میکروب‌های فلزخوار!

ماخد: نشریات شرکت FM

میکروارگانیزم های ذره بینی که از خود اسید ترشح میکنند زیر ساخت های مهم مانند نیروگاه ها پتروشیمی ها لوله کشی ها و غیره را از بین میبرند. این پدیده که غالبا از آن به عنوان خوردگی میکروبیولوژیک یاد میشود ابعاد پنهان بسیاری دارد که به طور کامل شناخته شده نیست اما یکی از عوامل مهمی است که به خرابی های لوله کشی ها و سیستم های آبفشان حریق دامن میزند. در یک مطالعا گسترده که در بین سال های 1994 تا 2000 میلادی بر روی 155 مورد خرابی آبفشان های حریق انجام شد مشخص گردید که خوردگی میکروبیولوژیک در 40 درصد از موارد دخیل بوده است. در نتایج این گزارش خوردگی میکروبیولوژیک پنجمین عامل مهم خرابی آبفشان های حریق معرفی شده است. چهار عامل دیگر عبارت اند از آسیب های مکانیکی ناشی از ضربه و تصادم یخ زدگی تجهیزات معیوب و تخلیه اتفاقی.

خوردگی میکروبیولوژیک با علامت هایی مانند نشتی های ریز بوی گوگرد سوراخ شدگی بیوفیلم محدودیت های جریان و تشکیل توده هایی به نام Tubercles شناخته میشود. آزمایش های متالوژی نشان میدهند که خوردگی میکروبیولوژیک مقدار زیادی گوگرد تولید میکند و با شناساگرهای گوگرد میتوان بخش های پر خطر را شناسایی کرد. البته اخیرا روش های آزمون جدیدی برای تشخیص زودهنگام خوردگی میکروبیولوژیک معرفی شده است.

این آزمون ها شامل موارد زیر می باشند:

• تحلیل توده های میکروبی
• ایمن آزمونی
• کروماتوگرافی یونی
• تست گوگرد
• بررسی با میکروسکوپ الکترونی

این مجموعه آزمون ها پس از بررسی تعداد زیادی از روش ها انتخاب شده اند. محققان با جمع آوری نمونه هایی از لوله ها آب های شهری و رسوبات داخل لوله ها به بررسی آنها میپردازند. توده های میکروبی یافت شده با توده هایی که درون آبفشان های از کار افتاده وجود داشتند مقایسه شده و تعدادی باکتری و میکروب شناسایی شده اند که به احتمال قوی عامل خوردگی میکروبیولوژیک هستند. این میکروارگانیزم ها در چند گروه زیر طبقه بندی میشوند:

• میکروارگانیزم های احیا کننده گوگرد
• میکروارگانیزم های اسید کننده گوگرد
• میکروارگانیزم های تولید کننده اسید
• میکروارگانیزم های احیا کننده آهن

این میکروارگانیزم ها به وفور در طبیعت یافت میشوند و حضور آنها در آب های سطحی خاک ذرات معلق در هوا و روغن ها به اثبات رسیده است. بر پایه تحقیقات این میکروارگانیزم ها در خوردگی انواع مختلف فلزات مانند چدن فولاد ضد زنگ مس و آلیاژ های نیکل مولیبدن نقش دارند. این میکروارگانیزم ها بی هوازی هستند لذا حیات و واکنش های تخریبی آنها به حضور اکسیژن بستگی ندارد و میتوانند سولفات ها را به سولیفت ها احیا کنند. در حین این واکنش گاز بسیار بدبویی H2S نیز آزاد میشود.

کاربران و مسئولین نگهداری سیستم های ضد حریق در موارد متعددی انتشار بوهای ناخوشایند را از آبفشان ها گزارش کرده اند که اینک باتوجه به واکنش مذکور میتوان متوجه عامل به وجود آورنده آن شد. عمر طراحی سیستم های آبفشان حریق معمولا40 سال است اما در مواردی مشاهده شده است که آبفشان ها پس از تنها چند سال از کار می افتند. سیستم هایی که دچار مشکل میشوند عمدتا از شیب بندب مناسب لوله ها جهت تخلیه بی بهره اند و پس از نصب به خوبی تخلیه نمیشوند.

خوردگی میکروبیولوژیک معمولا همراه با انواع دیگر خوردیگی مانند زنگ زدگی یا سایر اشکال اکسیداسیون رسوب دهی و خوردگی گالوانیک روی میدهد. خطر بروز خوردگی میکروبیولوژیک در لوله هایی که آب در آنها جاری است نیز وجود دارد اما خطر اصلی لوله هایی ررا تهدید میکند که آب برای مدت های طولانی در آنها راکد است. بنابراین لوله های سیستم های ضدحریق لوله خشک بیشتر در معرض خوردگی میکروبیولوژیک قرار دارند.

خوردگی بیولوژیک در طی سه مرحله گسترش می یابد. ابتدا میکروارگانیزم ها در نقاط داخلی شبکه لوله ها مانند درزها خم ها و اتصالات که برای آنها غنی تر هستند جمع میشوند. سپس این میکروارگانیزم های بی هوازی تکثیر شده و کولونی های بزرگی تشکیل میدهند. در نهایت این کولونی ها یا توده های بزرگ محصولاتی مانند بیوفیلم ایجاد میکنند.

در مرحله دوم میکروارگانیزم های بی هوازی مانند انواع احیا کننده گوگرد وارد لایه بیوفیلم شده و در زیر آن جمع میشوند. این لایه بیوفیلم و تشکیلات میکروارگانیزمی زیر آن اکسیژن موجود در آب را فیلتر میکنند لذا محیطی بسیار مناسب برای سایر میکروارگانیزم های هوازی ایجاد میشود. در این مرحله هسته های خوردگی تشکیل میشوند و روی آنها لایه ای با عنوان Tubercle شکل میگیرد.

میکروارگانیزم ها با احیا یا اکسایش عوامل گوگردی انرژی گرفته و گاز H2S را به عنوان محصول آزاد می سازند. این گاز در محیط آبی میتواند اسید تولید کند و جداره لوله ها را به آرامی تخریب نماید.

در مرحله سوم توده های میکروارگانیزم رشد کرده و لایه های Tubercle گسترده تری ایجاد میکنند. نتیجه آن ایجاد محیطی بسیار اسیدی است و گسترش لایه نیز موجب میشود تا میکروارگانیزم های زیرین در برابر آسیب ها مصون بمانند. این لایه ها و توده ها حتی میتوانند در صورت عدم رسیدگی موجب کاهش نرخ جریان آب گذرنده از لوله کاستن از ظرفیت آبفشان و گرفتگی سرهای پاشش آن شوند.

متاسفانه هنوز هیچ راه حل قطعی برای مقابله با خوردگی میکروبیولوژیک وجود ندارد اما کارشناسان معتقدند توصیه های زیر میتواند در کاستن از صدمات وارده به لوله ها و سیستم های ضد حریق ساختمانی مفید باشند:

• عدم استفاده از اتصال نورد شده
• رعایت شیب مناسب در لوله ها
• تمیز نگه داشتن نقاط تخلیه پایینی سیستم ها و تخلیه مرتب برای جلوگیری از راکد ماندن آب
• تعمیر نشتی ها

منبع: مجله صنعت تاسیسات شماره 60

اگر شما هم مشتاق یادگیری تخصصی و حرفه ای دوره های تاسیسات مکانیکی با اساتیدی مجرب هستید میتوانید پکیج آموزش مهندسی حریق که به شکل فیلم آموزشی توسط آکادمی کاشانه تهیه شده است را تهیه کنید.