במי קירור פתוחים במחזור, בריכות לטיפול בשפכים ומערכות מיחזור שפכים תהליכים, כמויות גדולות של חיידקים, פטריות, אצות ומטבוליטים מיקרוביאליים מצטברות בקלות על פני השטח החיצוניים של 316 צינורות חימום מנירוסטה. מיקרואורגניזמים מתחברים ליצירת רפש ביולוגי צפוף, המכסה אזורים מקומיים של דופן הצינור ויוצר מיקרו-סביבות אנוקסיות חסומות. חיידקים מפחיתי סולפט-, חיידקי ברזל וחומצות-מייצרים שולטים בפעילויות מטבוליות בתוך הביופילם, ומייצרים מימן גופרתי, חומצות אורגניות ומשקעים קורוזיביים המפרקים את הסרט הפסיבי העשיר בכרום- על פלדת אל חלד. סוג זה של קורוזיה מושפעת מיקרוביולוגית (MIC) מתרחש לעתים קרובות תחת מרבצים ביולוגיים דקים, המציגים מאפיינים אופייניים של חריפות נסתרות וחדירה מקומית מהירה. ארגונים רבים רק מסירים אבנית אנאורגנית באופן קבוע אך מתעלמים מבקרה של זיהומים ביולוגיים, מה שגורם לדליפה תכופה של MIC- של צינורות חימום, גם כאשר מדדי איכות מים קונבנציונליים כגון כלוריד ו-pH עומדים בגבולות הסטנדרטיים. לכן, מניעת זיהומים ביולוגיים משולבים וניהול עיכוב חיידקים חיוניים כדי לחסום קורוזיה מקומית מונעת מיקרוביולוגית של צינורות חימום.
קורוזיה המושפעת מיקרוביולוגית ממשיכה באמצעות צימוד של חילוף חומרים ביולוגי וקורוזיה אלקטרוכימית. לאחר היצמדות מיקרואורגניזמים למשטח צינור החימום, מופרשים חומרים פולימריים חוץ-תאיים ליצירת סרטי ביולוגי דביקים המבודדים את האזור המכוסה מחמצן מומס בנוזל בתפזורת. בתוך הביופילם האנוקסי, חיידקים מפחיתי סולפט- הופכים יוני סולפט למימן גופרתי, המגיב עם ברזל המומס ממטריצת הנירוסטה ליצירת מרבצי ברזל גופרתי. משקעי גופרית אלו הינם בעלי מוליכות חשמלית גבוהה והם פועלים כאתרים קתודיים, ומאיצים פירוק אנודי מתמשך של מצע הנירוסטה שמסביב. בינתיים, חיידקי ברזל מחמצנים יוני ברזל מסיסים למשקעים של הידרוקסיד ברזל, ומעבים עוד יותר את שכבת המשקעים ומחמירים את קורוזיה של תאי ריכוז החמצן. מיקרואורגניזמים המייצרים חומצה- מפרישים חומצות אורגניות קטנות-מולקולות, מורידות באופן מקומי את ערך ה-pH וממיסים ישירות את הסרט הפסיבי, מה שמקצר מאוד את תקופת הדגירה של קורוזיה בבור. בהשוואה לקורוזיה רגילה-שמקורה של כלוריד, MIC כולל מהירות צמיחת בור מהירה יותר והסתרה גבוהה יותר, מה שמוביל לעתים קרובות לניקוב פתאומי של הצינור ללא דילול דופן כללי ברור.
מחקר זה מציע ארבע אסטרטגיות בקרה שיטתיות לדיכוי קורוזיה המושפעת מיקרוביולוגית על 316 צינורות חימום מנירוסטה.
ראשית, יש ליישם מינון לסירוגין קבוע של ביוצידים מחמצנים ולא-מחמצנים כדי לחתוך רבייה של חיידקים. ביוצידים מחמצנים המבוססים על כלור- מיושמים כדי להרוג מיקרואורגניזמים פלנקטוניים ולהסיר סרטי ביו-פילמים רופפים, בעוד ביוצידים לא-מחמצנים של מלח אמוניום איזותיאזולינון או רבעוני משמשים לעיכוב פעילותם של חיידקים מחוברים המוטבעים בתוך רפש צפוף. שימוש חלופי בשני סוגים של ביוצידים כל 7 עד 15 ימים יכול למנוע ביעילות עמידות לתרופות מיקרוביאלית. בקרה קפדנית על ריכוז מינון הביוצידים כדי למנוע נזקי חמצון מוגזמים לסרט הפסיבי מפלדת אל-חלד, וניטור תכולת הביוצידים שיורית במים במחזור כדי לשמור על ריכוז קוטל חיידקים יעיל.
שנית, שלב -חומרי פיזור ביעילות גבוהה עם סינון- צד מקוון כדי למנוע שקיעת בוצה ביולוגית. חומרי פיזור נטולי פולי-אקרילט ופוספונט- מתווספים לתוך המדיום המסתובב כדי לפזר קולואידים מיקרוביאליים, מטבוליטים מרחפים וחלקיקים אנאורגניים זעירים, המעכבים את הצטברות והיצמדות של סרטים ביולוגיים על משטחי צינור חימום. ציידו מערכות מחזוריות עם מסנני שטיפה אוטומטית להסרה מתמשכת של קבוצות מיקרוביאליות ומזהמים אורגניים, תוך הפחתת מקור התזונה הנדרש להתרבות חיידקים. הימנע מאזורים מתים בזרימה נמוכה בפריסה של צרורות צינורות חימום; לייעל את מהירות הזרימה כדי לסרוק את פני הצינור ולמנוע הידבקות ראשונית של חיידקים.
שלישית, בצע באופן קבוע ניקוי ביולוגי ותיקון פסיביות פני השטח כדי לחסל ביופילם בוגר. כאשר ירידת הלחץ של מחליף החום עולה באופן ברור או שספירת החיידקים חורגת מהסף, אמצו ניקוי ביולוגי אלקליין כדי לפרק ריר ביולוגי-עיקש. לאחר ניקוי ביולוגי, יש ליישם שטיפה מרובה-שלבים ולאחר מכן טיפול פאסיביות מקומי לתיקון הסרט הפסיבי שניזוק על ידי מטבוליטים מיקרוביאליים. לחימום צינורות עם עכירות ביולוגית-לטווח ארוך, הגדל את תדירות הניקוי האולטראסוני במצב לא מקוון כדי להסיר ביסודיות משקעים מיקרוביאליים שיוריים המוסתרים בתפרי ריתוך וחריצים, תוך ניתוק בסיס ההתקשרות להיווצרות ביופילם משני.
רביעית, הגדר ניטור דינמי של איכות מים ומנגנון התרעה מוקדמת של חיידקים. גלה באופן קבוע את ספירת החיידקים הכוללת, ריכוז הסולפט, דרישת חמצן כימית וחמצן מומס במדיום כדי לשפוט את רמת הסיכון של MIC. כאשר החומר האורגני ותכולת הסולפט עולים על ערך האזהרה, הגבר את תדירות הביוציד וחזק את טיפול הסינון. בצע מעת לעת-בדיקות אלקטרוכימיות באתר של משטחי צינור חימום; ירידה חדה בהתנגדות לקיטוב מצביעה בדרך כלל על קורוזיה ביולוגית נסתרת מתחת למשקעים. בצע אופטימיזציה של טווח הפעולה של הטמפרטורה כדי למנוע-טמפרטורת מים יציבה לטווח ארוך בין 25 מעלות ל-40 מעלות, מרווח הטמפרטורות המתאים ביותר לרבייה מהירה של חיידקים.
נתוני יישום בשטח מראים כי צינורות חימום עם בקרת ביוצידים וזיהומים ביולוגיים יכולים לפעול במשך יותר מ-26 חודשים ללא כשל מיקרוביולוגי. לעומת זאת, צינורות חימום ללא בקרת חיידקים סובלים מנקב MIC חמור תוך 5 עד 10 חודשים מהפעולה. לסיכום, מינון ביוציד לסירוגין, בקרת בוצה בעזרת פיזור-, ניקוי ביופילמים רגיל וניטור מיקרוביאלי- בזמן אמת יכולים ליצור מערכת הגנה- מלאה בתהליך מפני קורוזיה המושפעת מיקרוביולוגית. אמצעי ניהול משולבים אלה מבטלים את התמריץ הביולוגי של קורוזיה מקומית נסתרת, ומגנים ביעילות על השלמות המבנית של 316 צינורות חימום מנירוסטה בשפכים ובסביבות תעשייתיות של מים במחזור פתוח.
