Које претње микробиолошки изазване корозије (МИЦ) постоје у дуплекс измењивачима од нерђајућег челика{0}}хлађеним водом?

Више од пуког ограничења протока, слузави премаз унутар дуплекс цеви од нерђајућег челика је жива колонија бактерија које могу да прогутају рупе кроз зид. Чак и високо{1}}легирани челици су подложни скривеној опасности познатој као микробиолошка индукована корозија или МИЦ. Да бисте избегли непланирано цурење и скупо време застоја, кључно је разумети микробиолошки изазвану корозију у дуплекс измењивачима од нерђајућег челика-хлађеним водом.

Биолошка основа напада
Због њихове супериорне отпорности на пуцање од корозије под напрезањем и хлоридне јаме, пожељни су дуплекс нерђајући челици (као што су 2205 и 2507). Међутим, они су подложни корозији коју изазивају микроби. Бактерије које редукују сулфат{4} (СРБ) су најчешћи преступници. У стајаћој или споро текућој води, ови анаеробни микроби цветају и успостављају колоније унутар заштитног биофилма, који је љигав матрикс протеина, полисахарида и ћелијског детритуса који се чврсто држи за металну површину.

Окружење непосредно испод биофилма драстично се мења у односу на масу воде након што се развије. Бактерије разграђују сулфатне јоне (СО₄²⁻) у води до водоник сулфида (Х₂С) трошењем органских ресурса. Аеробне бактерије које се налазе на врху биофилма троше кисеоник, док метаболички нуспродукти бактерија производе локализовану киселост. Резултат је микроокружење које је:

Кисело: пХ може ићи чак и до 4.

Деоксигенисан: Спречава поправку филма пасивног оксида.

обилује водоник-сулфидом, корозивном супстанцом која циља на пасивне слојеве нерђајућег челика.

У овом непријатељском микроокружењу, пасивни премаз од хром-оксида који обично штити дуплекс челик постаје нестабилан. Питтинг почиње на слабим тачкама, често на површинским грешкама или инклузијама сулфида. Унутрашњост јаме, где су околности знатно смањене и богате сулфидима-, колонизована је бактеријама када је јама почела. Пошто је ћелија корозије самоодржива,-напад је убрзан бактеријама које расту у јами и производе више Х2С.

Токсична средина коју бактерије производе је оно што узрокује рђу, а не саме бактерије. За само неколико месеци, биофилм од 0,1 мм може да произведе дубину рупа од много милиметара.

Разлози због којих дуплекс од нерђајућег челика није имун
Дуплекс нерђајући челици се ослањају на танак, оксидирајући пасивни филм, за разлику од титанијума или неких легура бакра{0}}никла, који показују јаку отпорност на МИЦ због своје стабилности оксида или инхерентних биоцидних квалитета. Тај филм је стабилан само у неутралним до благо алкалним окружењима са кисеоником. Филм се распада испод редукционог, киселог, сулфидног-биофилма. Иако дуплекс има већу отпорност на МИЦ од 316Л због високог садржаја хрома и молибдена (22–25% Цр, 3–4% Мо), легура није имуна. Иако је општа корозија била минимална, пријављени су бројни кварови на терену у којима је 2205 цеви у систему хлађења морском водом или бочатом водом доживело дубоке МИЦ јаме након само две до пет година рада.

СРБ се налазе у многим природним воденим путевима, укључујући језера, реке, океане, па чак и системе третиране расхладне воде са ниским нивоом биоцида или стагнирајућим зонама. Сваки измењивач топлоте{1}}хлађен водом који ради на температурама између 20 и 60 степени -опсег у коме расте већина СРБ-је рањив, посебно ако је проток воде спорадичан или се таложе наслаге.

Инспекција и визуелни МИЦ симптоми
МИЦ јаме се могу разликовати од хлоридних удубљења или других врста корозије по њиховим карактеристичним карактеристикама:

Агресивна, подрезана морфологија: Шупљина испод је широка, плитка или неправилног облика, подсећа на „црвоточину“ или мрежу повезаних микро-јама. Ушће јаме је често мало (1-3 мм).

Црне или тамно смеђе наслаге: Гвожђе сулфид (ФеС), уобичајени нуспродукт, даје јами и околном биофилму катрански, црни изглед.

Мирис сулфида: Када је депозит поремећен, може постојати мирис покварених јаја (водоник сулфид).

Локализовани кластери: МИЦ се често манифестује као група јама за разлику од широко распрострањених појединачних јама.

Метална површина изван биофилма је и даље сјајна и неоштећена; нема општег погоршања.

Међу техникама инспекције су:

Пажљиво прегледајте унутрашњост цеви да ли има смеђих или црних наслага или тамних, слузавих мрља.

Након уклањања биофилма, испитивање пенетранта боје може идентификовати микропукотине или јаме.

Не-деструктивни метод откривања питинга у цевима назива се испитивање вртложним струјама (ЕЦТ). За разлику од механичких оштећења, МИЦ јаме стварају карактеристичне сигнале.

Бактеријско узорковање: Присуство бактерија се потврђује брисом биофилма, култивисањем за СРБ или генетским тестирањем (као што је кПЦР).

Превенција: Држите бактерије изван вашег дома
Потребна је стратегија са више{0}}баријера да би се спречио МИЦ у дуплекс измењивачима од нерђајућег челика{1}}хлађеним водом. Комбинација следећег је прилично ефикасна, али ниједна стратегија не обезбеђује заштиту.

1. Доследан третман биоцидом
Пошто оксидирајући биоциди пробијају биофилмове и тренутно уништавају бактерије, они су најефикаснији. Типични избори:

Хлор или хипохлорит: Одржавајте садржај слободног заосталог хлора у расхладној води између 0,1 и 0,5 ппм. На овим ниским концентрацијама, Дуплек 2205 је отпоран на хлор. Удубљење, међутим, може настати услед прекомерног хлорисања (преко 2 ппм).

Хлор диоксид: Мање корозиван и ефикаснији против биофилма од хлора. Уобичајена доза је између 0,1 и 0,3 ппм.

Озон је моћан оксидант који се потпуно разлаже у кисеоник. користи се у системима хлађења са затвореним круговима.

Да би се зауставила отпорност бактерија, често се користе не-неоксидујући биоциди (као што су глутаралдехид и изотиазолони), често у комбинацији са оксидантима. Да би се одржали резидуални нивои, биоцид треба давати континуирано или најмање два пута дневно.

2. Редовно механичко чишћење
Успостављени биофилмови не могу се елиминисати само хемијским третманом. Унутрашњост цеви треба редовно механички чистити (на пример, сваких шест до дванаест месеци):

Четкање цеви укључује повлачење или гурање окретне четке са чекињама од нерђајућег челика или најлона кроз сваку цев. Биофилм и све лабаве наслаге се елиминишу на овај начин.

Хидробластирање: Чврсти биофилмови се могу ефикасно уклонити млазом воде под високим{0}}притиском (5.000–10.000 пси). Крајеви цеви не смеју бити оштећени.

Чишћење{0}}куглица сунђера: За чишћење на мрежи, површине цеви се непрекидно бришу кружењем сунђерастих куглица са расхладном водом.

Да би се зауставио брзи поновни раст, систем треба испрати и поново{0}}дозирати биоцидом након механичког чишћења.

3. Одржавајте високу брзину воде
У турбулентном,{0}}току велике брзине, бактерије имају проблема са приањањем и формирањем биофилма. За дуплекс нерђајући челик у расхладној води, саветује се -бочна брзина цеви од најмање 1,5–2,0 м/с. МИЦ ризик је значајно повећан при брзинама мањим од 1 м/с, посебно у равним цевима са ламинарним протоком. Минимизирајте мртве ноге, зоне ниског-протока и подручја поремећеног протока око листова цеви.

4. Избегавајте стагнирајуће ситуације
Воду за хлађење треба уклонити из измењивача током искључења постројења или времена мировања, а цеви треба осушити и очистити свежом водом. Као алтернатива, биоцид се може користити за одржавање ниске-рециркулације протока. Раст биофилма напредује у стајаћој води, а чак и неколико дана стагнације може успоставити колоније СРБ.

5. Избор материјала за тешке ситуације
Отпорнија легура може се узети у обзир ако постројење има историју озбиљног МИК чак и уз адекватан третман воде. Пошто титан (Граде 2) не побољшава активно приањање биофилма и његов пасивни премаз је стабилан чак и под опадајућим околностима, титан је у великој мери имун на МИЦ. Пошто се јони бакра ослобађају, легуре бакра{3}}никла (90/10 или 70/30) природно имају биоцидне квалитете. Оба, међутим, коштају много више од дуплекса. Дуплекс је поуздана опција за већину апликација{10}}хлађених водом уз правилан рад и одржавање.

Како поступити ако је МИЦ пронађен
Следеће кораке треба применити у случају да дуплекс измењивач показује МИЦ питтинг:

Потврдите дијагнозу тако што ћете урадити металографску анализу пресека удубљења{0}}и бактеријске културе. Потражите наслаге сулфида и карактеристичну морфологију удубљења.

Одредите обим уметањем борескопа или коришћењем испитивања вртложним струјама да бисте прегледали сваку цев. Да ли се цев може зачепити (ако је мало и плитко) или да ли је потребно завртање зависи од количине и дубине јама.

Одмах побољшајте третман воде додавањем програма механичког чишћења, повећањем дозе биоцида или преласком на јачи биоцид. Пређите на континуирани третман ако је биљка добијала само повремену негу.

Поправите или замените: Ако се стопа корозије смањује након третмана, плитке јаме (мање од 0,3 мм дубине) у цевима са -зидовима могу бити прихватљиве. Појединачне цеви морају бити прикључене у дубље јаме или групе. Саветује се враћање или замена измењивача ако је оштећено више од 10–15% цеви.

Испитајте радне процедуре да бисте били сигурни да се искључује правилно (испразните и осушите измењивач). Ако је икако изводљиво, повећајте брзину воде.

У закључку
Микробиолошки изазвана корозија је биолошка битка против метала која се може победити комбиновањем рутинског физичког чишћења са одговарајућом хемијском хигијеном. Чак и легуре{1}}високог квалитета су изложене ризику од микробиолошки изазване корозије у дуплекс измењивачима од нерђајућег челика{2}}хлађеним водом. Биофилмови формирани од бактерија-редуцирајућих сулфата и других микроорганизама обезбеђују окружење које је локално кисело, сулфидно и деоксигенирано, што резултира брзим рупама које могу да продру кроз зидове цеви за неколико месеци. Одржавање брзине воде изнад 1,5 м/с, спречавање стања стагнације током искључења, повремено механичко чишћење (четкање или хидропјескарење) и континуирано или редовно третирање биоцидом су неопходни за превенцију. Да би живела, чак и најсофистициранија легура захтева чисту атмосферу. Дуплекс измењивачи могу да понуде продужену услугу-без проблема тако што ће препознати опасност и успоставити стриктан распоред третмана воде и чишћења цеви. Међутим, легура-високих перформанси постаје сито ако се занемари МИЦ.