منابع مقاله با موضوع درجه حرارت، استرس

واکنش بدهند. در حقیقت، افزایش مقاومت به این مواد مربوط به این پلی‌ساکاریدها می‌باشد؛ به این صورت
Cyclotella
Diatoma
دیاتوم‌ها
حاوی ماده‌ی رنگی قهوه‌ای و سیلیس در جداره‌ی سلولی
همه‌ی جلبک‌ها اکسیژن تولید می‌کنند که می‌تواند واکنش خوردگی را دپلاریزه و تخریب سیستم را تسریع کند. دیاتوم‌ها به عنوان مسدود کننده‌ی سیلیسی شناخته شده‌اند زیرا که جداره‌های سلولی آنها با سیلیس آمیخته و پلی‌مریزه شده است(1).
1-15-2- قارچ‌ها
حدود 80000 گونه قارچ وجود دارد که بسیار بیشتر از 19000 تا 25000 گونه‌ی جلبک‌ها می‌باشد. از نظر تغذیه‌ای، قارچ‌ها فاقد کلروفیل هستند، بنابراین، غیر فتوسنتتیک بوده و در نتیجه، وابسته به سیستم‌های متابولیکی سایر ارگانیسم‌ها می‌باشند. این موضوع به ویژه در سیستم‌های آب خنک کننده دارای اهمیت می‌باشد. قارچ‌ها معمولاً از طریق تولید اسپور تکثیر می‌یابند. اسپورها عموماً در برابر اغلب میکروب‌کش‌ها مقاومند و قادرند وضعیتی بسیار دشوار از نظر کنترل ایجاد کنند.
جدول 1-4. بعضی از پارامترهای مهم حیاتی برای رشد قارچ‌ها
نوع قارچ
مثال
مشخصات
شرایط رشد
مشکلات ایجاد شده
pH
حرارت
کپک های رشته‌ای
Aspergillus
سیاه-آبی-خرمایی
8-2
?F100-32
فساد سطح چوب
تولید لجن
Mucor
سفید-خاکستری
Fusarium
قهوه‌ای-خرمایی
Alternaria
صورتی-قهوه‌ای
مخمرها
Torula
Saccharomyces
چرمی یا لاستیکی
8-2
?F100-32
تولید لجن
گروه سوم
Poria
Lenzites
سفید یا قهوه‌ای
8-2
?F100-32
پوسیدگی داخل چوب
1-15-3- باکتری‌ها
انواع بسیار مختلف باکتری‌ها در سیستم‌های آبی برج‌های خنک کننده یافت می‌شوند. لذا عمل کنترل بسیار دشوار خواهد بود، زیرا موادی که برای یک گونه‌ی باکتری سمی هستند ممکن است بر روی گونه‌ی دیگر تأثیر کمی داشته باشد. باکتری‌ها ممکن است به صورت سلول‌های منفرد یا به شکل کلنی‌های چند سلولی وجود داشته باشند. جدول 5-1 برخی از انواع متداول باکتری‌ها را که در سیستم‌های آب برج خنک کننده وجود دارند و مسائلی را که ایجاد می‌کنند، نشان می‌دهد.
باکتری‌های کپسول‌دار مانند Flavobacterium عموماً سبب تولید لجن در سیستم می شوند. تولید پلی‌ساکارید و ایجاد بیوفیلم، سلول‌ها را در مقابل استرس‌های محیط اطراف حفاظت می‌کند و نیز توان آنها را در جهت به دست آوردن مواد غذایی افزایش می‌دهد. باکتری‌هایی نظیر باسیلوس‌ها و سایر اسپوردارهای هوازی به درجاتی کمتر از کپسول‌دارهای هوازی تولید لجن می‌کنند. این دسته از ارگانیسم‌ها از این جهت قابل ذکر هستند که قابلیت تولید اسپور را دارند و ایجاد مشکلاتی در زمینه‌ی کنترل می‌کنند(1).
جدول 1-5- باکتری های موجود در سیستم خنک کننده
نوع باکتری
نمونه‌ی باکتری‌ها
شرایط جهت رشد
مسائلی که ایجاد می‌کنند
حرارت
pH
هوازی کپسول‌دار
Aerobacter
Flavobacterium
Proteus
Pseudomonas
Serratia
Alcaligenes
?F104-68
8-4
لجن‌های باکتریایی بسیار تشکیل می‌شود
هوازی اسپوردار
Bacillus spp.
?F104-68
8-5
ایجاد لجن باکتریایی-مقاومت اسپورها
هوازی گوگردی
Thiobacillus
?F104-68
6-6/0
گوگرد یا سولفیدهای اکسید شده تبدیل به اسید سولفوریک می‌شوند
بی‌هوازی احیاء کننده‌ی سولفات
Desulfovibrio
?F104-68
8-4
زیر لایه‌ی لجن باکتری‌های هوازی زندگی می‌کنند و تولید H2S می‌کنند و سبب خوردگی می‌شوند
آهن‌خوارها
Crenothrix
Leptithrix
Galionella
?F104-68
5/9-4/7
ئیدروکسید فریک را در پوشش غلاف مانند در اطراف سلول رسوب می‌دهند-تشکیل رسوبات لجنی پرحجم می‌کنند
1-16- چگونگی تغذیه‌باکتری‌ها در آب
هر گاه جسم جامد تمیزی در آب غوطه‌ور گردد، ملاحظه می‌ شود که بعد از گذشت چند ساعت، پوسته‌ی نازکی از مواد آلی موجود در آب، سطح فلز را پوشانده و با افزایش زمان بر ضخامت پوسته افزوده می‌شود. باکتری‌هایی که در آب وجود داشته و یا از طریق هوا وارد آب شده‌اند برای ادامه‌ی زندگی خود از مواد آلی که به صورت پوسته بر سطح فلز قرار گرفته‌اند تغذیه می‌نمایند که بعد از گذشت زمان کوتاهی، جدا کردن باکتری‌ها، جلبک‌ها، خزه‌ها و غیره از سطح فلز تقریباً غیر ممکن می‌گردد. در هر حال، شرایط تکثیر باکتری‌ها در آب از طریق مواد آلی و کسب انرژی حاصله از نور خورشید مخصوصاً برای جلبک‌ها و خزه‌ها، و درجه حرارت برای تعدادی از باکتری‌ها بین ?C37-27 و برای تعدادی بین ?C50-40 از عوامل مهم رشد و تکثیر آنها می‌باشد.
1-17- مشکلات ایجاد شده در سیستم‌ برج‌های خنک کننده‌ توسط باکتری‌ها
باکتری‌ها بر اساس طبیعت خود ایجاد مشکلاتی به شرح زیر می‌کنند:
الف) اثر مستقیم بر روی سرعت واکنش‌های آندی و کاتدی
ب) مقاومت سطح فلزات را با محصولات حاصل از متابولیسم خود تغییر می‌دهند
ج) محیط خورنده‌ای به وجود می‌آورند
د) در نتیجه‌ی رشد و تکثیر خود با به وجود آوردن پیل‌های غلظتی الکترولیتی روی سطح فلز ایجاد مشکل می‌نمایند
ه) محصولات خوردگی، محدودیت‌هایی نظیر کاهش سرعت، فشار و گرفتگی در سیستم خنک کننده به وجود می‌آورند که به کاهش انتقال حرارت در مبدل‌های حرارتی منجر می‌شود.
و) ایجاد بیوفیلم و تشکیل رسوب‌هایی که سبب انسداد مسیر جریان آب خنک کننده و تشکیل لجن‌های میکروبی و نهایتاً خوردگی می‌شود.
تشکیل بیوفیلم و تخریب زیستی حاصل از آن در آب برج های خنک کننده که کنترل باکتری طبق برنامه‌های منظم صورت نگیرد، اجتناب‌ناپذیر است زیرا مواد آلی موجود در آب تمایل به نشستن روی سطوح فلزی را داشته و سلول‌های میکروبی معلق در آب به طرف سطوحی که مواد آلی قرار گرفته‌اند، جذب می‌گردند و از مواد آلی تغذیه کرده و تکثیر می‌یابند. در نتیجه تکثیر پیدا کرده و موجب اشکالات فوق‌العاده در سیستم برجهای خنک کننده می‌گردند(89).
1-18- خوردگی میکروبی
حضور فیزیکی سلول‌های باکتری‌ها بر روی فلزات و سطح آنها و فعالیت‌های متابولیکی آنها می‌تواند سبب خوردگی میکروبی شود. گسترش بیوفیلم سبب ایجاد یک سری نقاط بی‌هوازی در کف بیوفیلم می‌شود که فاقد اکسیژن می‌باشند. غلظت‌های متفاوت اکسیژن در دو محل بر روی سطح فلز می‌تواند سبب تفاوت در پتانسیل الکتریکی و نهایتاً منجربه خوردگی شود. همچنین بعضی از باکتری‌های بیوفیلم می‌توانند مواد شیمیایی خورنده مثل اسید و گاز هیدروژن را در طول متابولیسم خود تولید کنند. نواحی غیر هوازی در بیوفیلم می‌توانند دارای باکتری‌های احیاء کننده‌ی سولفات باشد. این گروه از باکتری‌ها، سولفات را به سولفید هیدروژن احیاء می‌کنند که فلزات را می‌خورد. یک راه برای محدود کردن فعالیت باکتری‌های احیا کننده سولفات، کاهش غلظت مواد غذایی ضروری آنهاست. این مواد غذایی شامل فسفر، نیتروژن و سولفات می‌باشند. بنابراین، در آب خالص، این باکتری‌های احیا کننده سولفات کمتر می‌توانند رشد کنند. در حقیقت، هر عاملی که بتواند ضخامت بیوفیلم را کاهش دهد می‌تواند نواحی بی‌هوازی که سبب خوردگی می‌شوند را نیز کاهش دهد(51).
1-19- مسائل خوردگی44
بسیاری از میکروارگانیسم‌هایی که در آب‌ برج های خنک کننده یافت می‌شوند از هیدروژن در فرایندهای متابولیک استفاده می‌کنند که اغلب منجر به غیر قطبی شدن کاتدی واکنش خوردگی می‌گردد. آزاد شدن هیدروژن از سطح یک فلز که میکروارگانیسم‌ها بر روی آن قرار دارند وسیله‌ی تداوم واکنش خوردگی را فراهم می‌سازد. همچنین اکسیژن رها شده توسط جلبک‌ها به عنوان بخشی از تحولات متابولیک آنها، به دپلاریزه ساختن کاتدی واکنش خوردگی کمک می‌کند.
هر چند که دپلاریزه ساختن توسط میکروب‌ها مهم است، اما نقش اصلی آنها در خوردگی، به خوردگی در زیر رسوبات مربوط می‌گردد. یک توده لجن یا توده‌ای از ترکیب لجن و نمک‌های معدنی، یک پیل اختلاف غلظت اکسیژن ایجاد می‌کند. بنابراین، منطقه‌ی واقع در زیر توده‌ی مزبور به صورت آند فعال در می‌آید که باعث حملات شدید موضعی می‌گردد. در این وضعیت، میکروارگانیسم‌ها نه فقط به تنهایی مسأله‌ی رسوبات را ایجاد می‌کنند، بلکه سایر موادی را هم که ممکن است در فاز آبی باقی مانده باشد در برگرفته و بدین ترتیب تشکیل رسوبات افزایش می‌یابد و به طور غیر قابل اجتناب‌ناپذیری نیز خوردگی بیشتری صورت می‌گیرد.
علاوه بر این، باکتری‌های احیاء کننده‌ی سولفات، تولید H2S می‌کنند که در فلزات از طریق حمله با pH پایین ایجاد خوردگی می‌کند. همچنین با ایجاد سولفید آهن، خوردگی را به وجود می‌آورند. باکتری‌های اکسید کننده‌ی گوگرد تولید اسید سولفوریک می‌کنند که به طور موضعی مناطقی با pH پایین در سیستم ایجاد می‌کند. همچنین نیتروباکترها اثر مواد بازدارنده‌ی نیتریته را از طریق اکسیده کردن نیتریت به نیترات خنثی می‌کنند. این امر در سیستم‌های بسته‌ی گردشی که در آنها معمولاً نیتریت به عنوان یک ماده‌ی بازدارنده‌ی خوردگی به کار می‌رود، شدت بیشتری دارد.
مسائل خوردگی حاصل از میکروب‌ها بار سنگینی بر دوش برنامه‌های کنترل خوردگی می‌گذارد، به طوری که باعث افزایش مقدار مواد بازدارنده‌ی لازم جهت به حداقل رساندن خوردگی و رسوبات می‌گردد. یک برنامه‌ی مؤثر کنترل که بتواند رسوبات حاصل از رشد میکروب‌ها را برطرف سازد تنها روش جلوگیری از خوردگی در زیر رسوبات است که باید قبل از رسیدن هر گونه خسارت، این امر صورت پذیرد(1).
1-20- مسائل ایجاد رسوبات45
مواد حاصل از تکثیر باکتری‌ها که شامل لجن نیز می‌باشد ممکن است به ویژه در شرایط انتقال حرارت بسیار چسبنده گردند. مواد معلق که در فاز آبی جریان دارند در بافت لجنبه دام می افتند. این مسأله به سادگی آشکار نمی‌گردد. آنالیز کمی یک نمونه رسوب ممکن است نشان دهد که مواد آلی دارای منشأ میکروبی، از نظر وزن، تنها بخش نسبتاً جزئی از آن رسوب را تشکیل می‌دهند. اهمیت واقعی مسأله فقط زمانی درک می‌گردد که حجم توده‌ی تشکیل شده در نظر گرفته شود.
مواد میکروبیولوژیکی ممکن است باعث مسائل فیزیکی در سیستم گردند که منجر به کاهش راندمان میزان انتقال حرارت و تولید می‌شوند. تجمع این مواد بر روی قسمت‌های داخلی برج‌های خنک کننده می‌تواند راندمان واحد را به شدت کاهش ‌دهد. این مواد همچنین سبب افزایش اندازه قطرات آب می‌شوند و در نتیجه سطوح مؤثر تماس، کاهش می‌یابد. اگر یک برج خنک کننده نتواند به افت درجه حرارت طراحی شده دست یابد، کاهش حاصله در انتقال حرارت، یقیناً در سایر مراحل کار نیز تأثیر نامطلوب خواهد داشت. همچنین مواد بیولوژیکی همراه با موادی که در برگرفته‌اند می‌توانند سطح مقطع جریان در لوله‌های سیستم خنک کننده را کم کرده و باعث کاهش انتقال حرارت گردند(51، 89).
1-21- باکتری‌های تولید کننده‌ی لایه لعابی
صرف نظر از توضیحاتی که در مورد انواع میکروارگانیسم‌ها در سیستم برج‌های خنک کننده داده شد، مسلم است که هر کدام از باکتری‌ها ضمن این که جداگانه مشکلات خاصی را بر اساس مشخصه‌ی خود برای سیستم به وجود می‌آورند، ضرر و زیان آنها به صورت جمعی و کلنی، هم از نظر گرفتگی و هم از نظر خوردگی قابل بررسی و مطالعه می‌باشند.
موضوع جدیدی که در تکنولوژی به سازی آب برج‌های خنک کننده در چند سال اخیر مورد توجه قرار گرفته است، میکروارگانیسم‌های ایجاد کننده‌ی بیوفیلم می‌باشد که کنترل آنها در حقیقت کنترل تمام باکتری‌ها و حتی فرصت ندادن به زیانی است که از سوی باکتری‌های احیاء کنندهء سولفات‌ها خواهد رسید. حال چگونگی تشکیل بیوفیلم و تخریب زیستی به طور خلاصه در برج‌های خنک کننده توضیح داده می شود.
بعد از وارد شدن

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *