316 Paslanmaz Çelik Isıtıcı Kılıfı, Hangi Spesifik Sülfat-Azaltılmış Bakteri (SRB) Sayısı ve Sıcaklık Kombinasyonu Altında Durgun Suda Mikrobiyal Etkilenen Korozyon (MIC) Çukurlaşmasını Geliştirir?

Orta sıcaklıklarda çukurlaşmaya yönelik biyojenik sülfit mekanizması

Sülfat-indirgeyici bakterilerin (SRB) neden olduğu mikrobiyal kaynaklı korozyon (MIC), soğutma kulesi havuzları, yangın koruma depolama tankları veya endüstriyel su tutma tankları gibi yüksek organik yüklere sahip durgun veya düşük- akışlı suda çalışan 316 paslanmaz çelik kılıflı elektrikli ısıtma borularında klorür seviyelerinde bile çukurlaşmaya neden olabilir (<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 hücre/mL, 0,2-0,5 mm/yıllık çukurlaşma oranları verir. 50-60 derecede (birkaç SRB suşu için sıcaklık aralığının en yüksek noktası), eşdeğer çukurlaşma oranları için 104-105 hücre/mL'den fazla sayım gerekir. 70 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda SRB aktivitesi azalır ve MIC tehlikesi minimumdur. Bu makale, durgun sudaki 316 kılıf üzerinde MIC oyuk oluşumunun başlatılması için SRB sayısını ve sıcaklık sınırlarını değerlendirmektedir.

SRB çukurlaşmaya nasıl neden olur?

Sülfat- indirgeyen bakteriler (ör. Desulfovibrio, Desulfotomaculum) anaerobik veya mikroaerofilik ortamlarda, genellikle metal yüzeylerdeki biyofilmlerde gelişir. Biyofilmde SRB, sülfatı sülfite dönüştürür ve organik molekülleri (laktat, asetat) metabolize eder. Sülfit, 316 üzerindeki pasif kaplama ile birleşerek koruyucu olmayan krom oksit (Cr2O3) ila krom sülfit (Cr2S3) üretir. Katodik işlemin hızı hidrojen sülfit tarafından arttırılır ve birikinti altındaki metal hızla korozyona uğrar. Bu, genellikle çukurun üzerinde demir sülfitten (FeS) oluşan "siyah bir kabuk" ile örtülen lokal çukurlaşmaya yol açar. SRB çukurlaşması genellikle hızlıdır (0,2-1 mm/yıl) ve normalde 316'ya kadar aşındırıcı olmadığı kabul edilen sularda meydana gelir.

Durgun suda SRB-kaynaklı çukurlaşma eşiklerinin miktarının belirlenmesi

Aşağıdaki çukurlaşma başlatma ve yayılma oranları, sabit ortamlarda aşılanmış SRB (Desulfovibrio vulgaris) ile kontrollü laboratuvar testleriyle (tatlı su 50 ppm sülfat, 50 ppm klorür, pH 7,0) elde edilmiştir.

SRB Hücre Sayısı (hücre/mL)30 Derecede Biyofilm Oluşum Süresi (gün) Sıcaklık (derece) Çukurlaşma Başlangıç ​​Süresi (gün) Çukurlaşma Hızı (mm/yıl)Delinme Süresi (1,5 mm duvar) Durgun Su Hizmeti için Önerilir<10 None Any >365 <0.02 >75 yıl Evet
10-10² 30-60 30-40 180-300 0.02-0.05 30-75 yıl Evet 10²-10³ 20-40 30-40 90-180 0.05-0.15 10-30 yıl Kabul edilebilir
10³-10⁴ 10-20 30-40 30-90 0.15-0.40 4-10 yıl Marjinal 10⁴-10⁵ 5-10 30-40 15-30 0.40-0.80 2-4 yıl Tavsiye edilmez
10⁵-10⁶ 3-7 30-40 7-15 0.80-1.50 1-2 yıl Kabul edilemez10⁶<5 30-40 <7 >1.50 <1 year Not acceptable
10³-10⁴ 20-40 50-55 90-180 0.05-0.15 10-30 yıl Kabul edilebilir
104-105 10-20 50-55 45-90 0.15-0.30 5-10 yıl Marjinal
10⁵-10⁶ 5-15 50-55 20-45 0.30-0.60 2.5-5 yılÖnerilmez10⁶<10 50-55 <20 >0.60 <2.5 years Unacceptable
Any Any >70 SRB büyümesi yok<0.02 >75 yıl Evet
Herhangi biri Herhangi biri<10 Reduced activity <0.05 >30 yıl Evet
Su kimyasının SRB çukurlaşma şiddeti üzerindeki etkisi

SRB sayımlarına ilişkin eşikler, sülfat içeriğinden ve erişilebilir organik karbondan etkilenir.

Sülfat Konsantrasyonu (ppm) Organik Karbon Kullanılabilirliği (ppm BOD) Çukurlaşma Başlatması için SRB Sayımı (hücre/mL)Önerilen Eylem<10 Any >10⁶ (olası değil) Endişelenmeyin
10-50 <10 >10⁵ Gözlemleyin
10-50 10-100 >10⁴ Biyosit uygulaması önerilir 50-200<10 >10⁴ Acceptable 50-200 10-100 >10³ Biyosit tavsiye edilir 200-500<10 >10³ Monitor 200-500 10-100 >10² Biocide necessary >500 >100 >10¹ Yüksek risk, suyu arıtın
Ölü Su Hizmetinin Pratik Özellikleri

Durgun su uygulamalarında sıcaklık ve su kalitesine bağlı olarak 316 kılıflı ısıtıcılar için aşağıdaki SRB kontrol teknikleri önerilmektedir.

Su Sıcaklığı Durgunluk Süresi SRB Kontrol Yöntemi İzin Verilen Maksimum SRB Sayısı Beklenen Isıtıcı Ömrü<30°C <1 month None <104 5-10 years <30°C >1 ay Biyosit her 2 haftada bir<103 8-12 years 30-50°C <1 week None <103 8-12 years
30-50°C >1 hafta Biyosit haftalık<10² 10-15 years 50-60°C Any Occasional biocide <10⁴ (natural suppression) 10-15 years >Any None Any (no growth) >60 derecede 15 yıl
Su arıtmalı herhangi biri. Klorlamalı, herhangi biri (0,5-1 ppm artık)<10² >15 yıl
Sahada SRB Çukurlaşma Tanımlaması

SRB'nin MİK'i için, düşük klorürlü durgun suda 316 ısıtıcının çukurlaşmasından şüphelenilmelidir (<100 ppm). Features include:

Çukurların üzerinde siyah, yapışan sülfür kabuğu (FeS), rahatsız edildiğinde çürük yumurta kokusu (H₂S)

Çukurlar genellikle yarım küre şeklindedir ve "mantar" veya "fincan" morfolojisine sahiptir.

Etrafında biyofilm balçık tabakası bulunan çukurlar (beyaz, gri veya yeşil)

Toplu su SRB sayıları > 103-104 hücre/mL (tekrarlanan seyreltme veya ATP analizi ile)

Sülfat azaltımı: sistem genelinde sülfatın azaltılması ve sülfitin büyümesi

Doğrulama, polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) veya belirli SRB kültür kitleri (örn. API test şeritleri) yoluyla yapılabilir ve Desulfovibrio veya diğer SRB cinslerini tanımlayabilir. Bu tür başarısızlıklar için çare, bir biyosit arıtma programını benimsemek (örneğin, . 100-200 ppm sodyum hipoklorit veya 50-100 ppm glutaraldehit, haftalık) veya titanyum veya Alaşım 625 gibi MIC'ye daha dirençli bir alaşıma geçmektir.

Sonuç: MIC Çukurlaşmasını Önlemek İçin SRB Aktivitesinin Kontrolü

316 paslanmaz çelik mahfazalı ısıtıcılar, 0,2-0,8 mm/yıl penetrasyon oranlarıyla 30-90 günde 30-40 derecede 10 3-10 4 hücre/mL'den fazla SRB sayımıyla durgun suda çukurlaşmalar gösterir. 60-70 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda SRB aktivitesi engellenir ve MİK riski azalır. Yangından korunma tankları, soğutma kulesi havuzları veya düşük akışlı endüstriyel su depoları için 316 kılıf belirleyen mühendisler, SRB sayımlarını izlemeli ve sayımlar 10³ hücre/mL'ye ulaştığında biyosit arıtımı uygulanmalıdır. Kalıcı SRB zorlukları olan sistemler için titanyuma yükseltme veya sıcaklığı (mümkünse) 60 derecenin üzerinde tutmak riski ortadan kaldırır. Burada, SRB sayısını ve sıcaklığını ölçülebilir oyuklanma başlangıç ​​zamanları ve yayılma oranlarıyla ilişkilendiren bir çerçeve sunarak, alıcıların durgun hizmette mikrobiyal kaynaklı korozyonu önlemek için su arıtma planları tasarlamalarına olanak sağlıyoruz.