دور الملوثات العضوية الثابتة في ممر المعدات الصناعية والهياكل الأساسية

Other APB such as Clostridium aceticum and Acetobacterium woodii] produce acetic acid, which is particularly aggressive because it can penetrate protective oxide layers and attack the underlying metal. contrast strong mineral acids that rapidly neutralize in buffered environments, organic acids can maintain their corrosive activity even at moderate pH levels.

وكثيرا ما يُعثر على ثنائي الفينيل متعدد الكلور بالاشتراك مع هيئة تمثيلية وشركة إيوب، مما ينشئ اتحاداً للميكروبيات حيث تصبح منتجات نفايات كائن ما المغذيات أو المقبّلين الإلكترونيين بالنسبة لغيرهم، ويؤدي هذا التعاون الأيضي إلى معدلات تصادم تتجاوز بكثير ما يمكن لأي نوع من الأنواع أن يحققه بصورة مستقلة.

فونسي وألغاي

() تسهم مؤسسة " فونغي " في إدارة المركبات المتعددة الأطراف من خلال عدة آليات. Hormoconis resinae (سابقاً رنين كلادوسفوريوم) ، وهي مشهورة أيضاً بالتسبب في تآكل في خزانات وقود الطائرات عن طريق سداسي للدبابات وإنتاج الأحماض العضوية، كما ينتج فطريات إضافية مزيلة، وعواطفية عضوية، ومركبات وقائية سطحية.

ويساهم " ألفا " ، ولا سيما في بيئات المياه البحرية والعذبة، في تكوين الفيلمات البيولوجية وإنتاج الأكسجين من خلال تركيب الصور الضوئية، ويمكن لإنتاج الأكسجين داخل الفيلمات البيولوجية أن يزيد من معدل رد الفعل الكاسحي، ويعجل التآكل، كما ينتج الغاز مركبات عضوية إضافية يمكن أن تُعقد المعادن وتُغير خصائص حماية الأفلام السلبية، وفي توليد أبراج ونظم المياه المفتوحة، توفر مادة غازية أخرى من الكربون.

القطاعات الصناعية الأكثر تضرراً من قبل وزارة الصناعة والتجارة

ولا يحترم التآكل المؤثر على المناخ الدقيق حدود الصناعة، حيث إن أي نظام يحتوي على المياه والمغذيات العضوية والأسطح المعدنية قد يكون عرضة للخطر، غير أن بعض القطاعات الصناعية تختبر وزارة الصناعة والتجارة والتنمية بدرجة أكبر من التواتر والشدة بسبب الظروف المحددة التي تشهدها عملياتها.

Oil and Gas Industry

ويُقال إن قطاع النفط والغاز هو أكثر القطاعات تأثراً بالمركبات الهيدروكربونية المتعددة الأطراف، وخزانات التخزين، ومرافق الإنتاج، وآبار الحقن، كلها توفر بيئات مواتية للنمو الميكروبي، وكثيراً ما تحتوي خطوط أنابيب النفط والغاز على مياه منفصلة عن منتجات الهيدروكربون، وتشكل طبقة مياه في قاع الأنبوب، وتتضمن هذه المرحلة من المياه أملاحاً مُنحلة، وأحماض عضوية، ومغذيات تدعم مجتمعات مصغرة قوية.

وتثير آبار الحقن المستخدمة في تحسين استرداد النفط أو التخلص من المياه المستعملة مشاكل خاصة، فالماء المحقن، سواء كان مصدره المياه المنتجة أو مياه البحر أو طبقات المياه العذبة، يحمل الكائنات المجهرية والمغذيات في السطح الفرعي حيث يمكن أن يستهلك كميات كبيرة من الغازات المائية، والشاشات، وصخرة التكوين، ويثير الاضطرابات بوجه خاص في هذا السياق، لأنه ينتج سلفونات الهيدروجين، ولا يتسبب في مخاطر التآكل فحسب.

وتظهر شركة البترول المتعددة الأطراف في صناعة النفط والغاز كتآكل في قاعات الأنابيب، وتآكل الخزف في خزانات التخزين، والهجوم المحلي في المناطق ذات الأصل الحامض حيث تؤدي الضغوط المتبقية والتغيرات المميتالورجية إلى مواقع قابلة للتأثر، وتشمل النتائج التسربات والانسكابات وعمليات الإغلاق الافتراضي والفشل الكارثي، بينما أبرزت خطوط خط أنابيب بورود هوي في عام 2006 في ألاسكا فقط.

معالجة المياه والمياه المستعملة

وتشكل محطات معالجة المياه ونظم التوزيع وشبكات جمع المياه المستعملة مسوغات خصبة للمنشآت المتعددة الأطراف، ويؤدي الوجود المستمر للمياه، وتنوع الهيدروجين ودرجات الحرارة، والمواد العضوية الوفيرة إلى تهيئة الظروف المثلى للاستعمار المجهري، وفي شبكات مياه الشرب، يؤدي التآكل في أنابيب الحديد الذي عجل به المجلس الدولي للماء وهيئة تمثيل المياه إلى شكاوى المياه الحمراء، وانخفاض القدرة الهيدروليكية، وارتفاع التركيزات المعدنية في المياه المغلقة.

وتواجه مرافق معالجة مياه الصرف الصحي تحديات أكبر، حيث يحتوي التخصيب على تركيزات عالية من المواد العضوية، والكبريتات، وال الكائنات المجهرية، وتروج الظروف الهوائية في خطوط الصرف لنشاط البيوت، مما يؤدي إلى توليد الكبريتيدات الهيدروجينية، وعندما تتحول نفايات سلفيد الهيدروجين إلى مكان رئيسي من الأنابيب والكولات المنغوية، فإنها تُسجَّل بواسطة نظم البيرفلورية المعروفة بـ[1]

الهياكل البحرية والخارجية

وتوفر البيئات البحرية مياه بحرية عالية الملوحة، والمغذيات الوفيرة، ومجتمعات مجهرية متنوعة، ومنابر المياه الجوفية، وأحواض السفن، وخزانات الصابورة، وخطوط الأنابيب المغمورة، كل ما يُعرف بـ " إم سي " في مياه البحر، ويزيد تكوين مرشحات المياه الأحيائية على هوامش السفن من جرها، ويقلل من كفاءة الوقود، ويهيئ الظروف اللازمة لتسريع التآكل في المناطق المحلية.

وفي إنتاج النفط والغاز في الخارج، كثيرا ما تحقن مياه البحر في خزانات للصيانة الضغط، وبدون المعالجة المناسبة، يمكن لل الكائنات المجهرية في مياه البحر بالحقن أن تستهلك كامل نظام الإنتاج، من الحقن إلى المرافق الفاصلة، ويمكن أن تتسبب هذه المادة في حدوث إخفاقات في تربوية الثقوب، والتدفقات، ومعدات التعاليم، مما يؤدي إلى تدخلات باهظة التكلفة وضياع الإنتاج.

نظم المياه المبردة

وتوفر أبراج التبريد الصناعي ومبادلات الحرارة مياهاً دافئة غنية بالمغذيات تدعم النمو في الميكروبيات، ويؤدي وجود مرشحات بيولوجية على سطح مبادلات الحرارة إلى الحد من كفاءة النقل الحراري، وزيادة انخفاض الضغط، وتهيئة الظروف اللازمة للتآكل الناقص في المستودعات، وتظهر أجهزة التبريد عادة أنها تحفر في سبائك النحاس ومكونات الصلب اللاصقة، في كثير من الأحيان في المناطق الرطبة أو في مناطق التدفق.

إن درجات الحرارة الدافئة (20-45 درجة مئوية) والمدخلات المغذية المستمرة من الجسيمات المحمولة جواً وتسرب العمليات تجعل أبراج التبريد موائل ميكروبيات مثالية، فبدون معالجة ورصد فعالين للايدز الأحيائي، يمكن للمرشحات الأحيائية أن تتطور في غضون أيام بدء النظام، مع بدء عمليات التآكل التي تضر بسلامة المعدات بمرور الوقت.

توليد الطاقة النووية

وحتى صناعة الطاقة النووية ليست محصنة لدى وزارة الطاقة النووية، ورغم أن الحلقات المبردة الرئيسية في النباتات النووية تعمل بمياه مزدهرة للغاية، فإن النظم الثانوية ودوائر التبريد المساعدة ضعيفة، وقد تم توثيق حالات هذه الصناعة في نظم حماية الحرائق، وتبريد خطوط المياه، ودفنها في المرافق النووية، كما أن وجود هذه المركبات في نظم تتصل بالسلامة يثير شواغل بشأن السلامة الهيكلية الطويلة الأجل، وبروتوكولات الرصد المتخصصة، التي تتطلب وجوداً.

الصناعات الكيميائية وعملية

وكثيراً ما تواجه النباتات الكيميائية التي تُعالج مجموعة واسعة من المواد الوسيطة والمتوسطة والمنتجات مركبات ثلاثية الكيلوغرام في مواقع غير متوقعة، ويمكن أن تدعم خزانات المواد الكيميائية العضوية ونظم المياه المعالجة بالنفايات النمو المجهري، كما أن وجود التآكل تحت العزل يزيد من تعقيد الصورة: رطوبة المواد العزلة، ويخلق بيئات يمكن أن تزدهر فيها الكائنات المجهرية في درجات الحرارة الأخرى.

آليات التصويب المؤثر على المناخ

ويعتبر فهم الأسس الميكانيكية التي تقوم عليها وزارة الشؤون الخارجية أمراً أساسياً لاختيار استراتيجيات التخفيف الملائمة، وهذه الآليات متنوعة وكثيراً ما تعمل في آن واحد، ولكن يمكن تصنيفها في عدة مسارات متميزة.

آلية الإنتاج الكيميائي

وتشمل أكثر الآليات توجيهاً الكائنات المجهرية المنتجة للمنتجات الثانوية الأيضية التآكلية، وتنتج هيئة تمثيلية الكبريتيد الهيدروجيني الذي يتفاعل مع الحديد لتشكيل كهفود الكبريتيد ويستهلك الهيدروجين من مواقع الطهي، وتنتج الهيئة الوطنية للزراعة الأحماض العضوية وغير العضوية التي تحل الأفلام السلبية الواقية وتهاجم المعادن الأساسية، وتخفض كلا الآليتين مستوى الهيدروجين المحلي وتزيدان تركيزاً على سطح الكبريت.

وقد تكون حركية التفاعل في إنتاج المواد الكيميائية متعددة الكلور سريعة بشكل مفاجئ، وقد تبين في الدراسات المختبرية أن ثقافات الارتداد في معدلات التآكل في الفولاذ الكربوني من خلال عوامل تتراوح بين 10 و 100 مقارنة بضوابط التعقيم، وتتوقف المعدلات الفعلية على درجة الحرارة، ومدى توافر المغذيات، والكثافة السكانية الدقيقة، والأنواع المحددة الموجودة.

تشكيل خلية التركيز

وتخلق الرشقات البيولوجية والودائع المجهرية فروقاً محلية في التركيبة الكيميائية على سطح المعادن، وتتكون خلايا التفاضل عندما يستهلك الأكسجين في الرشائق الحيوية السماكة، مما ينشئ منطقة مستنفدة للأوكسجين محاطة بمناطق خام غنية بالأكسجين، ويمكن أن تركز الخلايا الكرودية وغيرها من الأنابيب العنيفة على الرواسب، مما يعجل بالهجوم المحلي.

تطهير الطهي

ومن الآليات الهامة جداً، وخاصة بالنسبة للجهاز المركزي للكهرباء، الاستنباط الكاسدي، حيث أن التآكل في الحديد في البيئات الهوائية، فإن رد الفعل الكاسدي يتمثل في تخفيض البروتونات إلى غاز الهيدروجين، وهذا التفاعل بطيء ومحدود السعر في الظروف العادية، غير أن هيئة المياه تملك انزيمات الهيدروجينية تسمح لها بتكديس الهيدروجينات الكهرومائية بسرعة.

تدمير الأفلام الوقائية

ويعتمد العديد من الفلزات والسبائك على أكسيد الراقي أو الأفلام السلبية لمقاومة التآكل، فالفولاذات اللاصقة، مثلا، تشكل فيلما سلبيا غنيا بالكروميوم يوفر مقاومة تآكل ممتازة في بيئات كثيرة، وبعض الكائنات المجهرية، ولا سيما البكتيريا التي تعمل على إنتاج معادن قوية تكسر هذه الأفلام الواقية.

وبالإضافة إلى ذلك، يمكن لمكونات الإي بي بي بي إس التي تنتجها المساحات البيولوجية أن تقطع أشواطاً معدنية من الأفلام السلبية، وتزعزع استقرارها، وتروج لانهيار الأفلام، وهذه الآلية تثير إشكالية خاصة في النظم التي تكون فيها القدرة على الارتداد هي الاستراتيجية الرئيسية لحماية التآكل، مثل خطوط مياه التبريد الصلبة الثابتة ومعدات العمليات الكيميائية.

الخلية المجرية

ويمكن أن تُودع المنتجات الثانوية الدقيقة مثل الكبريتيدات الحديدية من نشاط هيئة تمثيلية في الفضاء على سطح المعادن كطبقات موصلة كهربائياً، وإذا كانت هذه الودائع مطهرة بالنسبة للمعدن الأساسي، فإنها تنشئ خلايا جافانية تقود إلى التآكل المحلي، ويمكن أن يكون التيار المغنطيسي كبيراً، مما يؤدي إلى اختراق سريع في المواقع الآنوديكية، وهذه الآلية متميزة عن تركيب الخلايا الكهربية لأنها تنطوي على اختلافات.

كشف ورصد العمليات العسكرية المتعددة الأطراف

وتتطلب إدارة فعالة لمركبات الكربون المتعددة الكلورية فلورية الكشف في الوقت المناسب، فبحلول حدوث عمليات حفر أو اختراق عبر الجدران، تراكمت بالفعل أضرار كبيرة، ويتيح برنامج رصد استباقي يدمج تقنيات كشف متعددة أفضل فرصة لتحديد هذه المركبات قبل أن يُعرِّض سلامة الأصول للخطر.

الطرائق الثقافية - القائمة على الثقافة

وتشمل أساليب الثقافة التقليدية جمع عينات المياه، أو عينات الرش الحيوي، أو منتجات التآكل، ولصقها على وسائط النمو الانتقائية لحصر مجموعات صغيرة محددة، كما أن أساليب التحلل المسلسلي مثل أكثر الطرق احتمالاً تستخدم على نطاق واسع لتحديد حجم هيئة تمثيل الموظفين، ومصرف التنمية الآسيوي، وسكان الشبكة الدولية للمياه في نظم المياه الصناعية، وفي حين أن هذه الأساليب منخفضة التكلفة نسبياً وتوفر بيانات كمية، فإنها لا تأخذ قيوداً قابلة للتنبؤ.

الطرائق الجزيئية

وقد أدت التقنيات المثقفة إلى ثورة الكشف عن المواد الكيميائية المتعددة الكلور في السنوات الأخيرة، ويتيح رد فعل سلسلة البوليميرات الكمية تحديد كمية سريعة ومحددة لل الكائنات المجهرية المستهدفة دون الحاجة إلى زراعة، ويمكن أن يحقق البرنامج نتائج في غضون ساعات من الزمن، وذلك باستهداف جينات الـ 16S الرابحة للرينادين أو جينات وظيفية مثل الخصبة الاصطناعية (dsrAB) التي تصيبها.

ويعرض التسلسل والتتابع من الجيل القادم قدرا أكبر من الحل من خلال وصف مجتمع الميكروبيات بأكمله في عينة، ويمكن لهذه الأساليب أن تحدد الكائنات غير المزروعة وغير المتوقعة، وتوفر صورة شاملة للإيكولوجيا المجهرية في موقع للتآكل، وفي حين أن هذه الأساليب أكثر تكلفة وتتطلب خبرة تحليلية متخصصة، فقد أصبحت متاحة بشكل متزايد وتستخدم حاليا بصورة روتينية في برامج رصد الأصول ذات القيمة العالية.

الرصد الكيميائي الإلكتروني

وتوفر التقنيات الكيمائية الإلكترونية تقييماً آنياً ومواقعياً لنشاط التآكل، ويمكن لمقاومة الاستقطاب اللاصطيني والنسخة الكهروكيميائية للاختراق أن تقيس معدلات التآكل وتميز بين الهجوم العام والموقعي، ويتأثر تحليل الضوضاء المغناطيسية بشكل خاص بالأحداث المحلية مثل القذف والكشف عن وقوع أضرار مرئية من قبيل حدوث الاضطرابات الناجمة عن الاضطرابات.

وتشمل المسبارات المتخصصة المصممة لرصد المؤشرات المتعددة المؤشرات أجهزة الاستشعار البيولوجية إلى جانب أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية، ويمكن لهذه المسبارات أن تقيس بارامترات مثل سميك الفيل الأحيائي، والنشاط الأيضي، والبروفة المحلية، مما يوفر صورة أكمل لمخاطر هذه المركبات في موقع معين.

تقنيات التفتيش المادي

ولا يزال التفتيش المادي المباشر ضرورياً لتأكيد وصف الضرر الذي لحق بمركبات متعددة الكلور، ويمكن للاختبارات البلازمية قياس سميك الجدار وكشف الحفر، بينما يوفر الاختبار فوق الصوتي على مراحل تصويراً مفصلاً للضرر التآكلي.

وتستخدم أدوات التفتيش على الإنترنت، المعروفة عموماً بالخنازير الذكية، على نطاق واسع في صناعة النفط والغاز لتقييم الحالة الداخلية لخطوط الأنابيب، وبينما تصمم أدوات معهد التجارة الدولية أساساً لكشف فقدان المعادن والعيوب الأرضية، يمكن أن توصف الأدوات المتقدمة المورفولوجيا الحفرية بطرق تساعد على التمييز بين وزارة الكهرباء والمياه وآليات التآكل الأخرى.

استراتيجيات المنع والمراقبة

ويتطلب منع هذه المركبات نهجا متعدد المستويات يعالج الظروف البيئية التي تدعم النمو الجراثيم، والحالة السطحية للمعادن، والمعايير التشغيلية للنظام، ولا يوجد تدخل واحد فعال عالميا؛ وتأتي أفضل النتائج من برامج متكاملة تجمع بين الضوابط الهندسية، والعلاج الكيميائي، والرصد.

اختيار المواد

إن اختيار المواد ذات المقاومة المتأصلة لمركبات الكربون المتعددة الكلورية فلورية هو أهم استراتيجية للوقاية، فالسبائك المقاومة للكوروزون مثل الفولاذ اللاصق (الصفوف 304L و 316L و فولاذ بلا بصمة) توفر مقاومة أفضل لمركبات الكربون المتعددة الكلورية فلورية مقارنة بالفولاذ الكربوني، ولكنها ليست محصنة، بل إن المواد المحورة جداً يمكن أن تعاني من هذه المادة إذا تعرض الفيلم السلبي للخطر، لا سيما في المناطق المتضررة.

ولا تضاهي المواد غير المعدنية مثل البلاستيك المقوى بالألياف، وبوليثيلين الكثافة العالية، وكلوريد متعدد الفينيل، ويمكن أن تكون بدائل ممتازة للبيب والمكونات في البيئات المعرضة للمركبات المتعددة الأطراف، غير أن هذه المواد لها قيود أخرى، بما في ذلك انخفاض درجات الضغط وإمكانية التعرض للضرر الميكانيكي، التي يجب النظر فيها في عملية التصميم الميكانيكي.

وتوفر المعاطف والبطانات الواقية حاجزا بين سطح المعدن والبيئة التآكلية، ويستخدم التخثر والبوليوريثان، وأجهزة التغليف المزودة بأجهزة الصخرة، عادة للحماية الداخلية للأنابيب والدبابات، غير أنه يجب تطبيق المعاطف وتفتيشها على النحو الصحيح؛ ويمكن أن تصبح العيوب في التصفيق مواقع للهجوم الشديد التركيز الذي تقوم به لجنة التصنيع العسكري.

المعالجة الكيميائية

إن المبيدات الأحيائية هي أكثر النهج الكيميائي شيوعاً في مكافحة المواد الكيميائية المتعددة الكلور، وتُستخدم المواد الأحيائية المكدسة مثل الكلور وثاني أكسيد الكلور والبرومين والأوزون على نطاق واسع في شبكات المياه المبردة ومرافق حقن المياه، كما أن الكلورين فعال في مواجهة طائفة واسعة من الكائنات المجهرية، وهو غير مكلف نسبياً، ولكن يمكن استهلاكه من المواد العضوية، وهو أقل فعالية من الكائنات الحية المحتوية على الكيمياء.

وتوفر مركبات الأمونيوم الكمبيئية غير المكسدة، بما في ذلك غلوتارالديهايد، ورابيكا (هيدروكسي ميثيل) الفوسفونيوم، ومركبات الأمونيوم الكمبيئية بدائل أقل تأثراً بالحمل العضوي ويمكنها اختراق الرشوم الأحيائي على نحو أكثر فعالية، ويستخدم العديد من المشغلين برامج التناوب في المبيدات الأحيائية التي تتناوب بين الكيمياء غير المؤثرة لمنع التنمية.

وكثيرا ما تستخدم أجهزة التصدع إلى جانب المبيدات الأحيائية، ويمكن أن توفر الأمينات المصورة وغيرها من المثبطات التآكل حماية إضافية عن طريق إنشاء طبقة حماية دائمة على سطح المعادن، غير أن وجود الرشيات البيولوجية يمكن أن يتداخل مع أداء المثبطات، مع التأكيد على الحاجة إلى مراقبة فعالة للمرشحات البيولوجية.

إدارة المياه

إن التحكم في كيمياء المياه التي تدعم النمو الميكروبي هي استراتيجية وقائية هامة أخرى، إذ إن إزالة المغذيات عن طريق التصفية، وخفض مستويات الكربون العضوي، ومكافحة الهيدروجين ودرجات الحرارة يمكن أن تبطأ معدلات النمو في الميكروبيات، وفي النظم المغلقة، يمكن للحفاظ على مستويات منخفضة من الأوكسجين أن يوقف الكائنات الهوائية، رغم أن الارتداد الحراري قد لا يزال يزدهر.

التنظيف الميكانيكي

ومن الضروري إزالة الرشيات والودائع البيولوجية من الناحية المادية لإدارة الخنازير الثابتة من طراز MIC. Pipeline (أجهزة التنظيف) أن تزيل الرواسب من المناطق الداخلية للخطوط، وأن تطبق مواد التنظيف، وفي مبادلات الحرارة، تنظف الأنابيب باستخدام الفرشاة، أو الخردة، أو الطائرات المائية ذات الضغط العالي، يمكن أن تعيد كفاءة نقل الحرارة وتزيل الودائع المسببة للتآكل، ويجب أن تُحد من توقيت التنظيف وتواتر لمنع التنظيف.

حماية الضحايا

وتُستخدم حماية الكاثود على نطاق واسع لمنع تآكل الهياكل الفلزية المدفونة والمغمورة، ومن الناحية النظرية، يمكن للفينول الخماسي الكلور أن يحمي من هذه المركبات باستقطاب سطح المعادن إلى احتمال أن يكون حلها معكوساً، ومن الناحية الضاربة، فإن فعالية الفينول الخماسي الكلور في مواجهة هذه المركبات محدودة، ومن الناحية العملية، يمكن أن تُحمِّل التآكل الأحيائي وودائعات الناتجة عن إنتاج المعادن السطحية من الميكانيكية التي تُولَّت في المناطق المحمية.

ولكي تكون البارافينات المكلورة فعالة ضد هذه المركبات، يجب تصميمها بكثافة حالية أعلى، ودرجة أكبر من الأنابيب الفضائية التي يلزمها لمراقبة التآكل التقليدي، ومن الضروري الرصد المنتظم لإمكانات البارافينات المكلورة قصيرة السلسلة والناتج الحالي لضمان توفير الحماية الكافية للنظام.

الآثار الاقتصادية والتشغيلية للمبادرة

ويتجاوز الأثر المالي لهذه المبادرة بكثير التكلفة المباشرة للمواد والإصلاحات، وعندما تتسبب وزارة الكهرباء والمياه في تسرب خط الأنابيب أو فشل المعدات، فإن سلسلة النتائج خلال العملية برمتها، وتسهم عمليات إغلاق الإنتاج، والإصلاحات الطارئة، والإصلاح البيئي، والغرامات التنظيمية، والضرر السمعي في التكاليف التي يمكن أن تتجاوز القيمة الرأسمالية الأولية للأصول المتضررة.

وقدرت دراسة أجرتها إدارة الطرق الرئيسية الاتحادية بالولايات المتحدة أن تكاليف التآكل تبلغ حوالي 276 بليون دولار سنويا، حيث تساهم وزارة الصحة العامة بنسبة 10-20 في المائة من هذا المجموع، وفي صناعة النفط والغاز وحدها، تمثل حالات الفشل المتصلة بشركة الكهرباء والمياه نسبة مئوية كبيرة من حوادث خط الأنابيب، وتبين بيانات إدارة سلامة المركبات والمواد الخطرة أن التآكل الداخلي، وهو فئة تشمل وزارة الكهرباء والمياه، هو أحد الأسباب الرئيسية.

وبالإضافة إلى التكاليف المباشرة، تقلل وزارة الطاقة من كفاءة التشغيل، وتزيد المساومة الأحيائية في نظم المياه المبردة استهلاك الطاقة عن طريق الحد من كفاءة النقل الحراري، وتحتاج خطوط الأنابيب المزخرفة إلى زيادة الطاقة لتحريك السوائل، وتخفض عمر الأصول التي تستخدمها القوات في التبديل المبكر، وتعجل دورات الإنفاق الرأسمالي، وبالنسبة للصناعات التي تعمل على هامش رقيق، يمكن أن يكون الأثر التراكمي لهذه المركبات هو الفرق بين الربحية والخسائر.

التكنولوجيات الناشئة والاتجاهات المستقبلية

ولا يزال مجال البحوث والإدارة في مجال علم الأحياء الفقيرة يتطوّر بسرعة، وتُحدث أوجه التقدم في مجال علم الأحياء المجهرية الجزيئية، وتكنولوجيا الاستشعار، وعلوم المواد أدوات جديدة للكشف والوقاية والتخفيف من آثارها.

رصد المقاييس الحيوية في الوقت الحقيقي

وقد أصبحت أجهزة الاستشعار الضوئية والكهربية التي يمكن أن تكتشف تكوين الكيماويات الأحيائية في الوقت الحقيقي متاحة تجارياً، وتقيس هذه أجهزة الاستشعار التغيرات في الفلور أو الارتحال أو النقل الحراري على سطح جهاز الاستشعار للإشارة إلى وجود ونشاط الرش، وعندما تكون مدمجة في نظم الرقابة الإشرافية وحيازة البيانات، يمكن لهذه أجهزة الاستشعار أن تؤدي إلى حدوث دفقات أو تنظيف آليتين.

التكنولوجيات الحيوية

وتحسن النُهج الجديدة في مجال تسليم المواد البيولوجية الفعالية مع الحد من الاستهلاك الكيميائي، وينتج توليد الإيكرومائيات الإليكتروكيميائية الكائنات الحية التي تُثبِّت الأنواع في الموقع، مما يزيل الحاجة إلى تخزين المواد الكيميائية ومناولتها، ويمكن للعلاج من الأشعة فوق البنفسجية أن يعطل الرشّات الأحيائية ويعزز التغلغلّب في المبيدات الأحيائية، بينما يمكن أن تلحق الضرر بمسّب الخلايا المجهرية دون استخدام المواد الكيميائية.

التكتلات والمواد المضادة للدماغ

ويجري حالياً تطوير واختبار المواد التي تحتوي على الفضة أو النحاس أو الزنك، فضلاً عن المواد المتعددة الزنك التي لها خصائص مضادة للأوبئة الفيروسية، وذلك لأغراض التطبيقات الصناعية، وفي حين أن هذه المعاطف تظهر الوعود في الدراسات المختبرية، فإن أدائها الطويل الأجل في ظروف العالم الحقيقي، ومدى توافقها مع نظم التحقيق القائمة في التآكل، لا تزال مجالات نشطة.

النماذج الافتراضية

ويجري تطبيق التعلم في مجال الآلات والاستخبارات الاصطناعية للتنبؤ بمخاطر هذه المركبات استنادا إلى البارامترات التشغيلية، وبيانات كيمياء المياه، وسجلات الفشل التاريخية، ويمكن لهذه النماذج أن تحدد الظروف التي تساعد على تطوير هذه المواد وتوصي باتخاذ إجراءات وقائية قبل وقوع الضرر، وبما أن المزيد من البيانات تصبح أكثر تطورا، فإن الأدوات التنبؤية ستزداد قيمة لبرامج إدارة نزاهة الأصول.

خاتمة

فالملوثات الحيوية الدقيقة ليست ركاب سلبيين في النظم الصناعية؛ فهي عوامل نشطة لتدهور المواد، ومن خلال تكوين الفيلمات البيولوجية، وإنتاج الأيض التآكلي، وتهيئة بيئات الكهروكيميائية المحلية، تؤدي الكائنات المجهرية إلى عمليات التآكل التي يمكن أن تضر بسلامة العمليات الصناعية وموثوقيتها واقتصاداتها في جميع القطاعات تقريبا.

وتتطلب الإدارة الفعالة للمبادرة الاعتراف بأن التآكل البيولوجي يختلف اختلافاً جوهرياً عن التآكل الكيميائي التقليدي، ويتطلب أساليب الكشف المتخصصة، واستراتيجيات المراقبة المستهدفة، ونهجاً إدارياً يعامل النشاط المجهري كمتغير لعملية يتم رصده والسيطرة عليه بدلاً من ظاهرة طبيعية لا يمكن السيطرة عليها.

أما الصناعات التي تستثمر في فهم تحدياتها الصغرى، ونشر تكنولوجيات الرصد المناسبة، وتنفيذ برامج التخفيف المتكاملة، فستصبح في أفضل وضع لحماية بنيتها التحتية من التهديد الخفي الذي لا يطاق بالتآكل المجهري الذي يتأثر به على نحو لا هوادة، وبما أن الطلب العالمي على الطاقة لا يزال يرتفع، ولن تزداد أهمية إدارة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات إلا في المستقبل، فإن المنظمات التي تتخذ خطوات استباقية اليوم ستتجنب الإخفاقات الكارثة غدا وستكفل السلامة الطويلة الأجل لأصولها.