Giới Thiệu Về Sự ăn Mòn Do Vi Sinh Vật ảnh Hưởng (MIC) - Penflex

Giới thiệu về sự ăn mòn do vi sinh vật ảnh hưởng (MIC)

Chi phí ăn mòn

Kể từ giữa những năm 1900, các chính phủ trên khắp thế giới đã tìm cách xác định tác động kinh tế của sự ăn mòn. Các số liệu gần đây nhất do NACE International công bố trong nghiên cứu IMPACT năm 2016, ước tính chi phí ăn mòn toàn cầu vào khoảng 1,5 nghìn tỷ USD, tương đương 3,4% GDP toàn cầu (2013).1

Các chi phí là đáng kể và phát sinh trên hầu hết các ngành. Và trong khi những thách thức phải đối mặt và các ngành công nghiệp khác là đáng kể, báo cáo đã đi xa hơn khi chỉ ra rằng 15-35% chi phí thiệt hại, hoặc từ $375 - $875 tỷ Mỹ, có thể được tiết kiệm hàng năm thông qua các phương pháp tốt nhất về phòng chống ăn mòn.

Người ta ngày càng hiểu rõ hơn rằng Ăn mòn do vi sinh vật ảnh hưởng (MIC) đóng một vai trò trong việc góp phần vào sự tàn phá ăn mòn đối với các hệ thống và quy trình trên toàn cầu với khả năng làm tăng tốc độ ăn mòn lên hai hoặc ba bậc.2

Với sự hiểu biết đúng đắn về các yếu tố dẫn đến MIC và thiết kế, sản xuất và bảo trì hệ thống đường ống để đáp ứng, có thể kiểm tra tác động của nó.

Ăn mòn do vi sinh vật ảnh hưởng

Một số vi sinh vật được tìm thấy trong nước và đất có thể chuyển hóa chất dinh dưỡng bằng cách sử dụng oxy hoặc các hợp chất hóa học khác nhau như lưu huỳnh hoặc sắt để tạo ra các chất ăn mòn. Những loại khác có thể thay đổi các điều kiện điện hóa trên bề mặt kim loại mà không tự tạo ra chất ăn mòn.

Những thay đổi này có thể dẫn đến ăn mòn cục bộ trực tiếp, tăng ăn mòn đường nứt nói chung hoặc có thể ức chế ăn mòn. Trong bất kỳ tình huống nào trong số này, MIC - còn được gọi là ăn mòn do vi sinh gây ra, ăn mòn do vi khuẩn hoặc ăn mòn sinh học - nên được coi là một yếu tố góp phần có thể.

Vi khuẩn khử sulfat (SRB), vi khuẩn sắt và mangan, và vi khuẩn oxy hóa lưu huỳnh là ba loại vi khuẩn thường có liên quan đến MIC. SRB là nguyên nhân gây ra hầu hết các trường hợp ăn mòn nhanh chóng đối với tàu và kết cấu thép ngoài khơi trong khi vi khuẩn oxy hóa sắt và mangan thường liên quan đến sự ăn mòn thép không gỉ.3

Do nước là yêu cầu đối với sự phát triển của vi khuẩn, MIC là một vấn đề trong các ngành công nghiệp sử dụng nước biển, nước mặt, nước tái chế đô thị, nước xám và nước giếng. Xử lý nước, sản xuất điện, dầu khí, hàng hải, và bột giấy và giấy là những ngành đặc biệt dễ bị ảnh hưởng bởi MIC.

Các kịch bản MIC thường gặp trong Dầu khí

Các trường hợp ăn mòn sinh học dẫn đến, cùng với những thứ khác, làm chua bể chứa dầu và ăn mòn đường ống và thiết bị chế biến đã được báo cáo trong các hoạt động khai thác mỏ dầu khi có nước.4 MIC có thể gây ra tới 40% ăn mòn bên trong trong ngành dầu khí.

Vi khuẩn khử sunfat có trong dầu thô hoặc nước phun thường bám vào bề mặt bên trong của đường ống dẫn và đường phun. SBRs bao phủ sunfat thành hydro sunfua có tính ăn mòn cao và thậm chí nồng độ thấp của nước trong dầu thô hoặc nước ngưng tụ trong đường ống dẫn khí có thể đủ để cho phép chúng sinh sôi. Sự hiện diện của màng sinh học và ăn mòn rỗ cục bộ có thể là dấu hiệu của MIC.

Điều bắt buộc là các hệ thống đường ống dẫn dầu và khí đốt phải được thiết kế bằng hợp kim tối ưu — thép không gỉ Austenit là những lựa chọn phù hợp; thép cacbon có thể nên được tránh — và hình dạng để giảm thiểu tác động của MIC.

Ví dụ, vận tốc dòng chảy là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc do khả năng vi khuẩn sẽ bám vào bề mặt đường ống tăng lên với dòng môi chất chậm. Các kỹ sư cần ghi nhớ điều này khi xác định đường kính trong của ống và ống mềm.

Ăn mòn do vi sinh vật ảnh hưởng trong sản xuất điện

Lượng nước đáng kể cần thiết để tạo ra điện thường được tuần hoàn nhiều lần và có thể bị ứ đọng trong thời gian dài. Các chất khí, khoáng chất và tạp chất bị mắc kẹt làm cho nước ngày càng bị ăn mòn trong khi các màng sinh học có thể dễ dàng phát triển hơn trong những điều kiện này.

Do đó, các nhà máy điện rất dễ bị ảnh hưởng bởi MIC. Thông thường, các bồn chứa và đường ống bằng thép không gỉ và thép cacbon sẽ bị ăn mòn kiểu này. Khi nói đến ống kim loại và khe co giãn, các bước để duy trì khả năng chống ăn mòn của vật liệu — như tẩy mối hàn và giữ cho bề mặt sạch sẽ và không bị trầy xước — sẽ giúp trì hoãn sự bắt đầu của Ăn mòn do vi sinh vật gây ra.

Tất nhiên, việc thiết kế và sản xuất các thành phần đường ống chỉ có thể tiến xa để hạn chế tác động của MIC. Làm sạch cơ học thường xuyên và sử dụng các biện pháp xử lý hóa học với chất diệt khuẩn để ngăn chặn sự phát triển của quần thể vi khuẩn sẽ giúp hạn chế tác động của nó đối với đường ống sau khi đi vào hoạt động.

Khả năng cao trong xử lý nước

Xử lý nước chứng kiến một số mức MIC cao nhất, và những thách thức được đưa ra trước đây trong bản tin này thường là do tuổi của nhiều hệ thống nước thải và cơ sở xử lý nước. Các lớp phủ bảo vệ, cho dù là lớp phủ vật lý hay lớp phủ hy sinh, đang ngày càng được sử dụng để giảm thiểu các tác động hoặc trì hoãn sự phát triển của MIC.

Với nhiều loại thủ phạm và các cách khác nhau mà chúng có thể làm tăng tốc độ ăn mòn, MIC rất khó dự đoán và tác động của nó là một thách thức để ước tính. Khi chủ đề được chú ý nhiều hơn, điều đó có thể sẽ thay đổi nhưng cần nhớ rằng có nhiều yếu tố tác động - từ thiết kế và sản xuất đến vận hành và bảo trì - khi nói đến việc giảm tác động và giảm thiểu chi phí liên quan đến MIC.