Dalam air penyejuk beredar terbuka, kolam rawatan kumbahan dan sistem kitar semula air sisa proses, kuantiti besar bakteria, kulat, alga dan metabolit mikrob mudah terkumpul di permukaan luar 316 tiub pemanasan keluli tahan karat. Mikroorganisma melekat membentuk lendir biologi yang padat, yang meliputi kawasan tempatan dinding tiub dan mewujudkan persekitaran mikro anoksik yang tersumbat. Bakteria pengurang-sulfat, bakteria besi dan asid-bakteria penghasil mendominasi aktiviti metabolik di dalam biofilm, menghasilkan hidrogen sulfida, asid organik dan mendakan menghakis yang memecahkan filem pasif kaya kromium-pada keluli tahan karat. Jenis kakisan yang dipengaruhi secara mikrobiologi (MIC) ini sering berlaku di bawah mendapan biologi yang nipis, menunjukkan ciri tipikal pitting tersembunyi dan penembusan tempatan yang cepat. Banyak perusahaan hanya kerap mengalihkan skala bukan organik tetapi mengabaikan kawalan kekotoran biologi, mengakibatkan kebocoran yang kerap disebabkan oleh MIC-tiub pemanasan walaupun penunjuk kualiti air konvensional seperti klorida dan pH memenuhi had standard. Oleh itu, pencegahan kekotoran biologi bersepadu dan pengurusan perencatan mikrob adalah penting untuk menyekat kakisan setempat yang didorong oleh mikrobiologi bagi tiub pemanasan.
Kakisan yang dipengaruhi secara mikrobiologi berterusan melalui gandingan metabolisme biologi dan kakisan elektrokimia. Selepas mikroorganisma melekat pada permukaan tiub pemanasan, bahan polimer ekstraselular dirembeskan untuk membentuk biofilm melekit yang mengasingkan kawasan yang dilindungi daripada oksigen terlarut dalam cecair pukal. Di dalam biofilm anoksik, bakteria penurun sulfat-menukar ion sulfat kepada hidrogen sulfida, yang bertindak balas dengan besi terlarut daripada matriks keluli tahan karat untuk membentuk mendapan besi sulfida. Sedimen sulfida ini mempunyai kekonduksian elektrik yang tinggi dan bertindak sebagai tapak katodik, mempercepatkan pembubaran anodik berterusan bagi substrat keluli tahan karat di sekelilingnya. Sementara itu, bakteria besi mengoksidakan ion ferus larut menjadi mendakan hidroksida ferik, seterusnya menebal lapisan sedimen dan memburukkan kakisan sel kepekatan oksigen. Mikroorganisma penghasil asid-mengeluarkan molekul kecil-asid organik, merendahkan nilai pH secara setempat dan melarutkan secara langsung filem pasif, yang memendekkan tempoh pengeraman hakisan pitting. Berbanding dengan kakisan yang disebabkan oleh klorida biasa-, MIC menampilkan kelajuan pertumbuhan pit yang lebih pantas dan penyembunyian yang lebih tinggi, selalunya membawa kepada penembusan tiub secara tiba-tiba tanpa penipisan dinding keseluruhan yang jelas.
Kajian ini mencadangkan empat strategi kawalan sistematik untuk menyekat kakisan yang dipengaruhi secara mikrobiologi pada 316 tiub pemanasan keluli tahan karat.
Mula-mula, laksanakan dos berselang-seli bagi biosid pengoksida dan-tidak pengoksidaan untuk menghentikan pembiakan mikrob. Biosid pengoksida berasaskan klorin-digunakan untuk membunuh mikroorganisma planktonik dan menanggalkan biofilem yang longgar, manakala biosid isothiazolinone atau garam ammonium kuaternari bukan-mengoksida digunakan untuk menghalang aktiviti bakteria melekat yang tertanam di dalam lendir padat. Penggunaan dua jenis biosid secara bergantian setiap 7 hingga 15 hari boleh mencegah rintangan ubat mikrob dengan berkesan. Kawal kepekatan dos biosid dengan ketat untuk mengelakkan kerosakan pengoksidaan yang berlebihan pada filem pasif keluli tahan karat, dan pantau kandungan sisa biosid dalam air yang beredar untuk mengekalkan kepekatan bakteria yang berkesan.
Kedua, gabungkan-penyebar berkecekapan tinggi dengan penapisan aliran-sebelah dalam talian untuk mengelakkan pemendapan enap cemar biologi. Penyebaran bebas poliakrilat dan fosfonat{3}}organik ditambah ke dalam medium edaran untuk memencarkan koloid mikrob, metabolit terampai dan zarah bukan organik kecil, menghalang penggumpalan dan lekatan biofilem pada permukaan tiub pemanasan. Lengkapkan sistem edaran dengan penapis cuci belakang automatik untuk terus membuang floc mikrob dan bahan pencemar organik, mengurangkan sumber nutrien yang diperlukan untuk pembiakan mikrob. Elakkan zon mati aliran rendah dalam susun atur berkas tiub pemanasan; mengoptimumkan halaju aliran untuk menyelusuri permukaan tiub dan mengelakkan lekatan awal mikrob.
Ketiga, kerap menjalankan pembersihan biologi dan pembaikan pasif permukaan untuk menghapuskan biofilm matang. Apabila penurunan tekanan penukar haba meningkat dengan jelas atau kiraan mikrob melebihi ambang, gunakan pembersihan biologi beralkali untuk merendahkan bio{1}}lendir yang degil. Selepas pembersihan biologi, laksanakan pembilasan berbilang-peringkat diikuti dengan rawatan pasif tempatan untuk membaiki filem pasif yang rosak oleh metabolit mikrob. Untuk tiub pemanasan dengan-kekotoran biologi jangka panjang, tingkatkan kekerapan pembersihan luar talian ultrasonik untuk membuang sedimen mikrob sisa yang tersembunyi dalam jahitan dan celah kimpalan secara menyeluruh, memotong tapak lampiran untuk pembentukan biofilem sekunder.
Keempat, sediakan pemantauan kualiti air dinamik dan mekanisme amaran awal mikrob. Kerap mengesan jumlah kiraan bakteria, kepekatan sulfat, permintaan oksigen kimia dan oksigen terlarut dalam medium untuk menilai tahap risiko MIC. Apabila bahan organik dan kandungan sulfat melebihi nilai amaran, tingkatkan kekerapan biosid dan kuatkan rawatan penapisan. Jalankan secara berkala pada-ujian elektrokimia permukaan tiub pemanasan; penurunan mendadak dalam rintangan polarisasi biasanya menunjukkan kakisan biologi tersembunyi di bawah deposit. Optimumkan julat pengendalian suhu untuk mengelakkan-suhu air stabil jangka panjang antara 25 darjah dan 40 darjah , selang suhu yang paling sesuai untuk pembiakan mikrob yang cepat.
Data aplikasi lapangan menunjukkan bahawa tiub pemanasan dengan biosid lengkap dan kawalan kekotoran biologi boleh beroperasi selama lebih daripada 26 bulan tanpa kegagalan lubang mikrobiologi. Sebaliknya, tiub pemanasan tanpa kawalan mikrob mengalami penembusan MIC yang teruk dalam tempoh 5 hingga 10 bulan operasi. Kesimpulannya, dos biosid berselang-seli, kawalan enapcemar berbantu-penyebaran, pembersihan biofilem biasa dan-pemantauan mikrob masa nyata boleh membentuk-sistem pertahanan proses penuh terhadap kakisan yang dipengaruhi oleh mikrobiologi. Langkah pengurusan bersepadu ini menghapuskan dorongan biologi kakisan setempat yang tersembunyi, dengan berkesan melindungi integriti struktur 316 tiub pemanasan keluli tahan karat dalam air sisa dan persekitaran perindustrian air beredar terbuka.
