چگونه بیوفیلم باقیمانده خوردگی موضعی لوله های گرمایش را تسریع می کند

# چگونه بیوفیلم باقیمانده خوردگی موضعی لوله های گرمایش را تسریع می کند در خطوط لوله گردش تخمیر، تمیز کردن ناقص CIP باعث می شود که بیوفیلم های آلی به دیواره های لوله گرمایش، درزهای جوش و زانوها متصل شوند. این رسوبات میکروبی صرفاً کارایی تبادل حرارت را مسدود نمی کنند. آنها سلول‌های غلظت موضعی اکسیژن-در زیر لایه فیلم ایجاد می‌کنند و به طور مداوم لایه غیرفعال سازی محافظ لوله‌های فلزی را فرسایش می‌دهند و خراش‌های پوشش PFA را نفوذ می‌کنند. پوشش طولانی‌مدت بیوفیلم باعث ایجاد حفره‌های غلیظ، نازک شدن دیواره‌های ناهموار و تاول‌های پنهان در بخاری‌های روکش‌شده می‌شود و عمر مفید انواع تجهیزات گرمایشی را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. جدول زیر خطرات خوردگی بیوفیلم را برای چهار ماده اصلی گرمایش مقایسه می کند.|مواد لوله گرمایش|مکانیسم خوردگی بیوفیلم|مکان آسیب دیده معمولی|چرخه شکست قابل مشاهده|اقدام متقابل تمیز کردن استاندارد|| ----|----|----|----|----|| فولاد ضد زنگ 316|متابولیسم بی هوازی تحت بیوفیلم اسید آلی تولید می کند. کمبود اکسیژن سلول خوردگی را تشکیل می دهد|شکاف های جوش،-مناطق مرده کم جریان|حفره شدن آشکار در عرض 3 تا 4 ماه|گردش قلیایی داغ + غیرفعال سازی دوره ای ترشی اسید نیتریک|| تیتانیوم درجه 2|بیوفیلم اکسیژن محلول را به صورت موضعی مصرف می کند و مانع از ترمیم خود فیلم TiO2 می شود. تله ردیابی ناخالصی های فلوراید|زانوهای لوله، نواحی تماس پشتیبانی|حکاکی یکنواخت شیری بعد از 2 ماه|هوادهی طولانی در طول CIP، شستشوی منظم با اکسیژن-آب غنی|| بخاری با روکش PFA|بیوفیلم در خراش‌های پوشش تجمع می‌یابد، مواد شوینده قلیایی را درون لایه‌های میانی نگه می‌دارد و تاول می‌سازد|موقعیت های خراش سایشی ذرات|تاول های برآمده موضعی در عرض 4 تا 6 ماه|فیلتراسیون با جریان بالا-، تمیز کردن آنلاین برس نرم|| شیشه کوارتز|محصولات جانبی اسید آلی باعث خوردگی میکرو{86}}یخ زدگی سطح می شوند. باقیمانده بیوفیلم آسیب حکاکی قلیایی را تشدید می کند|تمام مقاطع راکد جریان|لایه مات مات به سرعت عمیق می شود|فلاشینگ اسیدی بدون اختلاط قلیایی، تنظیم سرعت جریان کامل|## 1. اصل اصلی خوردگی موضعی ناشی از بیوفیلم-بیوفیلم یک لایه ترکیبی چسبناک است که از تجمع میسلیوم، متابولیت های پروتئینی و کلنی های میکروبی چسبیده به دیواره لوله تشکیل شده است. این یک مانع فیزیکی است که سطح فلز را از جریان اصلی جریان اصلی اکسیژن جدا می‌کند: 1. سطح خارجی بیوفیلم با اکسیژن تازه حاوی مایع تماس می‌گیرد، در حالی که سطح فلز زیر لایه در یک محیط بی‌هوازی با اکسیژن کم قرار دارد و یک گالوان اختلاف غلظت اکسیژن را تشکیل می‌دهد. ناحیه پوشیده شده تبدیل به آند می شود و به طور مداوم حل می شود. 2. میکروارگانیسم های بی هوازی در داخل بیوفیلم، محیط کشت باقی مانده را برای تولید اسید لاکتیک، اسید استیک و سایر اسیدهای آلی ضعیف تجزیه می کنند، که در زیر لایه محبوس می شوند و نمی توانند توسط مایع جریان اصلی رقیق شوند، و یک محیط پر اسید محلی ایجاد می کنند که به طور مداوم از لایه های دوگانه محافظت می کند. جذب یون های کلرید، باقیمانده های فلوراید و مایع تمیزکننده قلیایی، تجمع مواد خورنده در مکان های ثابت در طول سال برای ایجاد نقاط ضعف دائمی خوردگی. ## 2. تکامل آسیب خاص مواد ### 316 فولاد ضد زنگ فیلم غیرفعال غنی از کروم آن برای حفظ یکپارچگی به تماس مداوم با اکسیژن متکی است. پوشش بیوفیلم تامین اکسیژن را قطع می کند و اسیدهای آلی لایه اکسید را در شکاف های جوش حل می کنند. کلرید به دام افتاده در زیر لایه به سرعت به فلز لخت حمله می کند و حفره های عمیقی را ایجاد می کند. حتی اگر غلظت کلی کلرید متوسط ​​​​با حد استاندارد 50ppm مطابقت داشته باشد، غنی سازی کلرید موضعی تحت بیوفیلم ده ها بار از آستانه ایمن فراتر می رود و منجر به نشت بسیار زودتر از چرخه خدمات عادی می شود. غیرفعال سازی منظم فقط می تواند بیوفیلم سطح را حذف کند. اگر سرعت جریان منطقه مرده خیلی کم باشد، بیوفیلم پس از یک دسته تولید به سرعت دوباره وصل می شود. ### تیتانیوم درجه 2 فیلم TiO2 خود ترمیم شونده تیتانیوم به اکسیژن محلول پایدار بالای 8 میلی گرم در لیتر نیاز دارد. بیوفیلم اکسیژن محلول زیادی را به صورت موضعی مصرف می کند و ترمیم خراش را غیرممکن می کند. علاوه بر این، بیوفیلم به راحتی فلوراید را از مواد خام و آب تمیز جذب می کند و فلوراید را در زیر لایه فیلم متمرکز می کند. حتی بقایای فلوراید در سطح ppb به طور مداوم سطح تیتانیوم را حکاکی می‌کنند و لایه‌های یکنواخت مه‌آلود سفید شیری را تشکیل می‌دهند. داده‌های نظارت بر اکسیژن محلول روزانه اغلب در خطوط لوله اصلی عادی باقی می‌مانند و خوردگی کم اکسیژن را در زیر بیوفیلم پنهان می‌کنند تا زمانی که تغییر رنگ روی دیواره لوله ظاهر شود. ### بخاری با پوشش PFA سطوح صاف PFA دست نخورده برای چسباندن بیوفیلم آسان نیست، اما ریز خراش ها به نقاط داغ چسبندگی بیوفیلم تبدیل می شوند. رسوبات میکروبی چسبناک مایع پاک کننده قلیایی را در داخل کانال های خراش قفل می کند. پس از هر چرخه گرمایش، قلیایی به دام افتاده تبخیر می شود تا فشار انبساط ایجاد کند و رشد تاول بین لایه ای را تسریع کند. بیوفیلم همچنین راندمان انتقال حرارت را کاهش می‌دهد و اپراتورها را مجبور می‌کند تا دمای گرمایش را به طور غیرمستقیم افزایش دهند و آسیب‌های استرس حرارتی به پوشش را تشدید کنند. ### کوارتز شیشه ای کوارتز تا حدی در برابر فرسایش اسید آلی مقاومت می کند، اما بقایای بیوفیلم مایع تمیزکننده قلیایی را در طول شستشوی ناقص حفظ می کند. مایع قلیایی که در زیر فیلم به دام افتاده است به طور مداوم کریستال دی اکسید سیلیکون را حکاکی می کند تا لایه های مات مات را تشکیل دهد. سطح مات خشن به نوبه خود به بیوفیلم بیشتری می‌چسبد و یک چرخه معیوب از افزایش سطح حکاکی و کاهش استحکام ساختاری را تشکیل می‌دهد که به راحتی باعث ترک خوردن شوک حرارتی در تناوب سرد و گرم می‌شود. ## 3. پیوندهای کلیدی تولید مستعد تجمع بیوفیلم 1. مناطق مرده کم جریان: زانوهای خط لوله، پایین دسته لوله، شکاف های تماس براکت، حفره های داخلی دریچه. سرعت جریان سیال نمی‌تواند میکروارگانیسم‌های متصل را به‌طور کامل تمیز کند. 2. زمان نگهداری ناکافی CIP: اپراتورها چرخه‌های شستشو و آبکشی قلیایی را برای بهبود استفاده از خط کوتاه می‌کنند، بیوفیلم بالغ حل نمی‌شود. 3. خرابی مسدود شدن فیلتر: فیلتر انسداد فیلتر نشده به‌عنوان لایه‌های جامد فیلتر نشده به‌عنوان لایه‌های جامد متصل می‌شود. سطوح لوله گرمایشی{71}} نگهداری طولانی مدت دسته ای: تخمیر استاتیکی طولانی مدت بدون گردش متوسط زمان کافی برای چسبندگی میکروبی و ضخیم شدن فیلم فراهم می کند. ## 4. سیستم کنترل بیوفیلم کامل برای کند کردن خوردگی موضعی 1. بهینه سازی طراحی هیدرولیک خط لوله: جریان پمپ گردش خون را تنظیم کنید تا از سرعت جریان دیواره لوله بیشتر یا مساوی 1.5 متر بر ثانیه اطمینان حاصل کنید، مناطق مرده ساکن را که مستعد رسوب بیوفیلم هستند حذف کنید شستشوی آب تصفیه شده با اینترلاک های زمان نگهداری ثابت؛ اضافه کردن اسید نیتریک دوره‌ای برای جدا کردن بیوفیلم بالغ. 3. تقویت تعمیر و نگهداری فیلتراسیون جلویی: فیلترهای چند مرحله‌ای را در هر جابجایی تمیز کنید تا حامل‌های ذرات جامد بیوفیلم حذف شود. 4. بازرسی منظم هدفمند: درخشندگی زانو و سطح جوش را در طول گشت‌های روزانه بررسی کنید. استفاده از اسکن مادون قرمز برای بخاری‌های PFA، آزمایش بالقوه برای تیتانیوم و فولاد ضد زنگ برای گرفتن سیگنال‌های خوردگی اولیه ناشی از بیوفیلم{83}} کوتاه کردن زمان ماندگاری استاتیک: فلاشینگ چرخشی چرخه کوتاه را برای دسته‌های تخمیر طولانی انجام دهید تا از ضخیم شدن مداوم بیوفیلم روی دیواره‌های لوله جلوگیری کنید. در نتیجه، بیوفیلم باقیمانده، ریزمحیط‌های کم اکسیژن و با خورندگی بالا را روی سطوح لوله گرمایش ایجاد می‌کند و باعث ایجاد خوردگی موضعی غیرقابل برگشت برای همه مواد گرمایش ضد خوردگی می‌شود. تمیز کردن استاندارد CIP با فرآیند کامل و گردش سیال بهینه، رویکردهای اساسی برای حذف پیوست بیوفیلم، محافظت از ساختارهای محافظ سطح لوله و افزایش طول عمر کامل بسته‌های لوله گرمایشی هستند.