316 لوله گرمایش از جنس استنلس استیل که به طور گسترده در فاضلاب در گردش، تصفیه فاضلاب و سیستمهای آب در گردش بسته مستقر هستند، دائماً در محیطهای آبی غنی از مواد مغذی{1}} با میکروارگانیسمهای فراوان از جمله باکتریهای کاهنده سولفات، باکتریهای آهن و باکتریهای هتروتروف غوطه ور هستند. این میکروارگانیسمها به سطح لوله میچسبند تا بیوفیلمهای متراکمی را تشکیل دهند و باعث ایجاد خوردگی تحت تأثیر میکروبیولوژیکی (MIC) شوند. متفاوت از خوردگی شیمیایی یا الکتروشیمیایی معمولی، MIC از فعالیت های متابولیکی میکروارگانیسم ها سرچشمه می گیرد. باکتریها اکسیژن محلول را مصرف میکنند و متابولیتهای اسیدی و مواد سولفیدی را در داخل بیوفیلم تولید میکنند و در زیر لایه بیولوژیکی چسبنده، یک ریزمحیط اسیدی{6} با کمبود اکسیژن تشکیل میدهند. این امر به شدت لایه غیرفعال غنی از کروم{8}}روی فولاد ضد زنگ را از بین میبرد و منجر به خوردگی حفرهای موضعی سریع میشود که به سمت داخل به داخل لوله گسترش مییابد. بسیاری از شرکتهای تصفیه فاضلاب تنها بر روی کنترل دما و فیلتراسیون در گردش تمرکز میکنند و کنترل میکروبی منظم را نادیده میگیرند، که منجر به نشت مکرر سوراخهای پنهان لولههای گرمایش زیر رسوبات بیوفیلم ضخیم میشود. بنابراین، استراتژیهای جامع فیزیکی، شیمیایی و بهینهسازی فرآیند برای مهار تشکیل بیوفیلم و مهار خوردگی میکروبی مورد نیاز است. پس از اتصال میکروارگانیسمها و تکثیر روی سطح لوله گرمایش، پلیمرهای خارج سلولی ترشح میکنند تا بیوفیلمهای متراکمی را تشکیل دهند که سطح فلز را از آب در حال گردش جدا میکند. باکتری های کاهنده سولفات در شرایط بی هوازی در داخل بیوفیلم به سرعت تکثیر می شوند و یون های سولفات را به سولفید هیدروژن تبدیل می کنند. سولفید هیدروژن با فولاد ضد زنگ واکنش می دهد تا رسوبات سولفیدی ناپایدار ایجاد کند که لایه غیرفعال را از بین می برد و سلول های خوردگی میکرو{16}گالوانیکی متعددی را بین ناحیه پوشیده شده و سطح فلز تمیز تشکیل می دهد. در همین حال، باکتری های آهن، یون های آهن محلول را به رسوبات اکسید آهن اکسید می کنند، بیوفیلم را بیشتر ضخیم می کنند و خوردگی شکاف محلی را تشدید می کنند. اتصالات جوش، نواحی صیقل زبر و موقعیتهایی که در آن رسوبهای جامدات معلق در آنها مستعد چسبندگی بیوفیلم و شروع MIC هستند. این تحقیق چهار فناوری پیشگیری سیستماتیک را برای خوردگی میکروبی ارائه میکند: تمیز کردن فیزیکی منظم، دوز بیوسید درجهبندیشده، تنظیم کیفیت آب در گردش و دوره ضد{20}ضدفش {2}بیوفش آب سطحی، اصلاح دوره{20}بیوفیلینگ بالا. تمیز کردن همراه با رسوب زدایی اولتراسونیک آنلاین برای جداسازی بیوفیلم ها و لجن انباشته شده روی سطوح لوله گرمایشی اجرا می شود. برای سیستم های آب در گردش بسته، چرخه تمیز کردن هر سه ماه یک بار تنظیم می شود. برای محیطهای فاضلاب با غلظت بالا، این چرخه به 1.5 ماه کاهش مییابد. تمیز کردن مکانیکی حامل اتصال مورد نیاز برای تولید مثل میکروبی را حذف می کند و اساساً از تجمع بیوفیلم ضخیم در موقعیت های محلی جلوگیری می کند. تمیز کردن دستی برس برای درزهای جوش و مناطق مرده{28}}که در آنها فلاشینگ با فشار بالا نمیتواند برای از بین بردن رسوبات میکروبی باقیمانده برسد، تکمیل میشود. افزودن متناوب زیستکشهای اکسیدکننده مانند دیاکسید کلر و زیستکشهای غیر اکسیدکننده مانند ایزوتیازولینون از مقاومت دارویی ناشی از استفاده طولانی مدت از یک باکتریکش جلوگیری میکند. غلظت باقیمانده بیوسید در آب در گردش به شدت در محدوده ایمن کنترل میشود تا از فعالیت باکتریها و باکتریهای آهن سولفات سرکوب شود، بدون اینکه باعث خوردگی شیمیایی اضافی در زیرلایه فولاد ضد زنگ شود. تشخیص منظم نمونهبرداری میکروبی برای تنظیم دوز و چرخه دوز به صورت پویا با توجه به تغییرات غلظت باکتری انجام میشود. مواد جامد معلق، اکسیژن مورد نیاز شیمیایی، نیتروژن آمونیاکی و فسفات به طور منظم کنترل میشوند و فرآیندهای فیلتراسیون و رسوب اولیه برای کاهش مواد آلی و نمکهای مغذی در فاضلاب بهینهسازی میشوند. تنظیم مناسب مقدار pH آب در گردش تا محدوده قلیایی ضعیف میتواند فعالیت متابولیک اکثر میکروارگانیسمهای خورنده بیهوازی را مهار کند و به طور همزمان لایه غیرفعال غنی از کروم از فولاد ضد زنگ 316 را تثبیت کند. لوله های گرمایشی که در محیط های خوردگی میکروبی شدید خدمت می کنند. بر روی دیواره خارجی{47}}روکش ضد باکتری آبگریز یا پولیش آینهای بسیار صاف اعمال میشود تا نیروی چسبندگی بین میکروارگانیسمها و سطح فلز را کاهش دهد و از اتصال اولیه باکتریها و تشکیل بیوفیلم تا حد زیادی جلوگیری کند. در مقایسه با سطوح صیقلی معمولی، سطوح اصلاح شده می توانند به طور موثر دوره القای خوردگی میکروبی را بیش از دو برابر افزایش دهند. تأیید ردیابی میدانی نشان می دهد که لوله های گرمایشی که تمیز کردن منظم به همراه دوز بیوسید متناوب را اتخاذ می کنند به طور مداوم بیش از 24 ماه بدون خوردگی حفره ای میکروبی آشکار کار می کنند. در مقابل، لولههای گرمایشی که با بیوفیلم پوشانده شدهاند، در عرض 6 تا 9 ماه دچار نشت نفوذ موضعی میشوند. در نتیجه، جداسازی مکانیکی بیوفیلم، عقیمسازی بیوسید هدفمند، کنترل مواد مغذی کیفیت آب و اصلاح سطح ضد چسبندگی میتواند به طور مؤثری کل فرآیند خوردگی تحت تأثیر میکروبیولوژیک را مسدود کند. این اقدامات کنترلی جامع خطر خوردگی پنهان منحصر به فرد را در سیستم های گردش فاضلاب از بین می برد، عمر مفید لوله های گرمایش فولاد ضد زنگ 316 را افزایش می دهد و عملکرد پایدار و ایمن تصفیه فاضلاب و تاسیسات صنعتی آب در گردش را تضمین می کند.
