เครื่องทำความร้อนแบบแช่สแตนเลส 316L ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรน้ำหล่อเย็นที่ไม่-ปราศจากเชื้อ ถังเก็บน้ำสำหรับกระบวนการแบบอินทรีย์- และระบบจัดเก็บ-ระยะยาว-การไหลต่ำทางอุตสาหกรรม การเลือกใช้วัสดุส่วนใหญ่จะเน้นไปที่การเกิดรูพรุนของคลอไรด์และการกัดกร่อนโดยทั่วไป ในขณะที่การโจมตีของกรดเฉพาะที่ที่กระตุ้นให้เกิดจุลินทรีย์-ใต้ฟิล์มชีวะมักถูกประเมินต่ำเกินไป ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำที่อบอุ่นและมีสารอาหาร- แบคทีเรียจะเกาะติดกับพื้นผิวเครื่องทำความร้อนและก่อตัวเป็นชั้นฟิล์มชีวะที่แตกต่างกัน เมแทบอลิซึมของจุลินทรีย์ทำให้เกิดกรดอินทรีย์ และการสลายตัวของจุลินทรีย์ที่ตายแล้วจะช่วยลดค่า pH ในท้องถิ่นอีกด้วย ภายใต้การครอบคลุมของฟิล์มชีวะ ฟิล์มพาสซีฟที่มีโครเมียม-ไม่สามารถสร้างใหม่ได้อย่างถูกต้อง ซึ่งนำไปสู่การกัดกร่อนเฉพาะจุดที่ซ่อนอยู่ การทดสอบการแช่ในห้องปฏิบัติการปลอดเชื้อมาตรฐานไม่สามารถสร้างโหมดความล้มเหลวที่ควบคุมทางชีวภาพได้
เมื่อน้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิตประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรต กรดอินทรีย์ และสารอาหารแขวนลอย จุลินทรีย์จะตั้งอาณานิคมบน-พื้นผิวเครื่องทำความร้อนที่มีอุณหภูมิสูง และหลั่งสารโพลีเมอร์นอกเซลล์ออกมา แผ่นชีวะจะสร้างชั้นคล้ายเจล-ที่จำกัดการแลกเปลี่ยนมวลระหว่างพื้นผิวโลหะกับน้ำปริมาณมาก ภายในชั้นนี้ กิจกรรมของจุลินทรีย์จะสร้างโซนไมโครของกรดอินทรีย์เข้มข้น- ค่า pH ในท้องถิ่นลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ละลายโครเมียมออกไซด์และป้องกันการกลับเป็นซ้ำ ไอออนของคลอไรด์จะย้ายไปยังบริเวณที่เป็นกรด ซึ่งจะช่วยเร่งการเริ่มต้นของหลุมให้เร็วขึ้น ไม่เหมือนกับการกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอ การโจมตีของแผ่นชีวะจะปรากฏเป็นหลุมขนาดเล็ก-ที่กระจัดกระจายอยู่ใต้แผ่นเมือกสีเข้ม
ในการดำเนินการในช่วงแรก ผู้ปฏิบัติงานอาจสังเกตเห็นแผ่นชีวะลื่นจาง ๆ หรือมีจุดด่างดำบนพื้นผิวเครื่องทำความร้อน หลังจากทำความสะอาด พื้นผิวอาจดูปกติ แต่มีหลุมใต้ผิวดินอยู่แล้ว ด้วยการทำงานอย่างต่อเนื่อง หลุมจะลึกขึ้นและรวมตัวกัน ส่งผลให้ความหนาของผนังลดลง ในที่สุด เปลือกเจาะก็เกิดขึ้น ของเหลวในกระบวนการจะเข้าสู่องค์ประกอบความร้อน และเครื่องทำความร้อนก็จะไหม้ การวิเคราะห์ภายหลัง-ความล้มเหลวหลายครั้งจัดประเภทความเสียหายนี้ผิดเป็นการกัดกร่อนของคลอไรด์อย่างง่าย โดยไม่ได้ตระหนักถึงผลกระทบของความเข้มข้นของกรดที่ขับเคลื่อนด้วยฟิล์มชีวะ-
มาตรการรับมือทางวิศวกรรมที่มีประสิทธิผลช่วยลด-การโจมตีของกรดที่เป็นสื่อกลางของไบโอฟิล์ม ลดปริมาณสารอาหารอินทรีย์ในน้ำที่เข้ามาในกระบวนการ ใช้การจ่ายไบโอไซด์เป็นระยะและรอบการทำความสะอาดแบบออนไลน์ เพิ่มความปั่นป่วนของการไหลเพื่อขัดขวางการเกาะติดของไบโอฟิล์มที่เสถียร ทำการตรวจสอบความหนาด้วยอัลตราโซนิกโดยเน้นที่-การไหลต่ำ และส่วนเครื่องทำความร้อนที่มีแรงเฉือนต่ำ- ในระหว่างการบำรุงรักษา
表格
| ประเภทเครื่องทำความร้อน | ไบโอฟิล์ม-ความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนของกรดในท้องถิ่นที่เป็นสื่อกลาง | กลไกการย่อยสลายแกนกลาง | คุณลักษณะการวินิจฉัยระยะเริ่มต้น- | มาตรการทางวิศวกรรมบรรเทาผลกระทบที่สำคัญ |
|---|---|---|---|---|
| สแตนเลส 316L | สูง | แผ่นชีวะของจุลินทรีย์ดักจับกรดอินทรีย์ สภาพแวดล้อมที่มีค่า pH ต่ำ-ไมโคร-ละลายฟิล์มพาสซีฟ คลอไรด์เร่งการเกิดรูที่ซ่อนอยู่ใต้เมือก | มีรอยเปื้อนสีเข้ม หลุมขนาดเล็กที่กระจัดกระจาย-ยังคงอยู่หลังการทำความสะอาด | ลดภาระอินทรีย์ สารชีวฆาตเป็นระยะ เพิ่มความปั่นป่วน; การตรวจสอบความหนาของโซนการไหลต่ำ- |
| ไทเทเนียม | ปานกลาง | การติดฟิล์มชีวะเกิดขึ้น แต่ฟิล์ม TiO₂ ที่หนาแน่นให้ความต้านทานต่อการโจมตีของกรดอินทรีย์ได้ดีกว่า | การเปลี่ยนสีที่ไม่สม่ำเสมอโดยไม่เกิดรูพรุนตั้งแต่เนิ่นๆ | การทำความสะอาดสารเคมีเป็นประจำเพื่อขจัดความเปรอะเปื้อนทางชีวภาพ |
| ควอตซ์ผสม | เล็กน้อย | ไม่มีการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า มีเพียงไบโอฟิล์มที่ถอดออกได้เท่านั้นที่สะสมอยู่บนพื้นผิว | สารอินทรีย์เหนียวบางๆ ที่ด้านนอกของท่อ | การทำความสะอาดออกซิเดชั่นเป็นระยะ |
| PFA-สวมเสื้อแจ็กเก็ต | เล็กน้อย | โพลีเมอร์แบบไม่มีกาว-จำกัดการยึดฟิล์มชีวะที่มีความเสถียร ไม่มีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนของพื้นผิว | เมือกชีวภาพเป็นหย่อมๆ บนเสื้อตัวนอก | การหมุนเวียนการชะล้างและการทำความสะอาดเป็นประจำ |
บทสรุป:ความเข้มข้นของคลอไรด์เพียงอย่างเดียวไม่สามารถคาดเดาอายุการใช้งานของฮีตเตอร์ 316L ในระบบน้ำที่ไม่-ปราศจากเชื้อ-ได้ ไบโอฟิล์มสร้างโซน-pH micro- ต่ำที่เป็นอิสระซึ่งเร่งการเกิดรูพรุนเฉพาะจุด การควบคุมสารอาหารและการจัดการความเปรอะเปื้อนทางชีวภาพเป็นกลยุทธ์การป้องกันที่สำคัญ
