Κατά την ανάλυση της αστοχίας διάβρωσης των σωλήνων θέρμανσης 316 από ανοξείδωτο χάλυβα, οι άνθρωποι συχνά εστιάζουν σε χημικούς παράγοντες όπως ιόντα χλωρίου και τιμή pH, αλλά αγνοούν εύκολα τη μικροβιολογικά επηρεασμένη διάβρωση (MIC). Σε συστήματα νερού με χαμηλή ρευστότητα και πλούσια θρεπτικά συστατικά, μικροοργανισμοί όπως τα βακτήρια που μειώνουν τα θειικά-θα πολλαπλασιαστούν στην μεταλλική επιφάνεια, σχηματίζοντας βιοφίλμ και επιταχύνοντας την τοπική διάβρωση. Το MIC είναι μία από τις σημαντικές αιτίες της πρόωρης αστοχίας του ανοξείδωτου χάλυβα 316 σε βιομηχανικά συστήματα νερού και η κρυφή φύση του καθιστά δύσκολο τον εντοπισμό του στο αρχικό στάδιο.
Ο μηχανισμός της μικροβιακής διάβρωσης είναι το αποτέλεσμα της συνδυασμένης δράσης του σχηματισμού βιοφίλμ και μικροβιακών μεταβολιτών. Όταν το υδάτινο περιβάλλον περιέχει κατάλληλα θρεπτικά συστατικά και θερμοκρασία, οι μικροοργανισμοί θα προσκολληθούν στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα και θα πολλαπλασιαστούν, σχηματίζοντας ένα στρώμα βιοφίλμ καλυμμένο με εξωκυτταρικά πολυμερή. Κάτω από το βιοφίλμ, το τοπικό περιβάλλον είναι πολύ διαφορετικό από τη μαζική λύση. Το πιο χαρακτηριστικό είναι τα θειικά-αναγωγικά βακτήρια (SRB), τα οποία ανάγουν τα θειικά ιόντα στο νερό σε υδρόθειο υπό αναερόβιες συνθήκες. Το υδρόθειο όχι μόνο διαβρώνει άμεσα τον ανοξείδωτο χάλυβα, αλλά καταστρέφει επίσης τη σταθερότητα της παθητικής μεμβράνης, προκαλώντας διάβρωση με κοιλότητες. Επιπλέον, η διαφορά συγκέντρωσης οξυγόνου που σχηματίζεται από το βιοφίλμ θα σχηματίσει επίσης μια αποφρακτική μπαταρία διάβρωσης, επιταχύνοντας την ανάπτυξη τοπικής διάβρωσης.
Η μικροβιακή διάβρωση είναι επιρρεπής σε συγκεκριμένα σενάρια. Πρώτον, στάσιμα ή χαμηλής ροής-συστήματα νερού - όπως συστήματα κυκλοφορούντος νερού ψύξης, δεξαμενές αποθήκευσης ζεστού νερού, συστήματα θέρμανσης που είναι κλειστά για μεγάλο χρονικό διάστημα κ.λπ. Η κακή ρευστότητα ευνοεί την προσκόλληση και την αναπαραγωγή μικροοργανισμών. Δεύτερον, περιβάλλοντα πλούσια σε οργανική ύλη και θρεπτικά συστατικά - βιομηχανικά λύματα, ανακυκλωμένα νερά, επιφανειακά ύδατα και άλλες πηγές νερού με υψηλή περιεκτικότητα σε θρεπτικά συστατικά είναι πιο πιθανό να αναπαράγουν βακτήρια. Τρίτον, το περιβάλλον μέσης θερμοκρασίας - 20–40 βαθμοί είναι η καταλληλότερη θερμοκρασία για να πολλαπλασιαστούν τα περισσότερα βακτήρια, που είναι ακριβώς το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας πολλών συστημάτων νερού θέρμανσης.
Τα χαρακτηριστικά της μικροβιακής διάβρωσης έχουν συγκεκριμένη δυνατότητα ταυτοποίησης. Από τη μία πλευρά, η διάβρωση είναι ως επί το πλείστον τοπικές κοιλότητες, και το στόμιο του λάκκου καλύπτεται συχνά με βιολογική λάσπη και φυματίδια. Μετά την αφαίρεση των εναποθέσεων, υπάρχουν εμφανείς κοιλότητες κάτω. Από την άλλη πλευρά, ο ρυθμός διάβρωσης είναι πολύ ταχύτερος από την κανονική χημική διάβρωση και η διάτρηση μπορεί να συμβεί μέσα σε λίγους μήνες σε σοβαρές περιπτώσεις. Εάν η ανάλυση της ποιότητας του νερού δείξει ότι η περιεκτικότητα σε ιόντα χλωρίου δεν είναι υψηλή, αλλά η διάβρωση με κοιλότητες εμφανίζεται γρήγορα, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη μικροβικοί παράγοντες.
Η πρόληψη και ο έλεγχος της μικροβιακής διάβρωσης πρέπει να ξεκινά από πολλαπλές πτυχές. Πρώτον, ελέγξτε την ποιότητα του νερού - μειώστε την πηγή θρεπτικών συστατικών στο νερό και κάντε καλή δουλειά στο φιλτράρισμα και τον καθαρισμό του-του νερού παρασκευής. Δεύτερον, η τακτική αποστείρωση και η αφαίρεση φυκιών - προσθέτουν κατάλληλα βακτηριοκτόνα στο κυκλοφορούν σύστημα νερού ή χρησιμοποιούν αποστείρωση με υπεριώδη ακτινοβολία, αποστείρωση με όζον και άλλες μεθόδους για τον έλεγχο του αριθμού των μικροοργανισμών. Τρίτον, βελτιώστε τις συνθήκες ροής - αποφύγετε τη μακροχρόνια- στασιμότητα του νερού, αυξήστε τον ρυθμό ροής κατάλληλα και καθαρίστε τακτικά το σύστημα του αγωγού για να μειώσετε την προσκόλληση βιοφίλμ. Τέταρτον, η βελτιστοποίηση επιφάνειας - με ηλεκτρολυτικό γυάλισμα της επιφάνειας του σωλήνα θέρμανσης μπορεί να μειώσει την πρόσφυση των μικροοργανισμών. Πέμπτον, η αναβάθμιση υλικού - για συστήματα με σοβαρό MIC, η αναβάθμιση σε κράματα ανώτερης-ποιότητας ή υλικά τιτανίου μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τον κίνδυνο.
Πίνακας 1 Κοινοί τύποι μικροβιακής διάβρωσης και μέθοδοι πρόληψης
表格
| Τύπος MIC | Κύριος μικροοργανισμός | Σενάριο υψηλού- κινδύνου | Μέτρο Πρόληψης |
|---|---|---|---|
| Θειικό-Μείωση της διάβρωσης των βακτηρίων | SRB (αναερόβια) | Λιμνάζοντα νερά, εναπόθεση ιζημάτων | Τακτικός καθαρισμός, βακτηριοκτόνος, βελτίωση της ροής |
| Σίδηρος-Διάβρωση οξειδωτικών βακτηρίων | IOB (αερόβια) | Κυκλοφορούν νερό με υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο | Αφαιρέστε το σίδηρο από το νερό, χλωρίωση |
| Οξύ-Διάβρωση βακτηρίων που παράγουν | Διάφορα βακτήρια που παράγουν οξέα- | Βιολογικό-περιβάλλον πλούσιο σε νερό | Έλεγχος της πηγής θρεπτικών συστατικών, τακτική αποστείρωση |
| Διάτρηση που προκαλείται από βιοφίλμ | Μικτή βακτηριακή κοινότητα | Σύστημα θέρμανσης χαμηλής-ροής | Ηλεκτρογυαλισμένη επιφάνεια, αύξηση του ρυθμού ροής |
Η κατανόηση του μηχανισμού της μικροβιακής διάβρωσης και η λήψη στοχευμένων μέτρων πρόληψης μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τον κίνδυνο αστοχίας των σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316 στα συστήματα νερού.
