I åpent sirkulerende kjølevann, kloakkbehandlingsbassenger og resirkuleringssystemer for prosessavløpsvann samler det seg lett store mengder bakterier, sopp, alger og mikrobielle metabolitter på den ytre overflaten av 316 varmerør i rustfritt stål. Mikroorganismer fester seg for å danne tett biologisk slim, som dekker lokale områder av rørveggen og skaper okkluderte anoksiske mikromiljøer. Sulfat-reduserende bakterier, jernbakterier og syre-produserende bakterier dominerer metabolske aktiviteter inne i biofilmen, og genererer hydrogensulfid, organiske syrer og etsende utfellinger som bryter ned den krom-rike passive filmen på rustfritt stål. Denne typen mikrobiologisk påvirket korrosjon (MIC) forekommer ofte under tynne biologiske avleiringer, og viser typiske kjennetegn ved skjult gropdannelse og rask lokal penetrasjon. Mange bedrifter fjerner bare regelmessig uorganisk avleiring, men ignorerer biologisk begroingskontroll, noe som resulterer i hyppig MIC--indusert lekkasje av varmerør selv når konvensjonelle vannkvalitetsindikatorer som klorid og pH oppfyller standardgrensene. Derfor er integrert biologisk begroingsforebygging og håndtering av mikrobiell hemming avgjørende for å blokkere mikrobiologisk drevet lokalisert korrosjon av varmerør.
Mikrobiologisk påvirket korrosjon fortsetter gjennom koblingen av biologisk metabolisme og elektrokjemisk korrosjon. Etter at mikroorganismer fester seg til varmerørets overflate, skilles ekstracellulære polymere stoffer ut for å danne klebrige biofilmer som isolerer det dekkede området fra oppløst oksygen i bulkvæsken. Inne i den anoksiske biofilmen omdanner sulfat-reduserende bakterier sulfationer til hydrogensulfid, som reagerer med jern oppløst fra matrisen av rustfritt stål for å danne jernsulfidavleiringer. Disse sulfidsedimentene har høy elektrisk ledningsevne og fungerer som katodiske steder, og akselererer kontinuerlig anodisk oppløsning av det omgivende rustfrie stålsubstratet. I mellomtiden oksiderer jernbakterier oppløselige jernholdige ioner til utfellinger av jern(III)hydroksid, noe som fortykker sedimentlaget ytterligere og forverrer oksygenkonsentrasjonscellekorrosjonen. Syre-produserende mikroorganismer skiller ut små-molekylære organiske syrer, noe som lokalt senker pH-verdien og løser den passive filmen direkte opp, noe som forkorter inkubasjonsperioden for gropkorrosjon. Sammenlignet med vanlig klorid-indusert korrosjon, har MIC raskere gropveksthastighet og høyere tilsløring, noe som ofte fører til plutselig rørperforering uten åpenbar total veggfortynning.
Denne studien foreslår fire systematiske kontrollstrategier for å undertrykke mikrobiologisk påvirket korrosjon på 316 varmerør i rustfritt stål.
Først implementerer du regelmessig vekslende dosering av oksiderende og ikke-oksiderende biocider for å kutte av mikrobiell reproduksjon. Klor-baserte oksiderende biocider brukes for å drepe planktoniske mikroorganismer og fjerne løse biofilmer, mens isotiazolinon eller ikke--oksiderende biocider av ammoniumsalt brukes til å hemme aktiviteten til vedlagte bakterier innebygd i tett slim. Alternativ bruk av to typer biocider hver 7. til 15. dag kan effektivt forhindre mikrobiell medikamentresistens. Kontroller strengt biociddoseringskonsentrasjonen for å unngå overdreven oksidasjonsskade på den passive filmen av rustfritt stål, og overvåk gjenværende biocidinnhold i sirkulerende vann for å opprettholde effektiv bakteriedrepende konsentrasjon.
For det andre, kombiner høy-effektive dispergeringsmidler med nettbasert-strømfiltrering for å forhindre biologisk slamavsetning. Polyakrylat og organiske fosfonat-frie dispergeringsmidler tilsettes i det sirkulerende mediet for å spre mikrobielle kolloider, suspenderte metabolitter og bittesmå uorganiske partikler, og hemme agglomerering og adhesjon av biofilmer på varmerøroverflater. Utstyr sirkulasjonssystemer med automatiske tilbakespylingsfiltre for kontinuerlig å fjerne mikrobielle flokker og organiske forurensninger, noe som reduserer næringskilden som kreves for mikrobiell spredning. Unngå dødsoner med lav flyt i utformingen av varmerørbunter; optimalisere strømningshastigheten for å skure røroverflaten og forhindre mikrobiell initial adhesjon.
For det tredje, utfør regelmessig biologisk rengjøring og reparasjon av overflatepassivering for å eliminere moden biofilm. Når trykkfallet til varmeveksleren stiger åpenbart eller antallet mikrobielle overskrider terskelen, bruk alkalisk biologisk rengjøring for å bryte ned gjenstridig bio-slim. Etter biologisk rengjøring implementerer du skylling i flere-trinn etterfulgt av lokal passiveringsbehandling for å reparere den passive filmen som er skadet av mikrobielle metabolitter. For oppvarming av rør med-langvarig biologisk begroing, øk frekvensen av ultralyd offline rengjøring for å fjerne gjenværende mikrobielle sedimenter som er skjult i sveisesømmer og sprekker, og kutte av festebasen for sekundær biofilmdannelse.
For det fjerde, sett opp dynamisk vannkvalitetsovervåking og mikrobiell tidlig varslingsmekanisme. Oppdag regelmessig totalt antall bakterier, sulfatkonsentrasjon, kjemisk oksygenbehov og oppløst oksygen i mediet for å bedømme risikonivået for MIC. Når organisk materiale og sulfatinnhold overstiger advarselsverdien, øk biocidfrekvensen og forsterk filtreringsbehandlingen. Utfør periodisk elektrokjemisk testing på-stedet av varmerøroverflater; et kraftig fall i polarisasjonsmotstand indikerer vanligvis skjult biologisk korrosjon under avsetninger. Optimaliser temperaturdriftsområdet for å unngå-langtidsstabil vanntemperatur mellom 25 grader og 40 grader, det mest passende temperaturintervallet for rask mikrobiell reproduksjon.
Feltapplikasjonsdata viser at varmerør med fullstendig biocid- og biologisk begroingskontroll kan fungere i mer enn 26 måneder uten mikrobiologisk gropfeil. I motsetning til dette får varmerør uten mikrobiell kontroll alvorlig MIC-perforering innen 5 til 10 måneder etter drift. Som konklusjon kan alternerende biociddosering, dispergeringsmiddel-assistert slamkontroll, regelmessig biofilmrensing og sann- mikrobiell overvåking danne et fullstendig-prosessforsvar mot mikrobiologisk påvirket korrosjon. Disse integrerte styringstiltakene eliminerer den biologiske induseringen av skjult lokalisert korrosjon, og beskytter effektivt den strukturelle integriteten til 316 varmerør i rustfritt stål i industrimiljøer med avløpsvann og åpent sirkulerende vann.
