Eine langfristige-Einwirkung von Dampf mit hoher-Temperatur kann zu Metallermüdung und einer Verschlechterung der Dichtungen in Filtergehäusen und Filterelementen aus Edelstahl führen. Die konkreten Erscheinungsformen und Einflussfaktoren sind folgende:
1. Metallermüdung des Gehäuses
Obwohl die in Gehäusen verwendeten Edelstähle 304 und 316L eine hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit aufweisen, können bei längerer Einwirkung von Dampfumgebungen mit 121-142 Grad und häufigen Heiz- und Kühlzyklen nach und nach mikroskopische Spannungsrisse innerhalb der Metallkorngrenzen entstehen. Dampfdruckschwankungen, die den Regelbereich von 0,3 MPa überschreiten, oder plötzliche Druckänderungen beim An- und Abfahren können zu Spannungskonzentrationen führen, die Rissausbreitung beschleunigen und das Gehäuse schwächen. Beispielsweise kann ein Sterilisationsfiltergehäuse, das einer langfristigen Dampfsterilisation bei 142 Grad (30 Minuten pro Zyklus) unterzogen wird, nach mehr als 150 Zyklen sichtbare Ermüdungserscheinungen an Schweißnähten oder Schwachstellen aufweisen. Zur Bestätigung der strukturellen Integrität sind Ultraschallprüfungen erforderlich.
2. Metallermüdung und Leistungsänderungen in Filterelementen
Langfristige Einwirkung von Hochtemperaturdampf kann dazu führen, dass das Metallgerüst eines Filterelements (z. B. ein Edelstahlgewebe) aufgrund wiederholter thermischer Ausdehnung und Kontraktion seine Festigkeit verliert. Dies kann zu lokalen Verformungen oder leichten Ausdehnungen des Netzes führen, was wiederum die Filtrationsgenauigkeit beeinträchtigt. Beispielsweise kann die Filtrationseffizienz einiger hochpräziser Filterelemente (z. B. 0,22 μm Porengröße) nach der Verwendung von regelmäßig mit 140 Grad reinem Dampf sterilisierten Sanitärfilterelementen über mehr als 200 Zyklen um 5–10 % abnehmen. Spurenverunreinigungen im Dampf oder eine unvollständige Entfernung des Kondensats können die Oxidation und Korrosion der Metallkomponenten des Filterelements verstärken und indirekt die Ermüdung beschleunigen.
3. Symptome und Ursachen der Robbenalterung
Langfristige Einwirkung von Dampf mit hoher-Temperatur kann dazu führen, dass Filterdichtungen (z. B. Gummidichtungen und Silikondichtungen) ihre Elastizität verlieren, verhärten, reißen oder aufquellen. Dies liegt daran, dass hohe Temperaturen den Bruch der Molekülketten des Dichtungsmaterials beschleunigen und die Feuchtigkeit im Dampf zur Hydrolyse einiger Polymermaterialien führt. Nach einer kontinuierlichen Verwendung von 3-6 Monaten in einer 121-Grad-Dampfumgebung verschlechtert sich die Dichtungsleistung von Filtern mit gewöhnlichen Nitrilkautschukdichtungen erheblich, und es kann zu Dampflecks kommen. Selbst hochtemperaturbeständige Fluorkautschukdichtungen zeigen Alterungserscheinungen, wenn sie länger als 12 Monate in einer Umgebung mit 142 Grad verwendet werden. Eine regelmäßige Kontrolle der Dichtfläche auf Lücken ist erforderlich.
