V otvorenej cirkulujúcej chladiacej vode, v bazénoch na čistenie odpadových vôd a v systémoch recyklácie odpadových vôd z procesu sa na vonkajšom povrchu vykurovacích rúr z nehrdzavejúcej ocele 316 ľahko hromadí veľké množstvo baktérií, húb, rias a mikrobiálnych metabolitov. Mikroorganizmy sa viažu a vytvárajú hustý biologický sliz, ktorý pokrýva lokálne oblasti steny trubice a vytvára okludované anoxické mikroprostredia. Baktérie redukujúce sírany, baktérie železa a baktérie{4}}produkujúce kyseliny dominujú metabolickým aktivitám vo vnútri biofilmu a vytvárajú sírovodík, organické kyseliny a korozívne zrazeniny, ktoré rozkladajú pasívny film bohatý na chróm-na nehrdzavejúcej oceli. Tento typ mikrobiologicky ovplyvnenej korózie (MIC) sa často vyskytuje pod tenkými biologickými usadeninami, pričom vykazuje typické vlastnosti skrytej jamkovej korózie a rýchleho lokálneho prenikania. Mnohé podniky len pravidelne odstraňujú anorganický vodný kameň, ale ignorujú biologickú kontrolu znečistenia, čo vedie k častým únikom vykurovacích rúr-indukovaným MIC, aj keď bežné ukazovatele kvality vody, ako sú chlorid a pH, spĺňajú štandardné limity. Preto je nevyhnutná integrovaná prevencia biologického znečistenia a riadenie mikrobiálnej inhibície na blokovanie mikrobiologicky riadenej lokalizovanej korózie vykurovacích rúrok.
Mikrobiologicky ovplyvnená korózia prebieha spojením biologického metabolizmu a elektrochemickej korózie. Po priľnutí mikroorganizmov k povrchu vyhrievacej trubice sa vylučujú extracelulárne polymérne látky, aby vytvorili lepkavé biofilmy, ktoré izolujú pokrytú oblasť od rozpusteného kyslíka v objemovej kvapaline. Baktérie redukujúce sírany vo vnútri anoxického biofilmu premieňajú síranové-ióny na sírovodík, ktorý reaguje so železom rozpusteným v matrici z nehrdzavejúcej ocele a vytvára usadeniny sulfidu železa. Tieto sulfidové sedimenty majú vysokú elektrickú vodivosť a pôsobia ako katódové miesta, čím urýchľujú kontinuálne anodické rozpúšťanie okolitého substrátu z nehrdzavejúcej ocele. Medzitým baktérie železa oxidujú rozpustné železnaté ióny na zrazeniny hydroxidu železitého, čím ďalej zahusťujú vrstvu sedimentu a zhoršujú koróziu buniek s koncentráciou kyslíka. Kyslé-mikroorganizmy produkujúce kyseliny vylučujú malé-molekulové organické kyseliny, lokálne znižujú hodnotu pH a priamo rozpúšťajú pasívny film, čo výrazne skracuje inkubačný čas bodovej korózie. V porovnaní s bežnou koróziou- spôsobenou chloridom sa MIC vyznačuje rýchlejším rastom jamiek a vyšším zakrytím, čo často vedie k náhlej perforácii rúrky bez zjavného celkového stenčenia steny.
Táto štúdia navrhuje štyri systematické kontrolné stratégie na potlačenie mikrobiologicky ovplyvnenej korózie na vykurovacích rúrach z nehrdzavejúcej ocele 316.
Najprv zaveďte pravidelné striedavé dávkovanie oxidačných a -neoxidačných biocídov, aby ste zastavili mikrobiálne rozmnožovanie. Oxidačné biocídy-na báze chlóru sa používajú na ničenie planktónových mikroorganizmov a odstraňovanie uvoľnených biofilmov, zatiaľ čo neoxidačné biocídy na báze izotiazolinónu alebo kvartérnej amóniovej soli- sa používajú na inhibíciu aktivity prichytených baktérií uložených v hustom slize. Striedavé používanie dvoch typov biocídov každých 7 až 15 dní môže účinne zabrániť mikrobiálnej rezistencii voči liekom. Prísne kontrolujte koncentráciu dávkovania biocídu, aby ste zabránili nadmernému oxidačnému poškodeniu pasívneho filmu z nehrdzavejúcej ocele, a monitorujte zvyškový obsah biocídu v cirkulujúcej vode, aby ste udržali účinnú baktericídnu koncentráciu.
Po druhé, skombinujte vysoko{0}}účinné disperzanty s online bočnou{1}}filtráciou prúdu, aby ste zabránili biologickému usadzovaniu kalu. Dispergačné činidlá bez polyakrylátov a organických fosfonátov- sa pridávajú do cirkulujúceho média na rozptýlenie mikrobiálnych koloidov, suspendovaných metabolitov a drobných anorganických častíc, čím sa inhibuje aglomerácia a adhézia biofilmov na povrchy vyhrievacích rúrok. Vybavte obehové systémy automatickými preplachovacími filtrami na nepretržité odstraňovanie mikrobiálnych vločiek a organických znečisťujúcich látok, čím sa znižuje zdroj živín potrebný na mikrobiálne množenie. Vyhnite sa mŕtvym zónam s nízkym prietokom v usporiadaní zväzkov vykurovacích rúrok; optimalizujte rýchlosť prúdenia na čistenie povrchu trubice a zabránenie počiatočnej mikrobiálnej adhézii.
Po tretie, pravidelne vykonávajte biologické čistenie a povrchovú pasiváciu, aby ste odstránili zrelý biofilm. Keď pokles tlaku vo výmenníku tepla očividne stúpne alebo počet mikroorganizmov prekročí prahovú hodnotu, použite zásadité biologické čistenie na znehodnotenie odolného bio-slizu. Po biologickom čistení vykonajte viacstupňové opláchnutie, po ktorom nasleduje lokálna pasivácia na opravu pasívneho filmu poškodeného mikrobiálnymi metabolitmi. V prípade ohrievacích trubíc s dlhodobým- biologickým znečistením zvýšte frekvenciu ultrazvukového offline čistenia, aby ste dôkladne odstránili zvyškové mikrobiálne usadeniny skryté vo zvaroch a štrbinách a odrežte základňu pripevnenia pre sekundárnu tvorbu biofilmu.
Po štvrté, nastaviť dynamické monitorovanie kvality vody a mikrobiálny mechanizmus včasného varovania. Pravidelne zisťujte celkový počet baktérií, koncentráciu síranov, chemickú spotrebu kyslíka a rozpustený kyslík v médiu, aby ste mohli posúdiť úroveň rizika MIC. Keď obsah organických látok a síranov prekročí varovnú hodnotu, zvýšte frekvenciu biocídov a posilnite filtráciu. Pravidelne vykonávať na mieste-elektrochemické testovanie povrchov vykurovacích rúrok; prudký pokles polarizačného odporu zvyčajne indikuje skrytú biologickú koróziu pod nánosmi. Optimalizujte prevádzkový rozsah teplôt, aby ste predišli dlhodobej{5}}stabilnej teplote vody medzi 25 °C a 40 °C, čo je najvhodnejší teplotný interval na rýchle rozmnožovanie mikróbov.
Údaje z terénnych aplikácií ukazujú, že ohrievacie rúrky s kompletnou biocídnou a biologickou kontrolou znečistenia môžu fungovať viac ako 26 mesiacov bez zlyhania mikrobiologickej jamky. Na rozdiel od toho vykurovacie trubice bez mikrobiálnej kontroly trpia vážnou perforáciou MIC v priebehu 5 až 10 mesiacov prevádzky. Záverom možno povedať, že striedavé dávkovanie biocídu, dispergačné-regulácia kalu, pravidelné čistenie biofilmu a-mikrobiálne monitorovanie v reálnom čase môže vytvoriť úplný-procesný obranný systém proti mikrobiologicky ovplyvnenej korózii. Tieto opatrenia integrovaného manažmentu eliminujú biologickú indukciu skrytej lokalizovanej korózie a účinne chránia štrukturálnu integritu vykurovacích rúr z nehrdzavejúcej ocele 316 v odpadových vodách a priemyselných prostrediach s otvorenou cirkuláciou vody.
