的擦拭布進行顆粒分析。
  • 重量分析:稱量萃取物以測量非揮發性殘留物的量。
  • 先進技術:以光譜法測試溶劑沖洗液中是否有微量有機物。

歸根究底,ASTM G93 標準不僅是一項技術標準,更是針對氧氣系統中隱形威脅的保障。它提供了切實可行的清潔和驗證指導,使各行各業能夠安全且有效率地運作。從醫療器材設計到火箭設計,遵守這個標準都能確保氧氣始終是我們的盟友。

我們機構營運多年,密切關注全球科技發展,擁有經驗豐富的專業團隊和廣泛的基礎設施,為各行各業的企業提供廣泛領域的測試、測量和分析服務。此外,我們還提供符合 ASTM G93/G93M 標準指南的測試服務,該指南適用於富氧環境中使用的材料和設備的清潔度等級和清潔方法。

Whatsapp