Els sistemes de refrigeració de circulació tancats amb temperatura estable, aigua suficient i nutrients orgànics proporcionen condicions ideals de reproducció per a diversos microorganismes, que desencadenen fàcilment la corrosió influenciada microbiològicament (MIC) a la paret interior dels tubs de calefacció d'acer inoxidable 316. Els bacteris reductors de sulfat-, els bacteris de ferro i els bacteris nitrificants es reprodueixen massivament i s'agreguen per formar biofilms viscosos units a la superfície del tub. Aquestes colònies microbianes segreguen contínuament metabòlits corrosius, com ara sulfur d'hidrogen, àcids orgànics i substàncies d'amoníac. Aquests metabòlits àcids poden dissoldre gradualment la pel·lícula passiva rica en crom-de l'acer inoxidable, trencar la barrera protectora entre la matriu metàl·lica i l'aigua circulant i induir la corrosió local de picades i esquerdes. A diferència de la corrosió química convencional, la corrosió dels metabòlits microbians es produeix sovint en seccions de canonades de baixa-temperatura i deficiència d'oxigen-, amb una forta ocultació i una ràpida velocitat de propagació de la corrosió. Molts tubs d'escalfament que superen totes les inspeccions anticorrosives de fàbrica pateixen fuites penetrants sobtades després de diversos anys de funcionament estable, que es deuen principalment a l'acumulació a llarg termini de metabòlits microbians sense inhibició efectiva. Per tant, el control microbià regular, la dosificació de bactericides i la neteja del sistema són mitjans tècnics bàsics per frenar la corrosió dels metabòlits i allargar la vida útil dels equips de calefacció.
Els metabòlits microbians destrueixen la protecció de passivació de l'acer inoxidable principalment a través de dues vies. En primer lloc, els àcids orgànics secretats pels microorganismes redueixen el valor del pH local sota el biofilm, dissolent directament l'òxid de crom a la pel·lícula passiva i creant canals de penetració d'ions per als ions clorur. En segon lloc, el sulfur d'hidrogen produït pels bacteris reductors de sulfat-anaeròbic reacciona amb la superfície metàl·lica per formar dipòsits de sulfur solts, que acceleren encara més la dissolució de l'ànode i expandeixen les fosses de corrosió. A més, la cobertura desigual dels biofilms forma cèl·lules de concentració d'oxigen, on les zones cobertes per llim biològic es converteixen en regions anòdiques i pateixen corrosió preferent. La selecció inadequada de bactericides, la freqüència de dosificació insuficient i la descàrrega irregular de les aigües residuals del sistema provocaran la resistència als medicaments dels microorganismes, fent que les mesures anti-microbianes siguin ineficaces i agreujant la corrosió induïda per metabòlit-contínuament.
Taula 1 Classificació de la contaminació microbiana i esquemes d'inhibició dirigits per a sistemes de circulació tancada
表格
| Grau de contaminació | Recompte de microbis i funció de biofilm | Principals metabòlits de corrosió | Risc de corrosió | Estratègia estàndard de prevenció |
|---|---|---|---|---|
| Grau 1 (Neteja) | Bacteris totals <10³ CFU/mL, sense biofilm visible | Traça àcids orgànics | Neglijable | Dosificació regular trimestral de bactericida + prova mensual de mostreig d'aigua |
| Grau 2 (contaminació lleu) | Bacteris totals 10³–10⁴ CFU/mL, biofilm prim i transparent | Àcid orgànic, traça de sulfur d'hidrogen | Baixa | Ús alternatiu de dos tipus de biocides per evitar la resistència als medicaments |
| 3r grau (contaminació moderada) | Bacteris totals 10⁴–10⁵ CFU/ml, biofilm local groc enganxós | Àcid orgànic d'alta-concentració, sulfur d'hidrogen | Mitjana | Sistema de drenatge parcial + dosificació de biocida millorada + rentat en línia |
| Grau 4 (contaminació greu) | Bacteris totals ＞10⁵ UFC/mL, contaminació biològica mixta gruixuda | Sulfur d'hidrogen massiu, metabòlits corrosius que contenen nitrogen- | Alt | Neteja química fora de línia + tractament de passivació de biocides-de tot el sistema |
Les empreses han de crear un-sistema de control microbià i de gestió d'inhibició per a sistemes de circulació tancats. Es requereix un mostreig regular d'aigua per detectar la quantitat total de microbis, la concentració de sulfurs i el valor del pH, i ajustar el tipus i la dosi de bactericides segons els graus de contaminació. L'ús alternatiu de biocides oxidants i no-oxidants pot prevenir eficaçment la resistència microbiana als medicaments i millorar l'eficiència d'inhibició de soques nocives. S'adopten la descàrrega oportuna d'aigües residuals i la reposició d'aigua per reduir l'acumulació de nutrients orgànics a l'aigua circulant i tallar la base material per a la reproducció microbiana. Quan la contaminació de biofilm s'acumula fins a un nivell de contaminació moderat o greu, s'ha d'organitzar una neteja química sistemàtica per eliminar completament el llim biològic i eliminar els metabòlits microbians residuals units a la paret del tub.
Després de la neteja i l'esterilització, es pot dur a terme un tractament de passivació adequat per reparar la pel·lícula passiva lleugerament danyada a la paret interior dels tubs de calefacció i restaurar el rendiment anticorrosió intrínsec del substrat. Combinat amb el control dels paràmetres de la qualitat de l'aigua, proves no-destructives regulars i manteniment periòdic, la corrosió dels metabòlits microbians es controla eficaçment. La prevenció i la gestió científica dels microbis omplen les llacunes en el control anticorrosió convencional, construeix un sistema de protecció de cicle de vida-complet-per a tubs de calefacció d'acer inoxidable 316, redueix les pèrdues inesperades d'aturada d'equips causades per fallades de fuites microbianes i garanteix el funcionament de sistemes de circulació estables i segurs a llarg termini-de tancament industrial.
