En els sistemes de calefacció de circulació industrial oberts i semi{0}}oberts, l'aigua circulant absorbeix contínuament espores microbianes, nutrients orgànics i pols de l'atmosfera. Sota una temperatura adequada que oscil·la entre els 25 i els 45 graus, microorganismes com ara bacteris reductors de sulfat-, bacteris ferrosos, bacteris heteròtrofs i algues es multipliquen ràpidament, adherint-se a la superfície de 316 tubs d'escalfament d'acer inoxidable per formar llisca biològica enganxosa. El llim biològic no només es converteix en el portador de la fixació d'escales inorgàniques i s'activa sota la corrosió del dipòsit-, sinó que també canvia l'entorn electroquímic local de la paret del tub. Els bacteris reductors de sulfat-redueixen els ions sulfat de l'aigua en sulfur d'hidrogen, que destrueix la pel·lícula passiva rica en crom- de l'acer inoxidable i genera productes de corrosió de sulfur de ferro conductor, accelerant l'aparició de picades i corrosió per esquerdes. Els bacteris del ferro oxiden els ions ferrosos dissolts en sediments d'òxid fèrric, formant encara més zones ocultes-deficients en oxigen i agreujant la corrosió localitzada. Moltes empreses només utilitzen un únic tipus de biocida oxidant per a la dosificació contínua-a llarg termini, cosa que indueix fàcilment la resistència als medicaments microbians, provocant un fracàs gradual de l'efecte d'esterilització i freqüents accidents de corrosió influïts microbiològicament dels paquets de tubs de calefacció. Per tant, establir un sistema de dosificació alternatiu estandarditzat de biocides és una mesura preventiva clau per inhibir la reproducció microbiana, eliminar el llim biològic i bloquejar la corrosió induïda microbiològicament des de la font.
La corrosió influïda microbiològicament destrueix l'acer inoxidable mitjançant mecanismes d'acoblament bioquímics i electroquímics. Després que els microorganismes s'uneixen a la superfície del tub per formar un biofilm, l'entorn intern del biofilm s'aïlla de l'aigua a granel que flueix, formant un microambient anaeròbic adequat per a la supervivència dels bacteris reductors de sulfat-. Aquests bacteris prenen el sulfat com a acceptor d'electrons per a la respiració metabòlica, produint gas sulfur d'hidrogen. El sulfur d'hidrogen reacciona amb el substrat d'acer inoxidable per formar sulfur de ferro insoluble, que té una forta conductivitat elèctrica i forma infinitat de minúscules cèl·lules galvàniques amb la pel·lícula passiva intacta que l'envolta. La matriu metàl·lica sota el biofilm es dissol contínuament a mesura que l'ànode, desenvolupant-se gradualment en fosses de corrosió profundes i afilades. Mentrestant, el llim biològic viscós secretat pels microorganismes atrapa partícules en suspensió i precursors d'escala, accelerant la formació de capes d'encrassement compostes. La dosificació única de biocida-a llarg termini examinarà les soques microbianes-resistents als fàrmacs, fent que els biocides convencionals perdin l'activitat d'esterilització, donant lloc a una proliferació de biofilm d'una gran-àrea i un deteriorament ràpid de l'entorn anticorrosió del sistema de calefacció. Els biocides oxidants com el clor també tenen certs riscos: una dosificació excessiva oxidarà directament i danyarà la pel·lícula passiva d'acer inoxidable, induint l'aprimament passiu de la pel·lícula i la corrosió local per picada.
Aquest estudi proposa quatre estratègies d'implementació estandarditzades per alternar la dosificació de biocides en sistemes de circulació de tubs de calefacció. En primer lloc, classificar els tipus de biocides i formular esquemes de dosificació alternatius periòdics. Dividiu els biocides en dues categories principals: biocides oxidants representats per hipoclorit de sodi, diòxid de clor i biocides basats en brom-, i biocides no-oxidants, com ara isotiazolinona, sals d'amoni quaternaris i ditiocianometà. Adopteu el mode de dosificació alternatiu setmanal de biocides oxidants i no-oxidants per evitar l'ús continu d'un sol agent. Els biocides oxidants s'utilitzen principalment per matar els microorganismes planctònics a l'aigua i eliminar el llim biològic de la superfície solta; els biocides no-oxidants poden penetrar en biofilms densos per inactivar els bacteris resistents-a les drogues incrustades. Per a sistemes de circulació d'alta-temperatura superior a 60 graus , seleccioneu varietats de biocides-resistents a altes temperatures per evitar la descomposició tèrmica de l'agent i la fallada de l'esterilització. Abans de la dosificació formal, realitzeu proves de compatibilitat entre biocides, inhibidors d'incrustacions i inhibidors de corrosió passivant per evitar la precipitació de la reacció química que condueixi a la fallada de l'agent i l'encrassement secundari.
En segon lloc, establiu una concentració de dosificació efectiva segura i paràmetres de dosificació de xoc intermitent. Per als sistemes d'aigua de circulació convencionals, la concentració residual de biocides oxidants a l'aigua circulant es controla a 0,2-0,8 mg/L per garantir l'esterilització alhora que s'evita un dany excessiu per oxidació a la pel·lícula passiva d'acer inoxidable. Els biocides no-oxidants adopten una dosificació de xoc intermitent: afegiu medicaments líquids d'alta-concentració durant 2-4 hores cada 7-15 dies, de manera que la concentració instantània arribi als 20-50 mg/L per penetrar i eliminar el llim biològic envellit. Prohibeu estrictament la dosificació contínua-alta-concentració de biocides oxidants per evitar la corrosió passiva de la pel·lícula. Instal·leu sensors de monitorització de clor residual en línia per ajustar dinàmicament la freqüència de dosificació dels biocides oxidants segons la concentració residual-en temps real. Detectar regularment el recompte total de bacteris a l'aigua circulant cada dues setmanes; quan el recompte de bacteris superi el llindar de seguretat, augmenteu adequadament la freqüència de dosificació de xoc dels biocides no-oxidants.
En tercer lloc, optimitzeu la posició de dosificació i reforçeu la prevenció i el control microbians de l'{0}}angle mort. Seleccioneu l'extrem frontal de la canonada de circulació principal com a punt de dosificació principal per assegurar-vos que el biocida es barregi completament amb el medi circulant abans d'entrar al feix de tubs d'escalfament, aconseguint una esterilització de cabal-complet. Establiu ports de dosificació auxiliars a les canonades de derivació, a les branques estancades de baix-caudal i a la part inferior dels dipòsits d'escalfament on els microorganismes són propensos a reproduir-se, i realitzeu regularment dosificacions de xoc dirigides per eliminar les zones cegues de reproducció microbiana. Abans del manteniment de l'aturada estacional, implementeu un tractament combinat d'esterilització de circulació de biocides d'alta eficiència per eliminar les espores microbianes residuals dins de la canonada, evitant la reproducció ràpida del biofilm després de reiniciar l'equip. Coopereu amb la filtració de precisió en diverses etapes per interceptar els residus microbians i el llim biològic desprenat, evitant l'adhesió secundària a la superfície dels tubs d'escalfament.
En quart lloc, establir un mecanisme de vigilància microbiana, gestió d'agents i optimització de la dosificació{0}}tancat. Proveu regularment els bacteris heteròtrofs totals, el contingut de bacteris-reductors de sulfats i d'algues a l'aigua circulant, preneu les dades de proves microbianes com a base bàsica per ajustar el cicle alternatiu de biocides i la concentració de dosificació. Arxiu informes d'inspecció d'adquisició de biocides, registres de dosificació, dades de monitorització d'agents residuals i informes de detecció microbiana per resumir la regla de variació estacional de la reproducció microbiana, optimitzar l'esquema de dosificació alternatiu en temporades d'alta-temperatura i alta-humitat. Després de cada dosificació de xoc, observeu el canvi de diferència de pressió de cada filtre d'etapa; si la diferència de pressió augmenta bruscament a causa d'una gran quantitat de llima biològica pelada, escurceu el cicle de rentat a contracors del filtre per evitar la deposició de contaminació als tubs de calefacció. Quan es troba una adhesió de llim biològica local a la inspecció regular dels paquets de tubs d'escalfament, augmenteu la freqüència de la dosificació d'impacte de biocida no-oxidant i col·laboreu amb dispersants per netejar a fons el biofilm a la superfície del tub.
Els resultats de l'aplicació de camp mostren que els sistemes de calefacció que adopten una dosificació alterna de biocides controlen la quantitat total de bacteris heteròtrofs per sota de 10³ CFU/mL, la taxa de fallada de corrosió influïda microbiològicament de 316 tubs de calefacció d'acer inoxidable es redueix en un 96% i la taxa de cobertura de llim biològic dels paquets de tubs es controla per sota del 3%. En canvi, els sistemes que utilitzen un biocida oxidant únic per a la dosificació a llarg termini- pateixen una acumulació massiva de biofilm en un termini de 10 mesos, acompanyada d'una corrosió típica induïda per sulfur-per picada en tubs de calefacció. En conclusió, la selecció de biocides alternats classificats, el control segur de la dosificació de xoc intermitent, l'esterilització dirigida a l'angle mort-i l'optimització de la dosificació basada en dades microbianes-poden restringir fonamentalment la resistència microbiana als fàrmacs i la formació de biofilms. La tecnologia de dosificació alternant estandarditzada de biocides elimina la inducció bioquímica de la corrosió influïda microbiològicament, crea un entorn net d'equilibri microbià per als medis circulants i proporciona una protecció fiable per al funcionament estable a llarg termini anticorrosió de 316 tubs de calefacció d'acer inoxidable en diversos sistemes d'intercanvi de calor industrials oberts i semi{15}oberts.
