微生物の影響による腐食とは、硫酸塩還元細菌、鉄細菌、藻類などの微生物の代謝活動によって、下水、循環冷却水、停滞したプロセス液の加熱管の表面に引き起こされる局所的な穿孔損傷を指します。{0}}細菌群集は生物学的スライムを形成して閉塞された微小環境を作り出し、酸性代謝物の分泌と溶存酸素の消費によって電気化学的腐食を加速します。このタイプの腐食は急速に進行し、隠蔽性が高いため、短い運転期間内にピンホール漏れを引き起こすことがよくあります。
1. 炉心腐食のメカニズム
微生物はパイプ壁に付着して細胞外ポリマーを再生および分泌し、基質の部分領域を覆う高密度のバイオフィルムを形成します。覆われたゾーンはバルク溶液から隔離されており、バイオフィルム内の溶存酸素は急速に枯渇し、覆われた領域が陽極に変わります。硫酸塩-還元細菌は、代謝を通じて培地中の硫酸イオンを硫化水素に変換します。 H₂S は金属イオンと反応して硫化鉄沈殿物を生成し、これにより陽極溶解ループがさらに安定します。一方、微生物の代謝によって生成される酸性物質は局所の pH を継続的に低下させ、316 ステンレス鋼の酸化クロム不動態皮膜を破壊し、パイプ壁を貫通する深いピットを形成します。十分な酸素を含む覆われていない表面は大きな陰極として機能し、腐食の進行を大幅に加速します。
2. 典型的な高リスクのアプリケーション シナリオ-
長期にわたる停止と不十分な液体回転率による停滞した循環水システム。-
有機物と窒素-栄養素を含む下水処理タンク。
冷却水が空気にさらされていると、藻類や細菌が繁殖しやすくなります。
液体-が交互に流れる液面ラインは、生物学的汚れが最も蓄積しやすい場所です。
3. 主な加速要因
培地中の豊富な有機栄養素は、微生物の増殖に物質的な基盤を提供します。
培地の温度は、ほとんどの腐食性細菌にとって最適な増殖温度範囲である 25 度～45 度に維持されます。
低流速と死水ゾーンにより、バイオフィルムを精練除去せずに安定して付着させることができます。
-水質の消毒が長期間行われないと、細菌のコロニーが急激に増殖します。
4. 階層的な予防および制御措置
①定期的な培地の消毒・殺菌処理
浮遊細菌を殺し、バイオフィルムの形成を阻害するために、殺菌剤、第四級アンモニウム塩、または過酸化水素を含む塩素-をタンクの液体に定期的に追加します。循環水の一部を定期的に交換して、栄養素の濃度を下げます。
②流体流れ場設計の最適化
循環流量を増加させて加熱管表面に継続的なフラッシング力を形成し、生物学的スライムの付着と堆積を防ぎます。タンク構造レイアウトの死水エリアを排除します。
③ 加熱管の表面平滑性の向上
電解研磨は表面粗さを減少させ、微生物バイオフィルムの付着能力を大幅に弱めます。一体型不動態化により不動態膜の安定性が向上し、代謝物の侵食に耐えます。
④ 停止保守管理の標準化
装置の長期停止中は、残留液体をすべて完全に排出し、タンク内部の沈殿物やパイプ表面の生物学的汚れを徹底的に洗浄し、装置を自然乾燥させて微生物の湿気の多い生存環境を遮断します。-
⑤ 厳しい微生物腐食条件に対応する材料の改良
316L ステンレス鋼を採用し、溶接敏感性と孔食感受性を軽減します。細菌による腐食が激しい廃水の場合は、MIC に対する耐性がより強い 2205 二相ステンレス鋼を選択してください。
5. 予防効果比較表
表格
| 管理措置 | MIC抑制効果 | 適用される労働条件 |
|---|---|---|
| 定期投与滅菌＋水交換 | 素晴らしい | 密閉循環冷却水システム |
| 高流量精練＋電解研磨処理 | 優れた癒着防止効果- | 連続運転工業用加熱タンク |
| 液体が滞留した状態での長期停止 | 非常に高い腐食リスク | この動作モードは絶対に避けてください |
結論
微生物の影響を受けた腐食は、バイオフィルムや細菌の代謝産物によって形成される閉塞環境によって引き起こされます。予防の基本的な考え方は、細菌の繁殖を抑制し、付着した生物学的汚れを除去することです。水質の滅菌、水圧の最適化、表面仕上げ、および標準化されたアイドル状態のメンテナンスにより、316 加熱管の微生物による穿孔腐食の隠れた危険を効果的に排除できます。
