In het kort

• MIC is geen enkelvoudig mechanisme maar een combinatie van overlappende routes waarin microbiologie en elektrochemie samenkomen.
• Diagnose vraagt om Multiple Lines of Evidence (MLOE): microbiologische, chemische, metallurgische en operationele data in samenhang.
• Materiaalkeuze, ontwerp en stroming beïnvloeden in sterke mate het gedrag van micro-organismen en de corrosiesnelheid.
• Effectieve beheersing vereist een cyclisch proces: dreigingsinschatting → mitigatie → monitoring.

Wat MIC wel en niet is

MIC staat voor corrosie die wordt beïnvloed door de aanwezigheid of activiteit van micro-organismen. Het is geen uniek schadebeeld of enkelvoudige oorzaak, maar een verzameling processen waarbij microben de anodische of kathodische reacties aan metaaloppervlakken wijzigen. Ze doen dit door lokale chemie, elektronentransfer of filmvorming te veranderen. In sommige situaties kan microbiologische activiteit zelfs corrosie remmen; de term “microbiologisch geïnduceerd” is daarom niet altijd correct.

Belangrijkste MIC-mechanismen

1. MIC door zuurstofgradiënten en afzettingen

Biofilms en (bio)mineraalafzettingen creëren zuurstofarme zones die differentiële aëratiecellen vormen. Zulke lokale elektrochemische omstandigheden veroorzaken vaak put- of spleetcorrosie onder afzettingen of onregelmatige biofilms.

2. Elektrische MIC (EMIC)

Bij elektrische MIC vindt extracellulaire elektronenoverdracht (EET) plaats tussen het metaaloppervlak en micro-organismen. Dit kan direct gebeuren via contactstructuren zoals nanodraden of cytochromen, of indirect via oplosbare redox-shuttles. Het gevolg is een wijziging van de kathodische kinetiek, waardoor corrosie kan optreden zelfs zonder conventionele oxidatoren.

3. Metabolietgedreven MIC (MMIC)

Microbiële metabolieten zoals sulfide, organische zuren of ammoniak veranderen lokaal de chemie (pH, complexvorming) en kunnen passieve lagen destabiliseren. Zo wordt metaaloplossing versneld, ook zonder direct contact tussen microbe en oppervlak.

De vroegere “cathodic depolarization theory” wordt tegenwoordig als te simplistisch beschouwd en geldt vooral als historische context; moderne inzichten richten zich op gekoppelde elektrochemisch-biologische interacties.

Waarom gescheiden disciplines vooruitgang belemmeren

Onderzoek naar MIC en veldpraktijk zijn vaak opgedeeld in aparte vakgebieden: microbiologie, corrosiekunde, materiaalkunde en operations. Zonder gemeenschappelijke taal en datadeling blijven diagnoses onzeker en mitigatiemaatregelen inconsistent. Het overzichtsartikel benadrukt dat multidisciplinaire interpretatie en gestandaardiseerde meetmethoden cruciaal zijn voor een betrouwbare dreigingsinschatting.

Diagnose via Multiple Lines of Evidence (MLOE)

Er bestaat geen enkele test die MIC kan bevestigen of uitsluiten. Een robuuste beoordeling combineert vier complementaire bewijslijnen:

• Bulkmedium: chemische samenstelling (ionen, gassen), pH, redoxpotentiaal, temperatuur en stromingsregime.
• Interface: samenstelling van biofilm en afzettingen direct op het metaal, waar de lokale chemie vaak sterk afwijkt van het bulkmedium.
• Metaal: morfologie en metallurgie van schade, inclusief inclusies en integriteit van passieve lagen.
• Operaties & ontwerp: stromingspatronen, dead legs, reiniging, temperatuurcycli en systeemhistorie.

Materialen, ontwerp en omgeving

MIC is doorgaans lokaal: putten en spleten vormen hotspots voor biofilmaanhechting en chemische gradiënten. Zelfs roestvast staal is kwetsbaar wanneer biofilms de passieve laag doorbreken, vooral in chloride-rijke omstandigheden. Legeringen met hogere PREN-waarden vertonen over het algemeen betere prestaties, maar legeringssamenstelling alleen biedt geen garantie. Ontwerpaspecten zoals lasgeometrie, warmte-aangetaste zones en stilstand bepalen vaak waar MIC start.

Van dreiging naar beheersing

1. Dreigingsinschatting

Combineer operationele, microbiologische en metallurgische data om plausibele MIC-mechanismen te identificeren. Modellen voor CO₂- en H₂S-corrosie geven context, maar kwantitatieve MIC-snelheidsmodellen bestaan nog nauwelijks. Mechanistische redenering op basis van MLOE blijft daarom de beste aanpak.

2. Mitigatie en preventie

Mitigatie combineert meerdere barrières: ontwerpaanpassing, reinigen en piggen, biociden en inhibitoren (met aandacht voor compatibiliteit en resistentie), coatings of liners, en kathodische bescherming. De effectiviteit hangt af van lokale omstandigheden én van de interactie tussen chemie en microbiologie.

3. Monitoring

Monitoring omvat zowel elektrochemische of massaverliesmetingen als microbiologische en chemische indicatoren. Korte termijn (uren–dagen) richt zich op biofilmvorming en activiteit; lange termijn (maanden–jaren) op schadeprogressie. Nieuwe sensoren en moleculaire analysetechnieken bieden steeds directer inzicht in de microbiële bijdrage aan corrosie.

Wat dit betekent voor asset-integriteit

• Meet waar corrosie werkelijk optreedt — direct aan het metaaloppervlak, niet alleen in het bulkwater.
• Ontwerp voor toegankelijkheid en reiniging om stilstaande zones te beperken en representatieve bemonstering mogelijk te maken.
• Integreer microbiologische, chemische en metallurgische data in één diagnostisch raamwerk.
• Houd rekening met overgangssituaties (aerobe/anaerobe wisselingen, temperatuurcycli) als bepalende factoren voor MIC-kinetiek.

Hoe MICBUSTERS veldmetingen kwantitatief maakt

MICBUSTERS brengt microbiologische kwantificering rechtstreeks naar het veld. Met behulp van on-site qPCR-analyse (quantitative Polymerase Chain Reaction) wordt de DNA-hoeveelheid van MIC-relevante micro-organismen — zoals sulfaatreducerende, nitraatreducerende en zuurproducerende bacteriën — binnen enkele uren bepaald. Zo ontstaat een directe, kwantitatieve maat voor microbiële activiteit op de bemonsterde locatie.

De veld-qPCR-resultaten worden gekoppeld aan lokale chemie (pH, sulfide, nitraat/nitriet, carbonaatspeciatie) en metallurgische analyse. Samen vormen zij de vier pijlers van het MLOE-raamwerk. Door moleculaire microbiologie te combineren met corrosiekunde maakt MICBUSTERS de diagnose van MIC evidence-based in plaats van veronderstelling-gedreven.

• Snelle, kwantitatieve detectie van MIC-gerelateerde microbiële groepen met draagbare qPCR-instrumentatie.
• Correlatie met schade-morfologie, afzettingssamenstelling en elektrochemische gegevens.
• Direct inzicht in biofilmdynamiek en effectiviteit van behandelingen.
• Integratie in langetermijn-monitoring en mitigatieprogramma’s.

Deze veldgerichte moleculaire aanpak verandert MIC-onderzoek van kwalitatieve observatie naar kwantitatieve meting — en ondersteunt snellere, datagestuurde beslissingen binnen asset-integriteitsbeheer.

Meer weten over on-site qPCR-diagnostiek? Neem contact op met MICBUSTERS.

Bron

Gebaseerd op Knisz et al. (2023), Microbiologically influenced corrosion — more than just microorganisms, FEMS Microbiology Reviews, en praktijkervaring binnen industriële en offshore-systemen.