Al analizar la falla por corrosión de los tubos calefactores de acero inoxidable 316, las personas a menudo se centran en factores químicos como los iones de cloruro y el valor del pH, pero ignoran fácilmente la corrosión influenciada microbiológicamente (MIC). En sistemas de agua con poca fluidez y ricos nutrientes, microorganismos como las bacterias reductoras de sulfato-se multiplicarán en la superficie del metal, formando biopelículas y acelerando la corrosión local. El MIC es una de las causas importantes de fallas prematuras por picaduras del acero inoxidable 316 en sistemas de agua industriales, y su naturaleza oculta hace que sea difícil de detectar en una etapa temprana.
El mecanismo de corrosión microbiana es el resultado de la acción combinada de la formación de biopelículas y metabolitos microbianos. Cuando el ambiente acuático contiene nutrientes y temperatura adecuados, los microorganismos se adherirán a la superficie del acero inoxidable y se multiplicarán, formando una capa de biopelícula cubierta con polímeros extracelulares. Bajo la biopelícula, el entorno local es muy diferente al de la solución a granel. La más típica es la bacteria reductora de sulfato- (SRB), que reduce los iones sulfato en el agua a sulfuro de hidrógeno en condiciones anaeróbicas. El sulfuro de hidrógeno no sólo corroe directamente el acero inoxidable, sino que también destruye la estabilidad de la película pasiva, induciendo corrosión por picaduras. Además, la diferencia de concentración de oxígeno formada por la biopelícula también formará una batería de corrosión ocluida, acelerando el desarrollo de corrosión local.
La corrosión microbiana es propensa a ocurrir en escenarios específicos. En primer lugar, sistemas de agua estancados o de bajo flujo--, como sistemas de circulación de agua de refrigeración, tanques de almacenamiento de agua caliente, sistemas de calefacción que están apagados durante mucho tiempo, etc. La mala fluidez favorece la adhesión y reproducción de microorganismos. En segundo lugar, los entornos ricos en materia orgánica y nutrientes ({5}} aguas residuales industriales, agua recuperada, aguas superficiales y otras fuentes de agua con alto contenido de nutrientes tienen más probabilidades de generar bacterias). En tercer lugar, un ambiente de temperatura media - 20-40 grados es la temperatura más adecuada para que se multipliquen la mayoría de las bacterias, que es exactamente el rango de temperatura de funcionamiento de muchos sistemas de calefacción de agua.
Las características de la corrosión microbiana tienen cierta identificabilidad. Por un lado, la corrosión se debe principalmente a picaduras locales y la boca de la mina suele estar cubierta de lodos biológicos y protuberancias. Después de eliminar los depósitos, hay picaduras obvias debajo. Por otro lado, la velocidad de corrosión es mucho más rápida que la corrosión química normal y, en casos graves, puede producirse perforación en unos pocos meses. Si el análisis de la calidad del agua muestra que el contenido de iones cloruro no es alto pero la corrosión por picadura ocurre rápidamente, se deben considerar los factores microbianos.
La prevención y el control de la corrosión microbiana deben partir de múltiples aspectos. Primero, controlar la calidad del agua - reducir la fuente de nutrientes en el agua y hacer un buen trabajo en la filtración y purificación del agua de reposición-. En segundo lugar, la esterilización regular y la eliminación de algas - agregan bactericidas apropiados al sistema de agua en circulación, o utilizan esterilización ultravioleta, esterilización con ozono y otros métodos para controlar la cantidad de microorganismos. En tercer lugar, mejorar las condiciones del flujo - evitar-el estancamiento del agua a largo plazo, aumentar el caudal de manera adecuada y limpiar periódicamente el sistema de tuberías para reducir la adhesión de biopelículas. En cuarto lugar, la optimización de la superficie - el pulido electrolítico de la superficie del tubo calefactor puede reducir la adhesión de microorganismos. En quinto lugar, la actualización del material - para sistemas con MIC grave, la actualización a aleaciones de mayor-grado o materiales de titanio puede reducir eficazmente el riesgo.
Tabla 1 Tipos comunes de corrosión microbiana y métodos de prevención
表格
| Tipo de micrófono | Microorganismo principal | Escenario de alto-riesgo | Medida de Prevención |
|---|---|---|---|
| Sulfato-Corrosión bacteriana reductora | SRB (anaeróbico) | Agua estancada, deposición de sedimentos. | Limpieza regular, bactericida, mejora el flujo. |
| Hierro-Corrosión por bacterias oxidantes | IOB (aeróbico) | Agua circulante con alto contenido de hierro. | Quitar el hierro del agua, cloración. |
| Corrosión por bacterias productoras de ácido- | Diversas bacterias productoras de ácido- | Entorno acuático rico-en materia orgánica | Controlar la fuente de nutrientes, esterilización periódica. |
| Picaduras inducidas por biopelículas | Comunidad bacteriana mixta | Sistema de calefacción de bajo-flujo | Superficie electropulida, aumenta el caudal. |
Comprender el mecanismo de la corrosión microbiana y tomar medidas de prevención específicas puede reducir eficazmente el riesgo de falla de los tubos calefactores de acero inoxidable 316 en los sistemas de agua.
