بررسی خوردگی میکروبی در آب چرخه خنک کن نیروگاه شهید بهشتی لوشان

الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

مجید قهرمان افشار ¹ , حسین قاسمی نژاد ² , محسن اسماعیل پور ³

1 - استادیار، گروه پژوهشی شیمی و فرایند، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران
2 - کارشناس آزمایشگاه، گروه پژوهشی شیمی و فرایند، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران.
3 - استادیار، گروه پژوهشی شیمی و فرایند، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران.

تاريخ الإرسال : 04 الإثنين , شوال, 1444 تاريخ التأكيد : 10 الأربعاء , ذو الحجة, 1444 تاريخ الإصدار : 27 الأحد , ربيع الأول, 1444

الکلمات المفتاحية: خوردگی میکروبی, کنترل شیمیایی, نیروگاه حرارتی, کنترل کیفیت آب, چرخه خنک کن,

ملخص المقالة :

چکیده بروز پدیده خوردگی و بطور ویژه خوردگی میکروبی در نیروگاه‌های حرارتی به دلیل استفاده مکرر از منابع آب آلوده به عنوان سیال خنک کن از دیرباز حامل مشکلات اقتصادی، کاهش راندمان، خرابی تجهیزات و ایجاد نقص فنی بوده است. در این کار هدف گردآوری اطلاعات پیرامون پدیده خوردگی میکروبی در آب چرخه خنک کن نیروگاه شهید بهشتی لوشان و ارائه چندین راهکار جهت کاهش بروز خوردگی میکروبی در آب خنک کن می باشد. به منظور بررسی پارامترهای اثرگذار بر پدیده خوردگی میکروبی، آزمون­های عمومی، آزمون­های میکروبی و آزمون­های سنجش یون­ها برای این نیروگاه انجام گردیده است. آزمون­های میکروبی شامل آزمون TBC سنجش تعداد کل باکتری­ها (آزمون عمومی) و آزمون­های اختصاصی سنجش باکتری­های خاص نظیر APB، FP، IRB، NRB، Aero، SRB و TRB می باشد. آزمون پارامترهای فیزیک و شیمیایی (pH، هدایت الکتریکی، درصد شوری، سختی و دمای آب) و سنجش آنیون­ها و کاتیون­ها نیز به صورت تکمیلی انجام گرفت. براساس نتایج آزمون­ها، غلظت یون کلسیم در نمونه بسیار بالا بوده (ppm 517) و این مورد باعث افزایش رسوب­گذاری و ماند آب در چرخه خنک کن خواهد شد. از طرفی، غلظت بالای سولفات (ppm 2126) عامل ایجاد رشد باکتری SRB در نمونه می­شود. لذا، روش­های کنترل عوامل رسوب­گذار و میکروبی که منجر به خوردگی میکروبی می ­شوند در دستور کار قرار گرفته است. روش­های معمول نظیر کلرزنی و ازن زنی در اولویت اول راهکارهای مقابله با عوامل میکروبی قرار می گیرد. با توجه به بالا بودن غلظت یون سولفات پیشنهاد می­ گردد به عنوان یک راهکار در اولویت دوم حذف انتخاب گزین یون سولفات در دستور کار قرار گیرد. به دلیل غلظت بالای یون کلسیم و در نتیجه آن قلیائیت بالا، رژیم­ های شیمیایی کاربردی در زلال ساز نظیر افزودن آهک، کلروفریک و منعقد­ کننده­ ها به عنوان راهکار در اولویت سوم قرار می­ گیرند.

المصادر:

1. Bai, P., Zhao, H., Zheng, S., and Chen, C. (2015). Initiation and developmental stages of steel corrosion in wet H2S environments. Corrosion Science, 93, 109-119.


2. Lee, W., Lewandowski, Z., Nielsen, P.H., and Hamilton, W.A. (1995). Role of sulfate‐reducing bacteria in corrosion of mild steel: a review. Biofouling, 8(3), 165-194.


3. Kip, N. and Van Veen, J.A. (2015). The dual role of microbes in corrosion. The ISME journal, 9(3), 542-551.


4. Iverson, W.P. (1987). Microbial corrosion of metals. Advances in applied microbiology, 32, 1-36.


5. Little, B., Wagner, P., and Mansfeld, F. (1991). Microbiologically influenced corrosion of metals and alloys. International Materials Reviews, 36(1), 253-272.


6. Zuo, R. (2007). Biofilms: strategies for metal corrosion inhibition employing microorganisms. Applied microbiology and biotechnology, 76, 1245-1253.


7. Ashrafi, A. (2023). Biosensors, mechatronics, & microfluidics for early detection & monitoring of microbial corrosion: A comprehensive critical review. Results in Materials, 100402.


8. Kokilaramani, S., Al-Ansari, M.M., Rajasekar, A., Al-Khattaf, F.S., Hussain, A., and Govarthanan, M. (2021). Microbial influenced corrosion of processing industry by re-circulating waste water and its control measures-A review. Chemosphere, 265, 129075.

9-         ده بزرگی، م. و بازرگان لاری، ر. (1398). بررسی اثر استفاده از رنگ های حاوی اکسید مس و اکسید روی (زینک ریچ) بر رفتار خوردگی میکروبی لوله های فاضلاب، فصلنامه علمی-پژوهشی مواد نوین، 9، 26-15.

10. Crolet, J.L. (2005). Microbial corrosion in the oil industry: a corrosionist's view. Petroleum microbiology, 143-169.


11. Loto, C. (2017). Microbiological corrosion: mechanism, control and impact—a review. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 92(9-12), 4241-4252.


12. El-Shamy, A.M. (2020). A review on: biocidal activity of some chemical structures and their role in mitigation of microbial corrosion. Egyptian Journal of Chemistry, 63(12), 5251-5267.


13. Zhu, X. and Logan, B.E. (2014). Copper anode corrosion affects power generation in microbial fuel cells. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 89(3), 471-474.


14. Li, Y. and Ning, C. (2019). Latest research progress of marine microbiological corrosion and bio-fouling, and new approaches of marine anti-corrosion and anti-fouling. Bioactive materials, 4, 189-195.

15-        خادم مدرسی، ز.، بازرگان لاری, ر. و .بختیاری, ف. (2012). بررسی خوردگی میکروبی شبکه فاضلاب رو بتنی شهرستان مرودشت با توجه به غلظت سولفید هیدروژن. فصلنامه علمی-پژوهشی مواد نوین، 3(8)، 94-104.

16. Mardani, S., The Effect of Edge-of-Field Nutrient Management Practices on Microbial Concentrations in Subsurface Drainage Water and the Associated Risk of Antibiotic Resistance Dissemination. 2019: South Dakota State University.


17. Zalesny, R.S., Casler, M.D., Hallett, R.A., Lin, C.-H., and Pilipović, A., Bioremediation and soils, in Soils and landscape restoration. 2021, Elsevier. p. 237-273.


18. Hoai Bac, V., Effects of antibiotics on the intestinal microcirculation in septic rats. 2006.


19. Cristiani, P. and Perboni, G., Corrosion monitoring in microbial environments, in Techniques for corrosion monitoring. 2021, Elsevier. p. 335-377.

20- قربانی، ر. و جعفری، ا.  (1397). بررسی خوردگی در برج احیا آمین پالایشگاه دوم پارس جنوبی با استفاده از شبیه ساز فرآیندی در واحد شیرین سازی گاز و کاهش نرخ خوردگی به کمک کنترل متغیرهای فرآیندی، فصلنامه علمی-پژوهشی مواد نوین، 10، 91-104.

21. Song, X., Yang, Y., Yu, D., Lan, G., Wang, Z., and Mou, X. (2016). Studies on the impact of fluid flow on the microbial corrosion behavior of product oil pipelines. Journal of Petroleum Science and Engineering, 146, 803-812.


22. Wu, T., Xu, J., Sun, C., Yan, M., Yu, C., and Ke, W. (2014). Microbiological corrosion of pipeline steel under yield stress in soil environment. Corrosion Science, 88, 291-305.


23. Wu, T., Yan, M., Xu, J., Liu, Y., Sun, C., and Ke, W. (2016). Mechano-chemical effect of pipeline steel in microbiological corrosion. Corrosion Science, 108, 160-168.


24. Eid, M.M., Duncan, K.E., and Tanner, R.S. (2018). A semi-continuous system for monitoring microbially influenced corrosion. Journal of microbiological methods, 150, 55-60.


25. Industry, P., Industry, M., and Industry, W. (1972). corrosion control.


26. Szymański, K., Hernas, A., Moskal, G., and Myalska, H. (2015). Thermally sprayed coatings resistant to erosion and corrosion for power plant boilers-A review. Surface and Coatings Technology, 268, 153-164.


27. Javaherdashti, R. (2000). How corrosion affects industry and life. Anti-corrosion methods and materials, 47(1), 30-34.


28. Spiegel, M., Zahs, A., and Grabke, H. (2003). Fundamental aspects of chlorine induced corrosion in power plants. Materials at high temperatures, 20(2), 153-159.