Hvaða örverufræðilega tæringarógn (MIC) er til staðar í tvíhliða ryðfríu stáli vatns-kældum skiptum?

Meira en bara flæðistakmörkun, slímug húð í tvíhliða ryðfríu stáli röri er lifandi nýlenda baktería sem geta neytt holur beint í gegnum vegginn. Jafnvel há-blendi stál er næmt fyrir falinni hættu sem kallast Microbiological Induced Corrosion eða MIC. Til að forðast ófyrirséðan leka og dýran niður í miðbæ er mikilvægt að skilja örverufræðilega framkölluð tæringu í tvíhliða ryðfríu stáli vatns-kældum skiptarum.

Líffræðilegur grundvöllur árásarinnar
Vegna yfirburðarþols þeirra gegn tæringarsprungum og klóríðholum er tvíhliða ryðfríu stáli (eins og 2205 og 2507) æskilegt. Þau eru þó næm fyrir tæringu af völdum örvera. Súlfat-afoxandi bakteríur (SRB) eru algengustu brotamennirnir. Í stöðnuðu eða hægt rennandi vatni blómstra þessar loftfirrtu örverur og stofna þyrpingar inni í verndandi líffilmu, sem er slímugt fylki próteina, fjölsykra og frumuafganga sem loðir þétt við málmyfirborðið.

Umhverfið beint undir líffilmunni breytist verulega frá magnvatninu eftir að það hefur þróast. Bakteríurnar brjóta niður súlfatjónir (SO₄²⁻) í vatninu í brennisteinsvetni (H₂S) með því að neyta lífrænna auðlinda. Loftháðar bakteríur sem búa ofan á líffilmunni neyta súrefnis á meðan efnaskipta aukaafurðir baktería framleiða staðbundið sýrustig. Útkoman er örumhverfi sem er:

Súrt: pH gæti farið niður í 4.

Súrefnissnautt: Kemur í veg fyrir að óvirka oxíðfilman sé lagfærð.

mikið af brennisteinsvetni, ætandi efni sem miðar að óvirkum lögum ryðfríu stáli.

Í þessu fjandsamlega örumhverfi verður óvirka krómoxíðhúðin sem venjulega verndar tvíhliða stál óstöðug. Piping byrjar á veikum punktum, oft við yfirborðsgalla eða súlfíðinnihald. Inni í gryfju, þar sem aðstæður eru talsvert afoxandi og súlfíð-auðugar, er bakteríur nýlenda þegar holan hefur byrjað. Vegna þess að tæringarfruman er sjálfbær- er árásinni hraðað með því að bakteríurnar vaxa í gryfjunni og framleiða meira H2S.

Eitrað umhverfið sem bakteríurnar framleiða er það sem veldur ryðinu, ekki bakteríurnar sjálfar. Á örfáum mánuðum getur líffilma allt að 0,1 mm framleitt holudýpt upp á marga millimetra.

Ástæðurnar fyrir því að tvíhliða ryðfríu stáli er ekki ónæmur
Tvíhliða ryðfrítt stál reiða sig á þunna, oxandi óvirka filmu, öfugt við títan eða nokkrar kopar-nikkel málmblöndur, sem sýna mikla mótstöðu gegn MIC vegna oxíðstöðugleika þeirra eða eðlislægra sæfiefna. Aðeins í hlutlausu til örlítið basísku, súrefnisríku umhverfi er þessi filma stöðug. Filman sundrast undir afoxandi, súrri, súlfíð-hlöðinni líffilmu. Þrátt fyrir að tvíhliða viðnám hafi meiri mótstöðu gegn MIC en 316L vegna mikils króm- og mólýbdeninnihalds (22–25% Cr, 3–4% Mo), er málmblönduna ekki ónæm. Jafnvel þó að almenn tæring hafi verið í lágmarki hefur verið tilkynnt um fjölda bilana á vettvangi þar sem 2205 rör í sjó eða brakvatnskælingu fengu djúpar MIC gryfjur eftir aðeins tveggja til fimm ára notkun.

SRB er að finna í mörgum náttúrulegum vatnaleiðum, þar á meðal vötnum, ám, sjó og jafnvel meðhöndluðum kælivatnskerfum með lítið magn sæfiefna eða stöðnuð svæði. Allir vatns-kældir varmaskiptir sem ganga við hitastig á milli 20 og 60 gráður -þar sem flestir SRB vaxa-er viðkvæmir, sérstaklega ef vatnsrennsli er óreglubundið eða útfellingar myndast.

Skoðun og sjónræn MIC einkenni
Hægt er að greina MIC gryfjur frá klóríðholum eða öðrum tegundum tæringar með sérkennum sínum:

Árásargjörn, undirskorin formgerð: Holið fyrir neðan er breitt, grunnt eða óreglulega lagað, líkist „ormagöng“ eða neti tengdra örhola-. Gryfjamunnurinn er oft lítill (1–3 mm).

Svartar eða dökkbrúnar útfellingar: Járnsúlfíð (FeS), algeng aukaafurð, gefur gryfjunni og nærliggjandi líffilmu tjöruleitt, svart útlit.

Brennisteinslykt: Þegar útfellingin er raskað getur verið rotin eggjalykt (brennisteinsvetni).

Staðbundnar klasar: MIC kemur oft fram sem hópur gryfja öfugt við einstakar gryfjur sem eru víða dreifðar.

Málmyfirborðið fyrir utan líffilmuna er enn ljómandi og óskaddað; það er engin heildarversnun.

Meðal skoðunaraðferða eru:

Skoðaðu innréttingar röra vel fyrir brúnum eða svörtum útfellingum eða dökkum, slímugum blettum.

Eftir að líffilmu hefur verið fjarlægt, getur litarefnaprófun greint örsprungur eða gryfjur.

Hin ó-eyðandi aðferð til að greina gryfju í rörum er kölluð hringstraumsprófun (ECT). Öfugt við vélrænan skaða mynda MIC gryfjur áberandi merki.

Sýnataka af bakteríum: Tilvist baktería er staðfest með því að strjúka líffilmuna, rækta fyrir SRB eða með erfðarannsóknum (eins og qPCR).

Forvarnir: Halda bakteríum frá heimili þínu
Þörf er á fjöl-hindrunarstefnu til að koma í veg fyrir MIC í tvíhliða ryðfríu stáli vatns-kældum skiptarum. Sambland af eftirfarandi er alveg árangursríkt, en engin ein stefna tryggir vernd.

1. Samræmd sæfiefnameðferð
Þar sem oxandi sæfiefni brjótast í gegnum líffilmur og eyða samstundis bakteríum, eru þau áhrifaríkust. Dæmigert val:

Klór eða hýpóklórít: Haltu lausu afgangsklórinnihaldi kælivatnsins á milli 0,1 og 0,5 ppm. Við þennan lága styrk er Duplex 2205 ónæmur fyrir klór. Piping getur hins vegar stafað af of mikilli klórun (yfir 2 ppm).

Klórdíoxíð: Minna ætandi og skilvirkara gegn líffilmum en klór. Venjulegur skammtur er á milli 0,1 og 0,3 ppm.

Óson er öflugt oxunarefni sem brýtur algjörlega niður í súrefni. nýtt í kælikerfi með lokuðum lykkjum.

Til að stöðva þol baktería eru ó-oxandi sæfiefni (svo sem glútaraldehýð og ísóþíasólón) oft notuð, oft ásamt oxunarefnum. Til að viðhalda afgangsgildum skal gefa sæfiefnið stöðugt eða að minnsta kosti tvisvar á dag.

2. Regluleg vélræn þrif
Ekki er hægt að útrýma rótgrónum líffilmum með efnameðferð eingöngu. Inni í slöngunum ætti að þrífa vélrænt reglulega (á sex til tólf mánaða fresti, til dæmis):

Slönguburstun felur í sér að toga eða ýta snúningsbursta með ryðfríu stáli eða nylon burstum í gegnum hverja túpu. Líffilmur og allar lausar útfellingar eru eytt á þennan hátt.

Vatnsblástur: Hægt er að fjarlægja lífseigar líffilmur á áhrifaríkan hátt með háþrýstivatnsstrókum (5.000–10.000 psi). Endarnir á rörunum mega ekki skaðast.

Svampa-kúluhreinsun: Fyrir hreinsun á netinu eru yfirborð slöngunnar stöðugt þurrkað með því að dreifa svampkúlum með kælivatni.

Til að stöðva hraðan endurvöxt ætti að skola kerfið og endur-skammta sæfiefni eftir vélræna hreinsun.

3. Haltu hraða vatnsins háum
Í ólgandi,-hraða flæði eiga bakteríur í vandræðum með að festast og mynda líffilmur. Fyrir tvíhliða ryðfríu stáli í kælivatnsþjónustu er mælt með að rör-hliðarhraði sé að minnsta kosti 1,5–2,0 m/s. MIC-áhætta eykst verulega við hraða undir 1 m/s, sérstaklega í beinum rörum með lagskiptu flæði. Lágmarka dauða fætur, lágt-flæðissvæði og truflað flæðisvæði í kringum rörplötur.

4. Stýrðu þér frá stöðnuðum aðstæðum
Fjarlægja skal kælivatnið úr skiptibúnaðinum meðan á stöðvun verksmiðjunnar stendur eða aðgerðalaus og þurrka og hreinsa rörin með fersku vatni. Í staðinn er hægt að nota sæfiefni til að viðhalda litlu-flæði endurrás. Vöxtur líffilmu þrífst í stöðnuðu vatni og jafnvel nokkurra daga stöðnun getur komið upp SRB nýlendum.

5. Val á efni fyrir alvarlegar aðstæður
Segjandari málmblöndu gæti verið tekin til greina ef planta hefur sögu um alvarlegt MIC jafnvel með fullnægjandi vatnsmeðferð. Vegna þess að títan (2. stig) eykur ekki virkan viðloðun líffilmu og óvirk húð þess er stöðug jafnvel við minnkandi aðstæður, er títan að mestu ónæmt fyrir MIC. Þar sem koparjónir losna hafa kopar-nikkelblendi (90/10 eða 70/30) náttúrulega sæfiefni. Hvort tveggja kostar hins vegar miklu meira en tvíhliða. Tvíhliða er áreiðanlegur valkostur fyrir meirihluta vatnskældra{10}}forrita með réttri notkun og viðhaldi.

Hvernig á að halda áfram ef MIC finnst
Eftirfarandi skref ættu að vera innleidd ef tvíhliða skiptibúnaður sýnir MIC hola:

Staðfestu greininguna með því að gera málmgreiningu á gryfjuþversniði-og bakteríuræktun. Leitaðu að súlfíðútfellingum og áberandi undirskurðarformi.

Ákvarðu umfangið með því að setja inn borescope eða nota hringstraumsprófun til að skoða hvert rör. Hvort hægt er að stinga rörinu (ef það er fátt og grunnt) eða hvort þörf er á endurbólusetningu fer eftir magni og dýpt gryfja.

Bættu vatnsmeðferð strax með því að bæta við vélrænni hreinsun, auka skammtinn af sæfiefni eða skipta yfir í öflugra sæfiefni. Skiptu yfir í samfellda meðferð ef plantan hefur aðeins fengið einstaka umönnun.

Gera við eða skipta um: Ef tæringarhraði er að minnka eftir meðhöndlun gætu grunnar gryfjur (minna en 0,3 mm djúpar) í þykkum -vegguðum rörum verið ásættanlegar. Stengdu einstaka rör í dýpri gryfjum eða þyrpingum. Ráðlagt er að skipta um slöngur eða skipta um skipti ef meira en 10–15% af slöngunum verða fyrir höggi.

Skoðaðu verklagsreglur til að ganga úr skugga um að stöðvun sé meðhöndluð á réttan hátt (tæmdu og þurrkaðu skiptiskiptin). Ef það er mögulegt skaltu auka hraða vatnsins.

Að lokum
Örverufræðileg tæring er líffræðileg barátta gegn málmi sem hægt er að vinna með því að sameina venjubundna líkamlega hreinsun og viðeigandi efnahreinlæti. Jafnvel hágæða málmblöndur eru í hættu vegna örverufræðilegrar tæringar í tvíhliða ryðfríu stáli vatns-kældum skiptum. Líffilmur sem myndast af súlfat-minnkandi bakteríum og öðrum örverum veita umhverfi sem er staðbundið súrt, súrefnissnautt og súrefnislaust, sem leiðir til hraðvirkrar gryfju sem getur komist í gegnum rörveggi á nokkrum mánuðum. Að viðhalda vatnshraða yfir 1,5 m/s, koma í veg fyrir stöðnun meðan á stöðvun stendur, einstaka vélræn hreinsun (burstun eða vatnsblástur) og stöðug eða regluleg meðhöndlun sæfiefna er allt nauðsynlegt til að koma í veg fyrir. Til að lifa þarf jafnvel háþróaðasta málmblönduna hreint andrúmsloft. Tvíhliða skiptarar geta boðið upp á víðtæka, vandræðalausa-þjónustu með því að viðurkenna hættuna og setja upp stranga vatnsmeðferð og slönguhreinsunaráætlun. Hins vegar verður-afkastamikil málmblöndu að sigti ef MIC er hunsað.