Lors de l'analyse de la défaillance par corrosion de 316 tubes chauffants en acier inoxydable, les gens se concentrent souvent sur des facteurs chimiques tels que les ions chlorure et la valeur du pH, mais ignorent facilement la corrosion influencée par la microbiologie (CMI). Dans les systèmes d'eau peu fluides et riches en nutriments, des micro-organismes tels que les bactéries sulfato-réductrices se multiplient sur la surface métallique, formant des biofilms et accélérant la corrosion locale. Le MIC est l’une des causes importantes de défaillance prématurée par piqûre de l’acier inoxydable 316 dans les systèmes d’eau industriels, et sa nature cachée le rend difficile à détecter à un stade précoce.
Le mécanisme de corrosion microbienne est le résultat de l’action combinée de la formation de biofilm et de métabolites microbiens. Lorsque l’environnement aquatique contient des nutriments et une température appropriés, les micro-organismes s’attachent à la surface de l’acier inoxydable et se multiplient, formant une couche de biofilm recouverte de polymères extracellulaires. Sous le biofilm, l’environnement local est très différent de la solution globale. Les plus typiques sont les bactéries sulfato-réductrices (SRB), qui réduisent les ions sulfate présents dans l'eau en sulfure d'hydrogène dans des conditions anaérobies. Le sulfure d'hydrogène corrode non seulement directement l'acier inoxydable, mais détruit également la stabilité du film passif, provoquant une corrosion par piqûre. De plus, la différence de concentration en oxygène formée par le biofilm formera également une batterie de corrosion obstruée, accélérant le développement de la corrosion locale.
La corrosion microbienne est susceptible de se produire dans des scénarios spécifiques. Premièrement, les systèmes d'eau stagnante ou à faible débit-- tels que les systèmes d'eau de refroidissement en circulation, les ballons de stockage d'eau chaude, les systèmes de chauffage arrêtés pendant une longue période, etc. Une mauvaise fluidité est propice à l'attachement et à la reproduction de micro-organismes. Deuxièmement, les environnements riches en matière organique et en nutriments - eaux usées industrielles, eaux récupérées, eaux de surface et autres sources d'eau à haute teneur en nutriments sont plus susceptibles de reproduire des bactéries. Troisièmement, un environnement à température moyenne - 20 – 40 degrés est la température la plus appropriée pour la multiplication de la plupart des bactéries, ce qui correspond exactement à la plage de température de fonctionnement de nombreux systèmes de chauffage à eau.
Les caractéristiques de la corrosion microbienne ont une certaine identification. D'une part, la corrosion est principalement constituée de piqûres locales et l'embouchure de la fosse est souvent recouverte de boues biologiques et de tubercules. Après avoir retiré les dépôts, il y a des piqûres évidentes en dessous. D’un autre côté, le taux de corrosion est beaucoup plus rapide que la corrosion chimique normale, et une perforation peut survenir en quelques mois dans les cas graves. Si l’analyse de la qualité de l’eau montre que la teneur en ions chlorure n’est pas élevée mais que la corrosion par piqûre se produit rapidement, des facteurs microbiens doivent être pris en compte.
La prévention et le contrôle de la corrosion microbienne doivent commencer par plusieurs aspects. Tout d'abord, contrôlez la qualité de l'eau - réduisez la source de nutriments dans l'eau et faites du bon travail de filtration et de purification de l'eau d'appoint -. Deuxièmement, une stérilisation régulière et l'élimination des algues - ajoutent des bactéricides appropriés au système d'eau en circulation, ou utilisent la stérilisation aux ultraviolets, la stérilisation à l'ozone et d'autres méthodes pour contrôler le nombre de micro-organismes. Troisièmement, améliorer les conditions d'écoulement - éviter la stagnation de l'eau à long -, augmenter le débit de manière appropriée et nettoyer régulièrement le système de canalisations pour réduire la fixation de biofilms. Quatrièmement, l'optimisation de la surface - le polissage électrolytique de la surface du tube chauffant peut réduire l'adhésion des micro-organismes. Cinquièmement, la mise à niveau des matériaux - pour les systèmes avec un MIC sévère, la mise à niveau vers des alliages de qualité supérieure- ou des matériaux en titane peut réduire efficacement le risque.
Tableau 1 Types courants de corrosion microbienne et méthodes de prévention
表格
| Type de micro | Microorganisme principal | Scénario à risque élevé- | Mesure de prévention |
|---|---|---|---|
| Sulfate-Réduire la corrosion bactérienne | SRB (anaérobie) | Eau stagnante, dépôt de sédiments | Nettoyage régulier, bactéricide, améliore le débit |
| Fer-Corrosion bactérienne oxydante | IOB (aérobie) | Eau en circulation à haute teneur en fer | Retirer le fer de l'eau, chloration |
| Corrosion bactérienne acide-productrice | Diverses bactéries-productrices d'acide | Environnement aquatique-riche en matières organiques | Contrôler la source de nutriments, stérilisation régulière |
| Piqûres induites par le biofilm | Communauté bactérienne mixte | Système de chauffage à faible-débit | Surface électropolie, augmente le débit |
Comprendre le mécanisme de la corrosion microbienne et prendre des mesures de prévention ciblées peuvent réduire efficacement le risque de défaillance des tubes chauffants en acier inoxydable 316 dans les systèmes d'eau.
