Biofilmom inducirane lokalne mikro{0}}zone korozije na površinama ploča
Predtretman PCB-a i hemijski rezervoari na niskoj{0}}temperaturi lako razmnožavaju bakterije i gljivice, formirajući ljepljive mikrobne biofilmove čvrsto pričvršćene na PTFE grijaće imerzione ploče. Biofilmovi blokiraju izmjenu tekućine topline i stvaraju zapečaćene stagnirajuće mikro-zone. Metaboliti mikroba proizvode organske kiseline, stvarajući lokalno ultra-nisko pH okruženje samo ispod slojeva biofilma. U poređenju sa čistim pločama sa punim tečnim ribanjem, dugotrajno -pokrivanje biofilmom popušta PTFE površinsku kompaktnost i otvara mikro-pore za prodiranje korozivnih jona. Superponirana mikrobna kiselinska erozija i hemijski napad u kupatilu uzrokuju neravnomjerno udubljenje i lokalizirano stanjivanje zidova, skraćujući servisni ciklus PTFE grijaćih imerzijskih ploča.
Laboratorijski testovi kontrasta pokazuju da PTFE grijaće imerzione ploče uz redovno doziranje biocida i nedjeljno čišćenje biofilma održavaju stabilan vijek trajanja od 18-24 mjeseca. Ploče koje su prekrivene gustim biofilmom razvijaju ozbiljnu podzemnu ionsku difuzijsku koroziju u roku od 10 mjeseci. Ovaj članak analizira hemijsku degradaciju kompozita povezanu sa biofilmom, objašnjava kompromis između pojednostavljenog upravljanja biocidima i zaštite od -biofilma, te daje stepenovane standarde za usklađivanje anti-biofilma.
Ključni inženjerski kompromis-između rijetkog doziranja biocida i kontrole korozije biofilma
Smanjenje dodavanja biocida i preskakanje sedmičnog čišćenja rezervoara smanjuje potrošnju hemikalija i rad na održavanju, a ipak se debeli biofilmovi kontinuirano formiraju i izazivaju lokalizovanu kiselu mikro-koroziju ispod slojeva biofilma. Redovna suplementacija biocidom i čišćenje cirkulacionog rezervoara suštinski eliminišu nosioce mikrobne reprodukcije, ali povećavaju dnevne troškove hemikalija i vreme zastoja u proizvodnji. Standardne uniformne-zidne PTFE grijaće uronjene ploče nemaju modifikaciju unakrsne veze-otporne na biofilm-. Dugotrajna-erozija organske kiseline ispod biofilma brzo širi površinske mikro-pore u međusobno povezane mreže podzemnih defekata.
Ozbiljnost onečišćenja biofilmom i PTFE grijanje potopljenih ploča Tabela rizika od korozije
| Dnevni sati pokrivenosti biofilmom | Biofilm Thickness Grade | Brzina akumulacije degradacije | Vek trajanja | Preporučena struktura |
|---|---|---|---|---|
| Manje ili jednako 3h, sedmično doziranje biocida | Tanki diskontinuirani film | Sporo razbacane mikro{0}}jame ispod biofilmskih tačaka | 17–23 mjeseca | Standardne livene PTFE grijaće uronjene ploče |
| 3–7h, biocid se dodaje samo mjesečno | Srednje kontinuirani film | Umjereno širenje pora ispod površine | 11–15 mjeseci | Medium cross-link anti-srednje debele-zidne PTFE potopne ploče za grijanje |
| >7h, nula redovna sterilizacija | Debeli kompaktni ljepljivi biofilm | Brzo grupisane duboke jame i lokalizovano stanjivanje | 4–9 mjeseci | Bešavne visoke poprečne-veze debele-zidne anti-biofilm oblikovane PTFE grijaće uronjene ploče |
Dvostruki mikrobni{0}}mehanizam hemijske degradacije
Ljepljivi biofilmovi izoluju pokrivena područja ploča od cirkulacije svježe tekućine za kupanje. Mikrobne metaboličke organske kiseline akumuliraju se unutar zapečaćenih praznina u biofilmu, formirajući trajne mikro-pH mikro-okruženje koje korodiraju PTFE površine i stvaraju podzemne mikro-pore. Kiseli i metalni joni u rasutom stanju tečnosti difunduju u ove pore kroz ivice biofilma. Ponovljeni ciklusi grijanja{6}}hlađenja proširuju mikro-pore u mreže pukotina ispod slojeva biofilma. Korozivni medij prodire u praznine između PTFE vanjskog omotača i unutrašnje grijaće izolacije. Provodljivi ostaci soli se nakupljaju unutar izolacije, formirajući trajne kanale za curenje koji postepeno smanjuju otpor izolacije. Porozne korodirane površine hvataju više organskih nutrijenata kako bi se ubrzala reprodukcija mikroba, zgušnjavajući biofilmove i pogoršavajući lokaliziranu koroziju u ciklusu-samopogoršavanja. Sva ozbiljna oštećenja koncentrišu se na zonama ploča koje su potpuno prekrivene biofilmom.
Proizvodne opasnosti
Biofilm{0}}indukovane mikro-pore degradiraju otpornost izolacije PTFE grijaćih imerzivnih ploča i pokreću česta isključenja zaštite od curenja, ometajući kontinuiranu obradu obradaka. Zagađivanje biofilma formira slojeve toplotne izolacije i stvara fiksne lokalne žarišne tačke, što dovodi do neujednačene temperature kupke i nestabilnog kvaliteta obrade radnog komada sa većim stopama otpada. Progresivno lokalizirano stanjivanje zidova na kraju stvara rupe, uzrokujući lokalni kratak-kvar i potpuno otkazivanje PTFE grijaćih imerzivnih ploča. Ljušteni PTFE fragmenti kontaminiraju procesnu tečnost i proizvode defekte čestica na preciznim elektronskim komponentama.
Rešenja za usklađivanje ublažavanja
Nisko-rezervoari sa nedeljnim doziranjem biocida mogu usvojiti standardne livene PTFE grijaće imerzivne ploče, opremljene sa-mješalicom visokog protoka radi smanjenja adhezije biofilma. Proizvodne linije srednjeg mikrobnog zagađenja odabiru srednje unakrsne-veze protiv-mikrobne srednje debele-zidne PTFE grijaće imerzione ploče sa gustom površinskom matricom da blokiraju prodiranje organske kiseline. Teški kontinualni rezervoari{7}}skloni biofilmu moraju opremiti bešavne visoke poprečne-veze debelih-zidnih{-biofilm oblikovanih PTFE grijaćih ploča za uranjanje kako bi se oduprle dugotrajnoj-mikro-koroziji organske kiseline. Pomoćna pravila rada: redovno dodavati biocid prema organskom sadržaju kupke; pojačati cirkulacijsku agitaciju za pranje površina ploča; implementirati sedmično čišćenje pune cirkulacije rezervoara za uklanjanje prekursora biofilma.
Zaključak
Lokalizirano grupisano udubljenje i neravnomjerno stanjivanje stijenki PTFE grijaćih imerzionih ploča od zaprljanja mikrobnim biofilmom proizlaze iz spregnute lokalizirane mikro{0}}erozije organske kiseline i ubrzane difuzije jona kroz porozne površinske defekte, umjesto ravnomjernog prirodnog starenja u čistim kupkama. Obične ne-umrežene tanke-ploče nemaju anti-pojačanje za stabilizaciju sa mikrobiološkom kiselinom da bi se oduprle dugotrajnoj-koroziji pokrivanja biofilma. Standardizirano upravljanje biocidima i-mješanje visokog protoka, u kombinaciji sa PTFE pločama za uranjanje sa zagrijavanjem protiv-poprečne-poprečne veze-biofilma na osnovu jačine biofilma, mogu efikasno spriječiti širenje mikro-pora ispod površine i lokalizirano stanjivanje zidova. Prilagođeni parametri gustine unakrsne veze mogu se dizajnirati prema nivou organskog zagađenja u radionici kako bi se održale stabilne performanse za rezervoare za mokru obradu opremljenih PTFE grijaćim pločama za uranjanje.
