بخاری های غوطه وری فولاد ضد زنگ 316 به طور گسترده در آب فرآیند گردشی حلقه باز، مخازن پیش تصفیه بیولوژیکی و حلقه های ذخیره آب میانی غیر استریل استفاده می شوند. اکثر گزارشهای ارزیابی مواد بر خوردگی یون معدنی تمرکز دارند در حالی که تخریب ناشی از میکروبی را دست کم میگیرند. در محدوده دمایی مناسب، باکتریهای کاهنده سولفات سطح بخاری با دمای بالا را مستعمره کرده و بیوفیلم ناهمگن متراکمی میسازند. فعالیت های متابولیک میکروارگانیسم ها اکسیژن محلول را مصرف می کند و سولفید هیدروژن تولید می کند. بیوفیلم ریزمنطقههای بیهوازی موضعی ایجاد میکند و محصولات جانبی سولفید لایه غیرفعال غنی از کروم را از بین میبرد و باعث خوردگی حفرهای سولفیدی میشود. کوپن های خوردگی آزمایشگاهی غیرزیست استاندارد نمی توانند این الگوی شکست کنترل شده بیولوژیکی را تکرار کنند.
هنگامی که مواد مغذی در آب فرآیند وجود دارد، باکتری ها به دیواره بیرونی بخاری می چسبند و مواد پلیمری خارج سلولی ترشح می کنند تا ماتریکس بیوفیلم را تشکیل دهند. در لایه های بیوفیلم، اکسیژن به طور کامل تخلیه می شود. باکتری های احیا کننده سولفات یون های سولفات محلول را به سولفید هیدروژن تبدیل می کنند. سولفید به فیلم غیرفعال نفوذ می کند و با ماتریس فلزی واکنش می دهد تا ترکیبات سولفید آهن ناپایدار ایجاد کند. این محصولات سولفیدی متخلخل هستند و نمی توانند به عنوان لایه های محافظ عمل کنند. میکروسلهای گالوانیکی بین مناطق آندی پوشیده از بیوفیلم و سطح فلز کاتدی عاری از بیوفیلم تشکیل میشوند. حفره در زیر بیوفیلم شروع شده و به داخل گسترش می یابد. حتی پس از ریزش جزئی بیوفیلم تحت تنش برشی سیال، رسوبات سولفید باقیمانده فعالیت خوردگی موضعی را حفظ می کنند.
در اوایل دوره خدمات، تکههای بیوفیلم تیره لزج روی غلاف ظاهر میشوند. اپراتورها اغلب لجن های سطح را حذف می کنند و بخاری را به طور عادی کار می کند. گودال های خوردگی در زیر مکان های قبلی بیوفیلم پنهان می مانند. با انباشت زمان اجرا، چاله ها ادغام می شوند و ضخامت دیوار را کاهش می دهند. در نهایت سوراخ شدن غلاف رخ می دهد، مایع فرآیند به عناصر گرمایشی حمله می کند و منجر به خاموش شدن تجهیزات می شود. تجزیه و تحلیل پس از شکست اغلب حفره های بیوفیلم سولفیدی را به عنوان خوردگی معمولی ناشی از کلرید ارزیابی اشتباه می کند.
اقدامات متقابل مهندسی موثر، خوردگی سولفیدی ناشی از بیوفیلم را کنترل می کند. بهینه سازی پیش تصفیه آب برای کاهش بارگیری مواد مغذی آلی. برای سرکوب تولید مثل میکروبی از چرخه های دوز بیوسید دوره ای استفاده کنید. بهبود آشفتگی جریان برای جلوگیری از اتصال پایدار بیوفیلم. اسکن ضخامت اولتراسونیک را با هدف قرار دادن مناطق کم جریان مستعد بیوفیلم در کارهای تعمیر و نگهداری پیاده سازی کنید.
表格
| نوع بخاری | خطر خوردگی سولفیدی با واسطه بیوفیلم | مکانیسم تخریب هسته | ویژگی تشخیصی در مراحل اولیه | اقدامات مهندسی کاهش کلیدی |
|---|---|---|---|---|
| فولاد ضد زنگ 316 لیتر | بالا | باکتری های کاهنده سولفات بیوفیلم بی هوازی تشکیل می دهند. سولفید هیدروژن متابولیک فیلم غیرفعال را از بین می برد و باعث ایجاد حفره های زیرسطحی می شود | تکه های بیوفیلم لزج تیره؛ حفره ها پس از حذف بیوفیلم باقی می مانند | کاهش مواد مغذی آلی؛ درمان دوره ای بیوسید؛ افزایش آشفتگی جریان؛ بازرسی ضخامت محلی |
| تیتانیوم | متوسط | پیوست بیوفیلم رخ می دهد. لایه متراکم TiO2 تا حدی در برابر حمله سولفید مقاومت می کند، اما قرار گرفتن در معرض طولانی مدت همچنان خطر ایجاد حفره را به همراه دارد. | تغییر رنگ تیره ناهموار در سطح غلاف | تمیز کردن منظم شیمیایی برای از بین بردن رسوبات بیولوژیکی |
| کوارتز ذوب شده | ناچیز | سیلیس بی اثر نمی تواند واکنش الکتروشیمیایی را انجام دهد. فقط رسوب بیولوژیکی آلی تجمع می یابد | بقایای بیوفیلم چسبنده نازک روی سطح لوله | روش تمیز کردن اکسیداتیو دوره ای |
| PFA-Jacketed | ناچیز | فلوئوروپلیمر غیرچسب لنگر بیوفیلم پایدار را محدود می کند. بدون خطر خوردگی بستر | لجن بیولوژیکی تکه تکه روی ژاکت بیرونی | شستشو و تمیز کردن روتین گردشی |
نتیجه گیری:غلظت کلرید به تنهایی نمی تواند عمر مفید بخاری های 316 لیتری را در حلقه های آب غیر استریل پیش بینی کند. سولفید تولید شده توسط بیوفیلم مسیرهای خوردگی مستقل ایجاد می کند. کنترل مواد مغذی و مدیریت رسوب بیولوژیکی استراتژیهای حفاظتی حیاتی برای سیستمهای آب فرآیند گردش باز هستند.
