I öppet cirkulerande kylvatten, avloppsreningsbassänger och system för återvinning av processavloppsvatten samlas stora mängder bakterier, svampar, alger och mikrobiella metaboliter lätt på utsidan av 316 värmerör av rostfritt stål. Mikroorganismer fäster för att bilda tätt biologiskt slem, som täcker lokala områden av rörväggen och skapar tilltäppta anoxiska mikromiljöer. Sulfat-reducerande bakterier, järnbakterier och syra-producerande bakterier dominerar metaboliska aktiviteter inuti biofilmen och genererar svavelväte, organiska syror och frätande fällningar som bryter ner den kromrika-passiva filmen på rostfritt stål. Denna typ av mikrobiologiskt påverkad korrosion (MIC) förekommer ofta under tunna biologiska avlagringar, som uppvisar typiska egenskaper för dolda gropfrätningar och snabb lokal penetration. Många företag tar bara regelbundet bort oorganisk beläggning men ignorerar biologisk nedsmutsningskontroll, vilket resulterar i frekventa MIC-inducerade läckage av värmerör även när konventionella vattenkvalitetsindikatorer som klorid och pH uppfyller standardgränserna. Därför är integrerad biologisk nedsmutsningsförebyggande och mikrobiell hämningshantering väsentliga för att blockera mikrobiologiskt driven lokal korrosion av värmerör.
Mikrobiologiskt påverkad korrosion fortskrider genom kopplingen av biologisk metabolism och elektrokemisk korrosion. Efter att mikroorganismer fäster vid värmerörets yta utsöndras extracellulära polymera ämnen för att bilda klibbiga biofilmer som isolerar det täckta området från löst syre i bulkvätskan. Inuti den anoxiska biofilmen omvandlar sulfat-reducerande bakterier sulfatjoner till vätesulfid, som reagerar med järn löst från den rostfria stålmatrisen för att bilda järnsulfidavlagringar. Dessa sulfidsediment har hög elektrisk ledningsförmåga och fungerar som katodiska platser, vilket påskyndar kontinuerlig anodisk upplösning av det omgivande substratet av rostfritt stål. Samtidigt oxiderar järnbakterier lösliga järnjoner till järn(III)hydroxidfällningar, vilket ytterligare förtjockar sedimentskiktet och förvärrar syrekoncentrationen av cellkorrosion. Syra-producerande mikroorganismer utsöndrar små-organiska syror, vilket lokalt sänker pH-värdet och direkt löser upp den passiva filmen, vilket avsevärt förkortar inkubationstiden för gropkorrosion. Jämfört med vanlig klorid-inducerad korrosion, har MIC snabbare groptillväxt och högre döljande, vilket ofta leder till plötslig rörperforering utan uppenbar total väggförtunning.
Denna studie föreslår fyra systematiska kontrollstrategier för att undertrycka mikrobiologiskt påverkad korrosion på 316 värmerör av rostfritt stål.
Implementera först regelbunden omväxlande dosering av oxiderande och icke-oxiderande biocider för att avbryta mikrobiell reproduktion. Klor-baserade oxiderande biocider används för att döda planktoniska mikroorganismer och ta bort lösa biofilmer, medan isotiazolinon eller kvartära ammoniumsalt icke-oxiderande biocider används för att hämma aktiviteten hos fästa bakterier inbäddade i tätt slem. Alternativ användning av två typer av biocider var 7:e till 15:e dag kan effektivt förhindra mikrobiell läkemedelsresistens. Strikt kontrollera biociddoseringskoncentrationen för att undvika överdriven oxidationsskada på den passiva filmen av rostfritt stål och övervaka resterande biocidhalt i cirkulerande vatten för att upprätthålla en effektiv bakteriedödande koncentration.
För det andra, kombinera hög-effektiva dispergeringsmedel med online-strömfiltrering för att förhindra biologisk slamavsättning. Polyakrylat och organiskt fosfonat-fria dispergeringsmedel tillsätts i det cirkulerande mediet för att dispergera mikrobiella kolloider, suspenderade metaboliter och små oorganiska partiklar, vilket hämmar agglomerationen och vidhäftningen av biofilmer på värmerörsytor. Utrusta cirkulationssystem med automatiska backspolningsfilter för att kontinuerligt ta bort mikrobiella flockar och organiska föroreningar, vilket minskar den näringskälla som krävs för mikrobiell spridning. Undvik lågflödesdöda zoner i layouten av värmerörsbuntar; optimera flödeshastigheten för att skura rörytan och förhindra mikrobiell initial vidhäftning.
För det tredje, utför regelbundet biologisk rengöring och ytpassiveringsreparation för att eliminera mogen biofilm. När tryckfallet i värmeväxlaren stiger uppenbart eller antalet mikrobiella överskrider tröskeln, använd alkalisk biologisk rengöring för att bryta ned envis bio-slem. Efter biologisk rengöring, implementera fler-sköljning följt av lokal passiveringsbehandling för att reparera den passiva filmen som skadats av mikrobiella metaboliter. För uppvärmning av rör med-långvarig biologisk nedsmutsning, öka frekvensen av ultraljudsrengöring offline för att noggrant ta bort kvarvarande mikrobiella sediment gömda i svetssömmar och sprickor, vilket skär av fästbasen för sekundär biofilmbildning.
För det fjärde, inrätta dynamisk vattenkvalitetsövervakning och mikrobiell tidig varningsmekanism. Upptäck regelbundet totalt bakterieantal, sulfatkoncentration, kemiskt syrebehov och löst syre i mediet för att bedöma risknivån för MIC. När organiskt material och sulfathalt överstiger varningsvärdet, öka biocidfrekvensen och förstärk filtreringsbehandlingen. Utför regelbundet elektrokemiska tester på-plats av värmerörsytor; en kraftig minskning av polarisationsmotståndet indikerar vanligtvis dold biologisk korrosion under avlagringar. Optimera temperaturdriftsintervallet för att undvika-långtidsstabil vattentemperatur mellan 25 grader och 40 grader, det lämpligaste temperaturintervallet för snabb mikrobiell reproduktion.
Fältapplikationsdata visar att värmerör med fullständig kontroll av biocider och biologisk nedsmutsning kan fungera i mer än 26 månader utan mikrobiologiskt gropproblem. Däremot drabbas värmerör utan mikrobiell kontroll av allvarlig MIC-perforering inom 5 till 10 månader efter drift. Sammanfattningsvis kan alternerande biociddosering, dispergeringsmedel-assisterad slamkontroll, regelbunden biofilmrengöring och mikrobiell övervakning i realtid{- bilda ett fullständigt-processförsvar mot mikrobiologiskt påverkad korrosion. Dessa integrerade hanteringsåtgärder eliminerar den biologiska induceringen av dold lokal korrosion, och skyddar effektivt den strukturella integriteten hos 316 värmerör av rostfritt stål i industrimiljöer med avloppsvatten och öppet cirkulerande vatten.
