2020 gegužės 31 d. sekmadienis, 6:35
Reklama  |  El. paštas  |  facebook

Kodėl rūdija nerūdijančio plieno vamzdžiai? (2)

prof. dr. Gediminas MAČYS      2017-01-30 16:10
Pirmajame „Kodėl rūdija nerūdijančio plieno vamzdžiai?“ straipsnyje išnagrinėti elektrolitinės ir atmosferinės korozijos nerūdijančio plieno vamzdžiuose procesai ir parodyta šios korozijos sukeliama žala. Antrajame straipsnyje trumpai panagrinėsime mikrobiologiškai sukeliamą koroziją ir jos žalą. Taip pat pasiaiškinsime, kaip šių korozijos žalų ir nemažų nuostolių galima išvengti.
nuotrauka
Daugybės bakterijų kolonijų ir biosluoksnio formavimosi nuosėdose ant koroduojančio trūkio paviršiaus vamzdyje pradžia. L. Carpén, Corrosion of stainless steel in fire protection system, Reserch report


Nagrinėjamu atveju, nebuvo atliekama vandens ir metalo mikrobiologinė analizė. Todėl atveją pailiustruosime jau pirmajame straipsnyje paminėtu išsamiu korozijos nerūdijančio plieno vamzdžiuose tyrimu, Europos Sąjungoje gerai žinoma, Prancūzijoje atlikta, priešgaisrinės apsaugos viešajame pastate vamzdyno iš nerūdijančio plieno analize (toliau – prancūziškas pavyzdys).

Patalpoje iš pradžių buvo sumontuoti priešgaisrinės apsaugos iš anglinio plieno vamzdžiai, kurie palaipsniui pakeisti nerūdijančio plieno vamzdynu. Sistemoje dar liko kai kurios dalys iš anglinio plieno, pav., techninį vandenį tiekiantis vamzdynas ar ketaus, pav., didieji vožtuvai. Vanduo šioje sistemoje buvo tiekiamas iš miesto vandentiekio su žema chlorido koncentracija (25mg/l). Vanduo atskirai buvo apdorojamas chloroaminu (hipochloritas ir amonio chloritas vandenyje tampa chloroaminu) ir po to šiuo vandeniu užpildomas vamzdynas. Vanduo vamzdyne vienerius metus stovėjo nejudėdamas, po to kartą per metus buvo keičiamas nauju. Vandens slėgis vamzdyne buvo pastovus –10 barų, temperatūra 20-25 laipsniai. Taigi, akivaizdu, kad vamzdyno eksploatacijos sąlygos ir tiriamajame objekte Kaune, ir prancūziškame pavyzdyje labai artimos, išskyrus tai, kad, skirtingai nei tiriamame objekte Kaune, vanduo prancūziško pavyzdžio sistemoje kasmet buvo visiškai išvalomas.

Pirmosios mikroskylės prancūziškame pavyzdyje pastebėtos jau po kelių mėnesių suvirinimo siūlėse bei vamzdį gaubiančiose šildomosiose vietose, o po 2 metų buvo stebimos jau plačios kiaurymės (1 pav.). Išpjauti bandiniai buvo analizuojami metalurginės, vandens kokybės, mikrobiologinės, elektrocheminės ir rentgeno fotoelektroninės spektroskopijos analizės metodais.

1 pav. Korozijos produktai ir dėl korozijos susidariusios ertmės vamzdžio suvirimo siūlės vietoje. 50 kartų padidintas 1 pav. vaizdas. L. Carpén, Corrosion of stainless steel in fire protection system, Reserch report, No. VTT-R-01556-08, Vit, 2008, p.29.

Nuotraukoje – teksto autorius prof. dr. G. Mačys

Rentgeno fotoelektroninė spektroskopija parodė, kad korozijos pažeistose vietose šalia pagrindinių geležies, anglies ir deguonies komponenčių buvo rasti žymūs kiekiai Zn, Ti, S, Cl bei sodos, kalcio, kalio, silikono ir aliuminio apnašų. Rūdžių apnašose aptinkami cinko, anglies, iš dalies mangano, titano, chloro, sodos, sieros ir kalcio kiekiai atsirado iš vandens. Nevaloma korozija plito ir gilėjo, o jos sukelti trūkiai ir ertmės plėtėsi laipsniškai. Beje, šio vamzdžio metalo mikrostruktūra buvo normali gardelinė nerūdijančio plieno struktūra, vamzdžio metalo, kaip ir suvirinimo siūlės cheminės struktūros, kaip rodo rentgeno fotoelektroninė spektroskopija, išliko pastovios ir atitiko Europos EN 1.4307 standarto reikalavimus. 

Mikrobiologiškai sukeliama korozija gali papildomai sukelti adatos dydžio vamzdžio korpuso pažeidimus ir kiaurymes, vandens ar putų nutekėjimus ar netgi vandens srovei kliudantį tolesnį korozinių gūbriukų augimą (1 pav.). Bakterijos natūraliai gyvuoja žemėje, vandenyje ir dulkėse. Taigi, vienintelis būdas sumažinti šios formos korozijos riziką yra užtikrinti, kad vamzdžiai visada būtų švarūs iš vidaus, t. y. nuolat praplauti vamzdyną stipria srove ir užpildyti švariu, chemiškai ir, svarbiausia, biologiškai išvalytu vandeniu.

Vandentiekio vanduo, nors ir valytas, vis dėlto turi skaitlingą mikroflorą. Mus dominančiu korozijos požiūriu bakterijos gali būti aerobinės ir anaerobinės. 

Pirmosioms egzistuoti reikia vandenyje ištirpusio deguonies. Vandenyje ištirpęs anglies dioksidas CO2, reaguodamas su vandeniu, virsta silpna anglies rūgštimi, kuri dar labiau spartina korozijos procesus. Koroziją dėl aerobinių bakterijų poveikio sausame vamzdyje galima efektyviai stabdyti, pašalinant vandenyje ištirpusį deguonį, pav., vamzdyną prapučiant azoto dujomis. Tai geriau, nei dažnai naudojamas sistemos prapūtimas aukšto slėgio oru.

Atvirkščiai, deguonies trūkumas visiškai netrukdo anaerobinėms bakterijoms augti ir plėstis. Žinomi du šių bakterijų tipai: gaminančios acto rūgštį ir sierą bakterijos. Pirmosios gamina didelį skaičių organinių rūgščių, gebančių sukelti stiprią koroziją plieno, geležies, vario, cinko ar netgi bronzos dirbiniuose. Anaerobinių bakterijų gaminami acto jonai tampa maistinga medžiaga kitoms sierą gaminančioms bakterijoms. Pastarosios gamina vandenilio sulfidą H2S, kuris, kaip žinia, turi sugedusio kiaušinio kvapą ir lengvai tirpsta vandenyje, įgaudamas silpnos rūgšties formą. Šio sulfido jonai atakuoja geležies paviršių vamzdyje, formuodami jau kietus geležies sulfidus, t. y. rūdis (2 pav.). 


2 pav. Daugybės bakterijų kolonijų ir biosluoksnio formavimosi nuosėdose ant koroduojančio trūkio paviršiaus vamzdyje pradžia. L. Carpén, Corrosion of stainless steel in fire protection system, Reserch report, No. VTT-R-01556-08, Vit, 2008, p.29.

Būtina pastebėti, kad, bendraujant su mūsų statybos specialistais, jie pripažįsta elektrocheminės korozijos žalą, bet visiškai neįsivaizduoja mikrobiologinės korozijos.

Vis dėlto, ji egzistuoja, kaip matome, net chemiškai valytame vandenyje, o ką kalbėti apie lietuvišką techninį vandenį? Prancūziškame pavyzdyje bendra aerobinių bakterijų kolonija, po kelių mėnesių paimta tiesiog iš vamzdžio vidinio paviršiaus, yra akivaizdžiai didesnė (nuo 1,1x103 iki 7,3x103 cfu/ml), nei vandens iki įleidžiant į sistemą (32,..., 50 cfu/ml). 

Kita vertus, tiek vamzdžio paviršiuje, tiek užpildančiame vandenyje buvo užfiksuotas žemas anaerobinių bakterijų kiekis. Bendras anaerobinių bakterijų kiekis buvo 5,5...9,5 cfu/ml bandiniuose vamzdžio paviršiuje ir 0,5...1 cfu/ml vandenyje. Mažas buvo ir sulfatus mažinančių bakterijų kiekis 0,5 cfu/ml vandenyje ir 0,2...4,1 cfu/ml bandiniuose vamzdžio paviršiuje.

Taip pat buvo tikrinamos ir geležies bakterijos (bakterijos augančios geležies sulfido aplinkose) korodinėse vamzdžio vietose. Heterotrofinių aerobinių bakterijų kiekis vamzdžio paviršiuje buvo 4,3x105 cfu/ml, o vandenyje 2,4x105 cfu/ml. Taigi, šios bakterijos taip pat pradėjo ant nerūdijančio plieno vidinio paviršiaus kurti savo biosluoksnius, gerai matomus epiflorascentinio mikroskopo nuotraukose (2 pav.). Mikrobiologinė korozija gali būti naikinama cheminiu vandens valymu ir stipriais biocidais.

Pagrindinė korozijos priešgaisrinės apsaugos vamzdyne iš nerūdijančio plieno priežastis yra ilgą laiką stovintis vanduo, kuriame dėl ištirpusio O2, CO2 sąlytyje su metalu vyksta viena kitą papildančios elektrolitinė ir mikrobiologinė korozijos. Šių korozijos procesų išvengti galima tik vamzdyne užtikrinant patenkinamą išvalyto vandens kokybę ir nuolatinę jo kaitą, t. y. turėjo būti suprojektuota „tuščia“ priešgaisrinė sistema: priešgaisrinės apsaugos vamzdynas laikomas tuščiu ir, tik gavus daviklių signalą apie prasidedantį gaisrą, per reglamente nustatytą trumpą laiką užpildomas, tuoj pat panaudojant užgesinti gaisrą. Beje, laikinai tuščias vamzdynas jokiais būdais neturi susisiekti su atmosfera.

Tik taip priešgaisrinis vamzdynas iš nerūdijančio plieno tarnaus ilgai ir patikimai.

Apie koroziją taip pat skaitykite:

>>>Kodėl rūdija nerūdijančio plieno vamzdžiai?

>>>Korozija, moderni antikorozija ir statybos ateitis 

>>>Korozija, moderni antikorozija ir statybos ateitis. 2 dalis

Autorius yra Europos antikorozinių dangų asociacijos narys,

Globalaus mokslo ir technologijų forumo narys, Amerikos užsienio tyrėjų asociacijos narys

Statybunaujienos.lt



Rašyti komentarą:
Vardas:

Tekstas:

Komentarai šalinami, jeigu juose naudojami necenzūriniai žodžiai, skatinamas smurtas, grasinama.


Objektai. Technologijos. Verslo naujienos

nuotrauka
2020-05-29 12:37
Kauno kogeneracinė jėgainė (KKJ) žengė dar vieną svarbų žingsnį pirmyn – ketvirtadienį į Lietuvos elektros energijos perdavimo tinklą patiekė pirmąsias iš atliekų pagamintas elektros energijos kilovatvalandes. Bandomuoju režimu pirmą kartą išbandytas „Siemens“ kompanijos 26 MW elektrinės galios gene...
nuotrauka
2020-05-25 13:40
Įgyvendinant „Rail Baltica“ projektą, Kauno geležinkelio mazgo rangovai susidūrė su nenumatytomis aplinkybėmis. Atliekant žemė kasimo darbus ties Palemonu aptiktas sovietmečio palikimas – didelis užteršto grunto kiekis naftos produktais.
nuotrauka
2020-05-25 08:41
SEB bankas susitarė su įmonių grupe EIKA dėl finansavimo pratęsimo grupės valdomiems EIKA Verslo Centrui (toliau EVC) ir prekybos centrui „Pupa“. Paskola pratęsiama trejiems metams.
nuotrauka
2020-05-25 08:15
Valstybės nekilnojamąjį turtą valdanti ir jo priežiūrą užtikrinanti valstybės įmonė Turto bankas įgyvendina tris didelės vertės projektus, taikant informacinį modeliavimą (angl. Building Information Modeling, BIM). Vyriausybei patvirtinus siūlymą nuo kitų metų didelės vertės viešojo sektoriaus proje...
nuotrauka
2020-05-22 08:26
Europos Sąjunga iškėlė tikslą iki 2050 metų pereiti prie klimatui neutralaus ekonomikos modelio. „Prie šio perėjimo prisidės visi ekonomikos sektoriai, tad kaip niekad svarbu užtikrinti darnų jų vystymą, tarpusavio integraciją ir koordinuotą valdymą. Dujų, šilumos, elektros, transporto, pramonės, mi...
nuotrauka
2020-05-19 13:58
Šiuo metu baigiamai statyti Vilniaus kogeneracinei jėgainei (VKJ) Aplinkos apsaugos agentūra (Agentūra) išdavė Taršos integruotos prevencijos ir kontrolės (TIPK) leidimą. Tai vienas svarbiausių leidimų numatomoje įmonės veikloje.
nuotrauka
2020-05-19 09:57
Šalies studentams nuolat besiskundžiant atgyvenusiu universitetiniu būstu bei požiūriu į jį, KTU užsibrėžė per penkerius metus modernizuoti 5 iš 12 turimų bendrabučių. Pirmasis naujam gyvenimui bus prikeltas Kaune, Gričiupio g. 13, stovintis dvylikaaukštis.
nuotrauka
2020-05-15 15:00
Trakų Vokės dvaro šeimininkams karantino apribojimai sukūrė ir galimybių – šiuo laikotarpiu, kuomet nevyksta renginiai, intensyviau imtasi anksčiau pradėtų dvaro ir jo aplinkos tvarkymo darbų – restauruojami rūmai, daug dėmesio sulaukė ir parkas, čia esančios senosios alėjos, kurios gaivinamos nauja...
nuotrauka
2020-05-12 13:13
Energetikos ministerija pateikė derinti suinteresuotoms pusėms Vyriausybės nutarimo projektą dėl vietų Baltijos jūroje, kuriose verta plėtoti vėjo elektrinių parkus. Taip pat pateikti siūlymai dėl elektrinių galių – jis galėtų patenkinti ketvirtadalį Lietuvos poreikio.
nuotrauka
2020-04-29 14:38
Šalia Elektrėnų trečiadienį, balandžio 29 d., atidaryta 1 MW saulės elektrinė. Šis įvykis žymi pirmos pasaulyje visiems šalies namų ūkiams prieinamos nutolusių saulės jėgainių platformos „Ignitis saulės parkai“ veiklos startą.
nuotrauka
2020-04-27 08:01
2020 m. balandžio 24 d. Šiaulių kultūros centras ir UAB „Aukstata“ pasirašė Šiaulių miesto centrinio parko estrados modernizavimo darbų sutartį. Estradoje numatyta atlikti darbus už beveik 1,4 mln. eurų. Planuojama, kad miesto gyventojai ir svečiai atnaujinta parko estrada galės naudotis jau kitų me...
nuotrauka
2020-04-23 10:34
Siekdama švelninti karantino padarinius ekonomikai, UAB „Grinda“ plečia darbų apimtis ir papildomai įdarbins daugiau darbuotojų. Tokiu būdu siekiama padėti žmonėms, kurie šiuo sunkiu laikotarpiu neteko pagrindinio pragyvenimo šaltinio.
nuotrauka
2020-04-23 09:41
Pernai pradėtas Lietuvos zoologijos sodo infrastruktūros atnaujinimo projektas įgauna pagreitį.
nuotrauka
2020-04-22 09:05
Bendrovės „Baltisches Haus“ prekybos paskirties pastatas, esantis Lentvaryje, Geležinkelio g. 38, įvertintas tarptautiniu tvariųjų pastatų BREEAM sertifikatu (angl. Building Research Establishment Environmental Assessment Method), atspindinčiu pastatų valdymo kokybę bei poveikį aplinkai.
nuotrauka
2020-04-22 07:40
Dėl šiltos žiemos šiemet gerokai anksčiau prasidėję statybų ir renovacijos darbai nestoja ir karantino metu. Suomiškų plieninių stogo dangų gamintojo „Ruukki“ rinkodaros vadovas Mantas Grigaliūnas patikino, kad šiuo metu stogų pirkimo sumažėjimo nepastebi.
nuotrauka
2020-04-21 09:10
Balandžio 14 dieną ERGOLAIN įmonių grupės direktore tapo Vilma Bružienė, iki tol užėmusi direktoriaus pavaduotojos pareigas ir buvusi atsakinga už verslo plėtrą. V. Bružienė pakeitė bendrovei metus vadovavusį Justą Dargužą – konsultacijų įmonės „Strateginės konsultacijos“ partnerį.
nuotrauka
2020-04-18 09:17
Vilniaus miesto savivaldybės įsteigtas aktyvaus laisvalaikio ir sporto aikštynas prie Baltojo tilto šiuo metu yra itin intensyvių rekonstrukcijos darbų vieta. Vasaros pradžioje čia neturi likti nei darbininkų, nei jų technikos – aikštynas turi būti parengtas naudoti. Jei tik to nedraus karantino lai...
nuotrauka
2020-04-10 08:43
Pasibaigus karantinui kauniečiai ir miesto svečiai laiką galės leisti naujoje viešojoje erdvėje. Jaukų skverą S. Daukanto gatvės ir Karaliaus Mindaugo prospekto sankirtoje, šalia pėsčiųjų tilto į Nemuno salą įrenginėja darnios miestų plėtros ir statybų bendrovė „YIT Lietuva“. Į 0,2 ha ploto šiuo met...
nuotrauka
2020-04-08 09:19
Anksčiau nei planuota, pietinėje Klaipėdos jūrų uosto dalyje užbaigti suskystintųjų gamtinių dujų (SGD) terminalo laivo–saugyklos stovėjimo zonoje sąnašinio grunto valymo darbai. Tad sėkmingai laivas–saugykla "Independence“, prišvartuotas įprastoje vietoje, pirmadienį atnaujino darbą.
nuotrauka
2020-04-07 13:00
Tobulindama statybinės izoliacijos gaminius „Paroc“ kompanija sukūrė naują, efektyvią, universalią akmens vatos plokštę PAROC® Ultra, skirtą naujai statomų ir renovuojamų pastatų atitvarų šilumos izoliacijai.

Statybunaujienos.lt » Objektai. Technologijos. Verslo naujienos

nuotrauka

„Išjungti“ žmogui kenksmingus organizmus galima ir šviesos jungikliu?

Pastaruoju metu tam tikrais daiktais išmokome naudotis „be rankų“. Durų rankeną įmanoma nuspausti alkūne taip pat lengvai kaip ir įjungti šviesą, o pirkinių krepšelį prekybos centre – suimti...