תחת איזה שילוב ספציפי של סולפט-הפחתת ספירת וטמפרטורה של חיידקים (SRB) האם נדן מחמם נירוסטה 316 מפתח קורוזיה מושפעת מיקרוביאלית (MIC) במים עומדים

מנגנון גופרתי ביוגני לבור בטמפרטורות מתונות

קורוזיה מושפעת מיקרוביאלית (MIC) על ידי חיידקים מפחיתי סולפט-עלולה לגרום להתפרצויות של 316 צינורות חימום חשמליים מצופים נירוסטה הפועלים במים עומדים או נמוכים- בזרימה עם עומסים אורגניים גבוהים כגון אגני מגדל קירור, מיכלי אגירה להגנה מפני אש, או מכלי אחסון מים תעשייתיים ברמת כלוריד, אפילו<100 ppm) below those at which conventional pitting would not be expected. Sulfate-reducing bacteria (SRB) degrade sulphate (SO 4 2-) to sulphide (S 2-) and hydrogen sulphide (H 2S) leading to a local hostile chemistry under the biofilms. At 30-40°C (ideal SRB growth range) SRB counts >10^3 תאים/מ"ל נותנים קצבי גלעין של 0.2-0.5 מ"מ לשנה. ב-50-60 מעלות (הקצה הגבוה של טווח הטמפרטורות עבור מספר זני SRB), יש צורך בספירה של יותר מ-104-105 תאים/מ"ל לשיעורים מקבילים של בור. בטמפרטורות מעל 70 מעלות פעילות SRB מופחתת והסכנה של MIC היא מינימלית. מאמר זה מעריך את ספירת ה-SRB ומגבלות הטמפרטורה עבור התחלת פיתול MIC על 316 מעטפות במים עומדים.

כיצד SRB גורם לבור.

חיידקים המפחיתים -סולפט (למשל Desulfovibrio, Desulfotomaculum) משגשגים בסביבה אנאירובית או מיקרו-אירופילית, בדרך כלל בביופילמים על משטחי מתכת. בביופילם, SRB ממיר סולפט לסולפיד ומטבול מולקולות אורגניות (לקטט, אצטט). הגופרית משתלבת עם הציפוי הפסיבי על 316 כדי לייצר תחמוצת כרום (Cr2O3) לכרום גופרתי (Cr2S3) שאינו-מגן. קצב התהליך הקתודי מוגבר על ידי מימן גופרתי, והמתכת מתחת למשקע נשחקת במהירות. זה מוביל לבור מקומי, לעתים קרובות מכוסה על ידי "קרום שחור" של גופרת ברזל (FeS) מעל הבור. בור SRB הוא בדרך כלל מהיר (0.2-1 מ"מ לשנה) ומתרחש במים שאחרת היו נחשבים לא מאכלים עד 316.

כימות של SRB-ספי בור במים שקטים

שיעורי ההתחלה וההתפשטות הבאים של פיתולים הושגו על ידי בדיקות מעבדה מבוקרות (מים מתוקים 50 ppm סולפט, 50 ppm כלוריד, pH 7.0) עם SRB מחוסן (Desulfovibrio vulgaris) במצבים נייחים.

ספירת תאים SRB (תאים/מ"ל) זמן היווצרות ביופילם ב-30 מעלות (ימים) טמפרטורה (מעלה) זמן התחלת פיתול (ימים) קצב גלילה (מ"מ/שנה) זמן עד לנקב (קיר 1.5 מ"מ) מומלץ עבור שירות מים עומדים<10 None Any >365 <0.02 >75 שנים כן
10-10² 30-60 30-40 180-300 0.02-0.05 30-75 שנים כן 10²-10³ 20-40 30-40 90-180 0.05-0.15 10-30 שנים מקובל
10³-10⁴ 10-20 30-40 30-90 0.15-0.40 4-10 שנים שוליים 10⁴-10⁵ 5-10 30-40 15-30 0.40-0.80 2-4 שנים לא מומלץ
10⁵-10⁶ 3-7 30-40 7-15 0.80-1.50 1-2 שנים לא מקובל10⁶<5 30-40 <7 >1.50 <1 year Not acceptable
10³-10⁴ 20-40 50-55 90-180 0.05-0.15 10-30 שנים מקובל
104-105 10-20 50-55 45-90 0.15-0.30 5-10 שנים שולי
10⁵-10⁶ 5-15 50-55 20-45 0.30-0.60 2.5-5 שנים לא מומלץ10⁶<10 50-55 <20 >0.60 <2.5 years Unacceptable
Any Any >70 אין גידול SRB<0.02 >75 שנים כן
כל כל<10 Reduced activity <0.05 >30 שנה כן
השפעת כימיה של מים על חומרת ה-SRB

ספי ספירת SRB מושפעים מתכולת סולפט ופחמן אורגני נגיש.

ריכוז סולפט (ppm) זמינות פחמן אורגני (ppm BOD) ספירת SRB עבור התחלת פיתול (תאים/מ"ל) פעולה מומלצת<10 Any >10⁶ (לא סביר) אל דאגה
10-50 <10 >10⁵ שים לב
10-50 10-100 >10⁴ טיפול ביוציד מומלץ 50-200<10 >10⁴ Acceptable 50-200 10-100 >10³ ביוציד מומלץ 200-500<10 >10³ Monitor 200-500 10-100 >10² Biocide necessary >500 >100 >10¹ סיכון גבוה, טפל במים
מפרט מעשי עבור שירות מים מתים

טכניקות בקרת ה-SRB הבאות מוצעות עבור תנורי חימום מצופים 316 ביישומי מים עומדים בהתאם לטמפרטורה ואיכות המים.

טמפרטורת מים תקופת קיפאון SRB שיטת בקרת מקסימום מותרת SRB ספירת חיי מחמם צפויים<30°C <1 month None <104 5-10 years <30°C >1 חודש ביוציד כל שבועיים<103 8-12 years 30-50°C <1 week None <103 8-12 years
30-50°C >שבוע ביוציד שבועי<10² 10-15 years 50-60°C Any Occasional biocide <10⁴ (natural suppression) 10-15 years >Any None Any (no growth) >15 שנים ב-60 מעלות
כל עם טיפול במים. כלור, כל (0.5-1 ppm שאריות)<10² >15 שנים
SRB זיהוי פיטינג בשטח

עבור MIC של SRB, יש לחשוד בבור של מחמם 316 במים עומדים עם כלורידים נמוכים (<100 ppm). Features include:

קרום גופרית שחור, נצמד (FeS) מעל בורות, ריח של ביצים רקובות (H₂S) כאשר מופרעים

בורות לעתים קרובות בצורת חצי כדור, עם מורפולוגיה של "פטריות" או "כוס".

בורות עם שכבת ריר ביופילם סביבם (לבן, אפור או ירוק)

ספירת SRB של מים בתפזורת > 103-104 תאים/מ"ל (על ידי דילול חוזר או ניתוח ATP)

הפחתת סולפט: הפחתת סולפט וצמיחת סולפיד על פני המערכת

אישור עשוי להיות על ידי תגובת שרשרת פולימראז (PCR) או ערכות תרבות SRB מסוימות (למשל רצועות בדיקה API) ויכול לזהות Desulfovibrio או סוגים אחרים של SRB. עבור כשלים כאלה, התרופה היא לאמץ תוכנית טיפול בביוצידים (למשל . 100-200 ppm נתרן היפוכלוריט או 50-100 ppm גלוטאראלדהיד, מדי שבוע) או לעבור לסגסוגת עמידה יותר ל-MIC כגון טיטניום או סגסוגת 625.

מסקנה: שליטה בפעילות SRB כדי להימנע מ-MIC Pitting

תנורי חימום עטופים מנירוסטה 316 מציגים בורות במים עומדים עם ספירת SRB מעל 10 3-10 4 תאים/מ"ל ב-30-40 מעלות תוך 30-90 ימים עם שיעורי חדירה של 0.2-0.8 מ"מ לשנה. בטמפרטורות מעל 60-70 מעלות, פעילות SRB מעוכבת והסיכון ל-MIC נמוך. מהנדסים המציינים 316 עטיפות עבור מיכלי הגנה מפני אש, אגני מגדל קירור או אחסון מים תעשייתי בזרימה נמוכה צריכים לעקוב אחר ספירת SRB ויש ליישם טיפול ביוציד כאשר הספירה מגיעה ל-10³ תאים/מ"ל. עבור מערכות עם קשיי SRB מתמשכים, שדרוג לטיטניום או שמירה על הטמפרטורה מעל 60 מעלות (במידת האפשר) מסירים את הסיכון. כאן אנו מספקים מסגרת המקשרת את ספירת ה-SRB והטמפרטורה לזמני התחלת בור ושיעורי התפשטות הניתנים למדידה, ומאפשרת לרוכשים לתכנן תוכניות טיפול במים כדי למנוע קורוזיה הנגרמת על ידי חיידקים בשירות עומד.