Millä spesifisellä sulfaattiyhdistelmillä-pelkistävän bakteerin (SRB) lukumäärän ja lämpötilan alla ruostumattomasta teräksestä valmistettu 316-lämmittimen vaippa kehittää mikrobien aiheuttamaa korroosiota (MIC) seisovassa vedessä

Biogeeninen sulfidimekanismi pistekorvaukseen kohtuullisissa lämpötiloissa

Sulfaattia-pelkistävien bakteerien (SRB) aiheuttama mikrobien aiheuttama korroosio (MIC) voi aiheuttaa pistesyöpymistä 316 ruostumattomasta teräksestä päällystetyssä sähkölämmitysputkessa, jotka toimivat seisovassa tai matalavirtaisessa vedessä, jossa on suuri orgaaninen kuormitus, kuten jäähdytystornien altaat, palosuojaussäiliöt tai teollisuusvesisäiliöt (jopa kloriditasolla).<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 solua/ml antaa pistekorkeuden 0,2-0,5 mm/vuosi. 50-60 asteessa (lämpötila-alueen yläraja useille SRB-kannoille) tarvitaan enemmän kuin 104-105 solua/ml vastaaviin pistesyöpymisnopeuksiin. Yli 70 asteen lämpötiloissa SRB:n aktiivisuus vähenee ja MIC:n vaara on minimaalinen. Tässä artikkelissa arvioidaan SRB:n lukumäärä ja lämpötilarajat MIC-pistesyöpymisen alkamiselle 316 vaipan seisovassa vedessä.

Kuinka SRB aiheuttaa pistesyöpymistä.

Sulfaattia-pelkistävät bakteerit (esim. Desulfovibrio, Desulfotomaculum) viihtyvät anaerobisissa tai mikroaerofiilisissa olosuhteissa, yleensä biofilmeissä metallipinnoilla. Biofilmissä SRB muuttaa sulfaatin sulfidiksi ja metaboloi orgaanisia molekyylejä (laktaattia, asetaattia). Sulfidi yhdistyy 316:n passiiviseen pinnoitteeseen, jolloin muodostuu kromioksidia (Cr2O3) kromisulfidiksi (Cr2S3), joka ei ole -suojaava. Rikkivety lisää katodisen prosessin nopeutta ja kerrostuman alla oleva metalli syöpyy nopeasti. Tämä johtaa paikallisiin kuoppiin, joita usein peittää kuopan yläpuolella oleva rautasulfidin (FeS) "musta kuori". SRB:n pistesyöpyminen on yleensä nopeaa (0,2-1 mm/vuosi) ja sitä esiintyy vesissä, joita muutoin pidettäisiin syövyttämättöminä 316:lle.

SRB{0}}indusoimien pistekorjauskynnysten kvantifiointi pysähdyksissä vedessä

Seuraavat pistesyöpymisen aloitus- ja leviämisnopeudet on saatu kontrolloiduilla laboratoriotesteillä (makean veden 50 ppm sulfaattia, 50 ppm kloridia, pH 7,0) siirrostetulla SRB:llä (Desulfovibrio vulgaris) paikallaan olevissa olosuhteissa.

SRB-solujen määrä (soluja/ml) Biofilmin muodostumisaika 30 asteessa (päivää) Lämpötila ( aste )Pisäilyn alkamisaika (päiviä) Pistojen muodostumisnopeus (mm/v) Rei'itysaika (1,5 mm:n seinämä) Suositellaan seisova vesihuoltoon<10 None Any >365 <0.02 >75 vuotta Kyllä
10-10² 30-60 30-40 180-300 0.02-0.05 30-75 vuotta Kyllä 10²-10³ 20-40 30-40 90-180 0.05-0.15 10-30 vuotta Hyväksyttävä
10³-10⁴ 10-20 30-40 30-90 0.15-0.40 4-10 vuotta Marginaali 10⁴-10⁵ 5-10 30-40 15-30 0.40-0.80 2-4 vuotta Ei suositella
10⁵-10⁶ 3-7 30-40 7-15 0.80-1.50 1-2 vuotta Ei hyväksyttävä10⁶<5 30-40 <7 >1.50 <1 year Not acceptable
10³-10⁴ 20-40 50-55 90-180 0.05-0.15 10-30 vuotta Hyväksyttävä
104-105 10-20 50-55 45-90 0.15-0.30 5-10 vuotta marginaali
10⁵-10⁶ 5-15 50-55 20-45 0.30-0.60 2.5-5 v.Ei suositella10⁶<10 50-55 <20 >0.60 <2.5 years Unacceptable
Any Any >70 Ei SRB:n kasvua<0.02 >75 vuotta Kyllä
Mikä tahansa Mikä tahansa<10 Reduced activity <0.05 >30 vuotta Kyllä
Vesikemian vaikutus SRB:n pisteen vakavuuteen

SRB-määrien kynnysarvoihin vaikuttavat sulfaattipitoisuus ja saatavilla oleva orgaaninen hiili.

Sulfaattipitoisuus (ppm) Orgaanisen hiilen saatavuus (ppm BOD) SRB-määrä pisteen muodostumisen aloittamista varten (soluja/ml) Suositeltu toimenpide<10 Any >10⁶ (epätodennäköistä) Ei hätää
10-50 <10 >10⁵ Huomioi
10-50 10-100 >10⁴ Biosidikäsittelysuositus 50-200<10 >10⁴ Acceptable 50-200 10-100 >10³ Biosidia suositellaan 200-500<10 >10³ Monitor 200-500 10-100 >10² Biocide necessary >500 >100 >10¹ Suuri riski, käsittele vettä
Dead Water -palvelun käytännön tiedot

Seuraavia SRB-säätötekniikoita ehdotetaan 316 koteloitulle lämmittimelle seisovassa vedessä lämpötilasta ja veden laadusta riippuen.

Veden lämpötilan pysähtymisjakso SRB-säätömenetelmä Suurin sallittu SRB-luku Lämmittimen odotettu käyttöikä<30°C <1 month None <104 5-10 years <30°C >1 kuukausi Biosidi 2 viikon välein<103 8-12 years 30-50°C <1 week None <103 8-12 years
30-50°C >1 viikko Biosidi viikossa<10² 10-15 years 50-60°C Any Occasional biocide <10⁴ (natural suppression) 10-15 years >Any None Any (no growth) >15 vuotta 60 asteessa
Mikä tahansa vesikäsittelyllä varustettu. Klooraus, mikä tahansa (0,5-1 ppm jäännös)<10² >15 vuotta
SRB Pitting -tunnistus kentällä

SRB:n MIC:n osalta pitäisi epäillä 316-lämmittimen kuoppaa seisovassa vedessä, jossa on vähän klorideja (<100 ppm). Features include:

Musta kiinnittyvä sulfidikuori (FeS) kuoppien päällä, mätä muna haju (H₂S) häiriintyessään

Kuopat usein puolipallon muotoisia, ja niiden morfologia on "sieni" tai "kuppi".

Kuopat, joiden ympärillä on biokalvolimakerros (valkoinen, harmaa tai vihreä)

Bulkkiveden SRB-määrät > 103-104 solua/ml (toistuvalla laimennuksella tai ATP-analyysillä)

Sulfaatin pelkistys: sulfaatin pelkistys ja sulfidin kasvu järjestelmässä

Vahvistus voi tapahtua polymeraasiketjureaktiolla (PCR) tai tietyillä SRB-viljelysarjoilla (esim. API-testiliuskat), ja se voi tunnistaa Desulfovibrion tai muut SRB-sukut. Tällaisten vikojen korjaamiseksi on otettava käyttöön biosidikäsittelyohjelma (esim. . 100-200 ppm natriumhypokloriittia tai 50-100 ppm glutaraldehydiä, viikoittain) tai vaihtaminen MIC-kestävämpään seokseen, kuten titaaniin tai metalliseokseen 625.

Johtopäätös: SRB-toiminnan hallinta MIC-pisteiden välttämiseksi

316 ruostumattomasta teräksestä koteloitua lämmitintä osoittavat kuoppia seisovassa vedessä SRB-lukujen ollessa yli 10 3-10 4 solua/ml 30-40 asteessa 30–90 päivässä ja tunkeutumisnopeudet 0,2–0,8 mm/vuosi. Yli 60-70 asteen lämpötiloissa SRB:n aktiivisuus estyy ja MIC-riski on pieni. Insinöörien, jotka määrittelevät 316 vaippaa palosuojasäiliöille, jäähdytystornin altaille tai matalavirtauksiselle teollisuusvesivarastolle, tulee seurata SRB-lukuja ja biosidikäsittelyä tulisi soveltaa, kun lukemat saavuttavat 10³ solua/ml. Järjestelmissä, joissa on jatkuvia SRB-ongelmia, titaaniin päivittäminen tai lämpötilan pitäminen yli 60 asteessa (jos mahdollista) poistaa riskin. Tässä tarjoamme viitekehyksen, joka yhdistää SRB:n määrän ja lämpötilan mitattavissa oleviin pistesyöpymisen alkamisaikoihin ja leviämisnopeuksiin, jolloin ostajat voivat suunnitella vedenkäsittelysuunnitelmia mikrobien aiheuttaman korroosion estämiseksi seisovassa käytössä.