فارسی
Microbial corrosion based on API 571
تعریف آسیب
خوردگی میکروبی نوعی خوردگی ناشی از ارگانیسم های زنده نظیر باکتری، جلبک یا قارچ است. این نوع خوردگی اغلب همراه با تابرکل (tubercle) یا مواد آلی لزج است.
مواد مستعد این نوع خوردگی
بسیاری از مواد مورد استفاده در ساخت تجهیزات شامل فولادهای کربنی و کم آلیاژ، فولادهای زنگ نزن سری 300 و 400، آلومینیوم، مس و برخی از آلیاژهای پایه نیکل.
فاکتورهای بحرانی
آ) خوردگی میکروبی اغلب در محیط های آبی یا سرویس هایی که در آن ها آب بصورت همیشگی یا دوره ای حضور دارد یافت میشود. گفتنی است که شرایط سکون یا جریان اندک آب سبب افزایش نرخ رشد میکروارگانیسم ها می گردد.
ب) از آنجاییکه انواع زیادی از میکروارگانیسم ها وجود دارند، این موجودات زنده میتوانند در شرایط سختی از قبیل عدم حضور اکسیژن، نور یا تاریکی، شوری بالا، محدودهpHاز 0 تا 12 و دماهای 0 تا 235 درجه فارنهایت (17- تا ۱۱۳ درجه سانتی گراد)، زنده مانده و رشد کنند.
ج) سیستم ها ممکن است در صورت کنترل مناسب، در معرض ارگانیسم هایی که تکثیر و گسترش می یابند، مقاوم گردند.
د) ارگانیسم های مختلف در معرض موادی غیرآلی همچون سولفور، آمونیاک،H2S، هیدروکربنات ها و اسیدهای آلی، رشد می کنند. علاوه بر این، همه ارگانیسم ها برای رشد خود، نیازمند یک منبع کربن، نیتروژن و فسفر هستند.
ذ) نشت آلاینده های فرآیندی مانند هیدروکربنات ها یاH2S، ممکن است منجر به افزایش شدید نرخ بایوفولینگ (biofouling) و خوردگی، شود.
تجهیزات و واحدهای آسیب پذیر
آ) خوردگی میکروبی اغلب در مبدل های حرارتی، آب کف مخازن ذخیره، لوله هایی که دارای جریان کم و یا ساکن هستند و لوله هایی که در تماس با برخی خاک ها هستند، رخ می دهد.
ب) خوردگی میکروبی در تجهیزاتی که در آن ها آب هیدروتست برداشته نشده یا تجهیزاتی که بدون حفاظت رها شده اند نیز یافت میشود.
ج) مخازن ذخیره محصول و مبدل های حرارتی آب خنک در هر واحدی که آب خنک کننده به طور مناسبی تصفیه نشده باشد، می توانند نسبت به این نوع خوردگی آسیب پذیر واقع شوند.
د) سیستم های آب آتش نشانی می توانند متأثر از این نوع خوردگی باشند.
ظاهر یا مورفولوژی آسیب
آ) خوردگی میکروبی معمولاً بصورت حفرات محلی در زیر رسوب یا تابرکل هایی (tubercles) که ارگانسیم ها را می پوشانند، مشاهده می شود.
ب) این آسیب با حفرات فنجانی شکل درون حفره های فولاد کربنی یا حفره های زیر سطحی فولاد زنگ نزن، مشخص می شود (شکل 1 تا ۷).
جلوگیری / کاهش
آ) میکروب ها برای رشد به آب نیاز دارند. در سیستم هایی که محتوی آب هستند (مانند آب خنک کننده، مخازن ذخیره و ...)، بایوسایدهایی از قبیل کلر، برم، نور فرابنفش یا ترکیبات خاص دیگر بایستی مورد استفاده قرار گیرند.
ب) استفاده صحیح از بایوسایدها توانایی کنترل میکروب ها را دارد اما سبب حذف آن ها نخواهد شد. به همین خاطر استفاده پیوسته از بایوسایدها ضروری است.
ج) نگهداری نرخ جریان بالاتر از حد مینیموم، به حداقل رساندن مناطق با نرخ جریان کم یا ساکن.
د) سیستم هایی که برای مهار آب طراحی نشده اند بایستی بصورت تمیز و خشک، تحت نگهداری قرار گیرند.
ذ) حتی الامکان آب هیدروتست را سریعاً تخلیه کنید، خشک کنید و از نفوذ رطوبت جلوگیری کنید.
ر) پوشش و حفاظت کاتدی روشی کارآمد و مؤثر برای جلوگیری از خوردگی میکروبی سازه های مدفون بوده اند.
ز) کاهش مؤثر ارگانیسم ها نیازمند حذف کامل رسوبات و ارگانیسم ها با استفاده از ترکیبی از روش های پیگینگ، بلاستینگ، تمیزکاری شیمیایی و استفاده از بایوساید است.
ژ) در مخازن ذخیره به فاز آب بایوساید اضافه کنید.
ن) پوشش داخلی مخازن ذخیره را حفظ کنید.
بازرسی و مانیتورینگ
آ) در سیستم های آب خنک کننده، اثربخشی عملیات توسط اندازه گیری بایوساید باقی مانده، تعداد میکروب ها و ظاهر تحت پایش قرار می گیرد.
ب) پروب های مخصوصی برای پایش حضور فولینگ طراحی شده اند.
ج) کاهش راندمان عملکردی یک مبدل حرارتی ممکن است نشانگر حضور فولینگ و پتانسیل خوردگی میکروبی باشد.
د) بوی بد آب ممکن است از نشانه های بروز مشکل باشد.
مکانیزم های مرتبط
خوردگی آب خنک کننده
شکل 1- خوردگی میکروبی در کف مخزن گازوئیل
شکل 2- خوردگی حفره ای در لوله 6 اینچ از جنس فولاد کربنی بعد از ۵/۲ سال سرویس. عرض حفرات تقریباً ۱ تا ۲ اینچ است.
شکل 3- خوردگی حفره ای در لوله شکل 2
شکل ۴- خط لوله نفت با خوردگی میکروبی در زیر تابرکل ها
شکل ۵- خط لوله نفت مشابه با شکل ۴. حفرات نیم کروی ناشی از خوردگی میکروبی بعد از برداشتن رسوبات قابل مشاهده است.
شکل 6- تیوب های مبدل از جنس فولاد زنگ نزن 304 بر اثر خوردگی حفره ای در سمت پوسته در سرویس آب خنک کننده بعد از ۵/۲ سال بدون استفاده از بایوساید دچار تخریب شده است.
شکل 7- سطح مقطع تیوب در شکل ۶ که در اثر خوردگی میکروبی دچارtunnelingزیر سطحی شده است.
منابع:
1. D.H. Pope and J.G. Stoecker, “Process Industries Corrosion - The Theory and Practice,” NACE
International, Houston, TX, 1986, pp 227-235.
2. T.J. Tvedt, Jr., “Cooling Water Systems,” NACE Course Book on Corrosion Control in the Refining
Industry, NACE International, Houston, TX, 1999.
3. S.C. Dexter, “Biologically Induced Corrosion,” NACE Proceeding s of the International Conference on
Biologically Induced Corrosion, June 10 –12, 1985, NACE International, Houston, TX, 1986.
share :
Related Articles
Corrosion process
Corrosion of metals is the process in which metals reach their original oxidation numbers. In fact, corrosion of metals is an oxidation-reduction reaction in which the metal is oxidized by its surroundings. Typically, oxygen from the air acts as the oxidant in these processes.
Copper anti-corrosion
Copper anti-corrosion is an extremely effective product that ensures the health and longevity of the system, given the use of copper in various industries.
Corrosion engineering (general factors affecting damage caused by corrosion)
The impact of various factors on corrosion damage are: 1_ Design, material selection and process 2_ Lack of necessary instructions 3_ Human error 4_ Poor inspection 5_ Poor layout, installation and coordination 6_ Failure to anticipate unwanted events 7_ Other cases
Corrosion engineering (damages and costs due to corrosion)
Investing in corrosion control is a form of profitability. Ignoring corrosion problems in any industrial and manufacturing unit leads to hidden costs that are impossible to avoid. The first step in corrosion economics is to choose an appropriate method to minimize corrosion costs. These costs can include: production and equipment costs, loss of valuable products, undesirable product appearance, environmental costs, and so on.
Corrosion management
Corrosion management is an action to organize corrosion activities and its control methods that has gained a special place in various industries in recent years. With the increasing development of corrosion prevention technologies, the selection of appropriate methods for corrosion control in a specific unit, the need to implement a comprehensive and well-written program called corrosion management, seems essential. Corrosion management is a set of methods and solutions that are applied in a system to prevent corrosion in order to optimize corrosion control methods economically.
What is corrosion?
The gradual reduction (decomposition) of metals due to chemical and electrochemical interactions is called corrosion, which causes significant financial losses to industries every year. For example, in water systems, various types of corrosion are defined as an electrochemical process.
Ways to prevent corrosion
Any process that delays corrosion is called corrosion inhibition (prevention of corrosion). In general, corrosion inhibition means reducing the rate of oxidation of a metal or adding a chemical compound that will be in contact with the solution in the system. The corrosion inhibitor may be added in liquid, vapor, or both. Specifically, a corrosion inhibitor is a chemical compound that is added to the liquid phase in such a way that it affects the metal surface.
Sedimentation and corrosion in refinery and petrochemical water systems
Just as living organisms cannot survive without water, oil refineries and petrochemical plants cannot function without water. Water is used in water cooling systems, to provide steam and fire extinguishing systems. Petroleum products and fuels produced after distillation and various catalytic and cracking processes must be cooled. Water is the best fluid for this.
Submit your opinion
Your email address will not be published.