Dans les systèmes de chauffage industriels à circulation ouverts et semi-ouverts, l'eau en circulation absorbe en permanence les spores microbiennes, les nutriments organiques et la poussière de l'atmosphère. À une température appropriée allant de 25 degrés à 45 degrés, les micro-organismes tels que les bactéries sulfato-réductrices, les bactéries ferreuses, les bactéries hétérotrophes et les algues se multiplient rapidement, adhérant à la surface de 316 tubes chauffants en acier inoxydable pour former une boue biologique collante. La boue biologique devient non seulement le support de fixation du tartre inorganique et déclenche la corrosion sous -dépôt, mais modifie également l'environnement électrochimique local de la paroi du tube. Les bactéries sulfato-réductrices réduisent les ions sulfate dans l'eau en sulfure d'hydrogène, ce qui détruit le film passif riche en chrome sur l'acier inoxydable et génère des produits de corrosion conducteurs de sulfure de fer, accélérant l'apparition de piqûres et de corrosion caverneuse. Les bactéries du fer oxydent les ions ferreux dissous en sédiments d'oxyde ferrique, formant ainsi des zones occluses déficientes en oxygène et aggravant la corrosion localisée. De nombreuses entreprises n'utilisent qu'un seul type de biocide oxydant pour un dosage continu à long terme, ce qui induit facilement une résistance microbienne aux médicaments, conduisant à l'échec progressif de l'effet de stérilisation et à de fréquents accidents de corrosion des faisceaux de tubes chauffants influencés par la microbiologie. Par conséquent, l’établissement d’un système de dosage alterné standardisé de biocides est une mesure préventive clé pour inhiber la reproduction microbienne, éliminer les boues biologiques et bloquer la corrosion induite microbiologiquement à la source.
La corrosion d'origine microbiologique détruit l'acier inoxydable par des mécanismes de couplage biochimiques et électrochimiques. Une fois que les micro-organismes se sont fixés à la surface du tube pour former un biofilm, l'environnement interne du biofilm est isolé de l'eau en vrac qui coule, formant ainsi un microenvironnement anaérobie adapté à la survie des bactéries sulfato-réductrices. Ces bactéries prennent le sulfate comme accepteur d’électrons pour la respiration métabolique, produisant du sulfure d’hydrogène gazeux. Le sulfure d'hydrogène réagit avec le substrat en acier inoxydable pour former du sulfure de fer insoluble, qui possède une forte conductivité électrique et forme d'innombrables petites cellules galvaniques avec le film passif intact environnant. La matrice métallique située sous le biofilm se dissout continuellement au fur et à mesure de l'anode, se développant progressivement en piqûres de corrosion profondes et pointues. Pendant ce temps, la boue biologique visqueuse sécrétée par les micro-organismes piège les particules en suspension et les précurseurs de tartre, accélérant ainsi la formation de couches composites d’encrassement. Le dosage unique à long terme d'un biocide permettra de filtrer les souches microbiennes résistantes aux médicaments, ce qui fera perdre aux biocides conventionnels leur activité de stérilisation, ce qui entraînera une prolifération de biofilms sur de grandes surfaces et une détérioration rapide de l'environnement anti-corrosion du système de chauffage. Les biocides oxydants tels que le chlore présentent également certains risques : un dosage excessif oxydera et endommagera directement le film passif de l'acier inoxydable, induisant un amincissement du film passif et une corrosion par piqûre locale.
Cette étude propose quatre stratégies de mise en œuvre standardisées pour le dosage alterné des biocides dans les systèmes de circulation à tubes chauffants. Tout d’abord, classifiez les types de biocides et formulez des schémas de dosage alternés périodiques. Divisez les biocides en deux grandes catégories : les biocides oxydants représentés par l'hypochlorite de sodium, le dioxyde de chlore et les biocides à base de brome-, et les biocides non-oxydants, notamment l'isothiazolinone, les sels d'ammonium quaternaire et le dithiocyanométhane. Adopter un mode de dosage hebdomadaire alterné de biocides oxydants et non-pour éviter l'utilisation continue d'un seul agent. Les biocides oxydants sont principalement utilisés pour tuer les micro-organismes planctoniques présents dans l'eau et éliminer la vase biologique de surface meuble ; les biocides non-oxydants peuvent pénétrer dans des biofilms denses pour inactiver les bactéries résistantes aux médicaments-incorporées. Pour les systèmes de circulation à haute -température supérieure à 60 degrés, sélectionnez des variétés de biocides -résistantes aux hautes températures pour éviter la décomposition thermique de l'agent et l'échec de la stérilisation. Avant le dosage formel, effectuez des tests de compatibilité entre les biocides, les inhibiteurs de tartre et les inhibiteurs de corrosion passivants pour éviter la précipitation d'une réaction chimique conduisant à une défaillance de l'agent et à un encrassement secondaire.
Deuxièmement, définissez les paramètres de concentration de dosage efficace et sûr et de dosage de choc intermittent. Pour les systèmes d'eau en circulation conventionnels, la concentration résiduelle de biocides oxydants dans l'eau en circulation est contrôlée entre 0,2 et 0,8 mg/L pour garantir la stérilisation tout en évitant des dommages excessifs par oxydation sur le film passif en acier inoxydable. Les biocides non-oxydants adoptent un dosage choc intermittent : ajoutez un médicament liquide à haute-concentration pendant 2 à 4 heures tous les 7 à 15 jours, de sorte que la concentration instantanée atteigne 20 à 50 mg/L pour pénétrer et décoller la boue biologique vieillie. Interdire strictement le dosage continu à long-concentration élevée-de biocides oxydants afin d'éviter la corrosion passive du film. Installez des capteurs de surveillance du chlore résiduel en ligne pour ajuster dynamiquement la fréquence de dosage des biocides oxydants en fonction de la concentration résiduelle en temps réel-. Détecter régulièrement le nombre total de bactéries dans l'eau en circulation toutes les deux semaines ; lorsque le nombre de bactéries dépasse le seuil de sécurité, augmenter de manière appropriée la fréquence de dosage choc des biocides non-oxydants.
Troisièmement, optimisez la position de dosage et renforcez la prévention et le contrôle microbiens à angle mort. Sélectionnez l'extrémité avant du pipeline de circulation principal comme point de dosage principal pour garantir que le biocide est entièrement mélangé au fluide en circulation avant d'entrer dans le faisceau de tubes chauffants, réalisant ainsi une stérilisation à plein débit -. Installez des ports de dosage auxiliaires au niveau des canalisations de dérivation, des branches stagnantes à faible débit et au fond des réservoirs de chauffage où les micro-organismes ont tendance à se reproduire, et effectuez régulièrement un dosage de choc ciblé pour éliminer les zones aveugles de reproduction microbienne. Avant l'arrêt saisonnier, mettez en œuvre un traitement de stérilisation par circulation de biocides combinés à haute efficacité pour tuer les spores microbiennes résiduelles à l'intérieur du pipeline, empêchant ainsi la reproduction rapide du biofilm après le redémarrage de l'équipement. Coopérez avec une filtration de précision en plusieurs étapes pour intercepter les résidus microbiens et la boue biologique éliminée, évitant ainsi l'adhérence secondaire sur la surface des tubes chauffants.
Quatrièmement, établissez un mécanisme en boucle fermée-de surveillance microbienne, de gestion des agents et d'optimisation du dosage. Testez régulièrement la teneur totale en bactéries hétérotrophes, en bactéries sulfato-réductrices et en algues dans l'eau en circulation, en prenant les données de tests microbiens comme base de base pour ajuster le cycle alterné du biocide et la concentration de dosage. Archivez les rapports d'inspection d'approvisionnement en biocides, les enregistrements de dosage, les données de surveillance des agents résiduels et les rapports de détection microbienne pour résumer la règle de variation saisonnière de la reproduction microbienne, optimisez le schéma de dosage alterné pendant les saisons à haute -température et haute-humidité. Après chaque dosage choc, observez le changement de différence de pression de chaque filtre d'étage ; si la différence de pression augmente fortement en raison d'une grande quantité de décollement biologique, raccourcissez le cycle de lavage à contre-courant du filtre pour éviter la re-dépôt d'encrassement sur les tubes chauffants. Lorsqu'une adhésion locale de boue biologique est constatée lors de l'inspection régulière des faisceaux de tubes chauffants, augmentez la fréquence de dosage par impact de biocide non oxydant et coopérez avec des dispersants pour nettoyer en profondeur le biofilm sur la surface du tube.
Les résultats des applications sur le terrain montrent que les systèmes de chauffage adoptant un dosage alterné de biocides contrôlent la quantité totale de bactéries hétérotrophes en dessous de 10³ CFU/mL, que le taux de défaillance par corrosion influencé par la microbiologie des tubes chauffants en acier inoxydable 316 est réduit de 96 % et que le taux de couverture de boue biologique des faisceaux de tubes est contrôlé en dessous de 3 %. En revanche, les systèmes utilisant un biocide oxydant unique pour un dosage à long terme- subissent une accumulation massive de biofilm en 10 mois, accompagnée d'une corrosion par piqûre typique induite par les sulfures- sur les tubes chauffants. En conclusion, la sélection alternée classifiée de biocides, le contrôle sûr du dosage par choc intermittent, la stérilisation ciblée à angle mort et l'optimisation du dosage basée sur les données microbiennes peuvent fondamentalement limiter la résistance microbienne aux médicaments et la formation de biofilm. La technologie standardisée de dosage alterné des biocides élimine l'incitation biochimique de la corrosion influencée par les microbiologies, crée un environnement d'équilibre microbien propre pour les milieux en circulation et fournit une protection fiable pour le fonctionnement stable anti-corrosion à long terme de 316 tubes chauffants en acier inoxydable dans divers systèmes d'échange de chaleur à circulation industriels ouverts et semi-ouverts.
