2020 lapkričio 27 d. penktadienis, 7:34
Reklama  |  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
2020-11-26 07:59
Vyriausybė pritarė Ekonomikos ir inovacijų ministerijos pateiktam projektui dėl Kauno Aleksoto inovacijų pramonės parko (AIPP) pripažinimo valstybei svarbiu ir nustatė šio parko teritorijos ribas.
nuotrauka
2020-11-24 12:07
Kultūros infrastruktūros centras (KIC) baigia Alytaus sinagogos tvarkymo darbus. Likvidavus avarinę būklę, pastatas remontuotas, restauruotas ir jame įsikurs Alytaus muziejaus padalinys.
nuotrauka
2020-11-24 12:03
Ankstų antradienio, lapkričio 24 d., rytą šešios negabaritinės krovininės mašinos į Jonavą atgabeno naująjį pėsčiųjų tiltą per Žeimių gatvę.
nuotrauka
2020-11-23 07:50
UAB „Švykai“ laimėjo „LTG Infra“ skelbtą viešąjį konkursą – parengti Lyduvėnų geležinkelio tilto remonto darbo projektą ir atlikti remonto darbus. 2 602 364,06 Eur be PVM vertės projektą įmonė įsipareigojo įgyvendinti per 24 mėnesius.
nuotrauka
2020-11-23 07:46
Bendrovė „Storent“, šių metų balandžio mėnesį klientams Lietuvoje pasiūliusi statybų įrangą nuomotis internetu, jau skaičiuoja pirmuosius šio sprendimo vaisius. Per kiek daugiau nei pusmetį šia galimybe pasinaudojusių klientų skaičius artėja prie1 tūkstančio, o atliktų sandorių skaičius perkopė 3,5 ...
nuotrauka
2020-11-12 11:58
Valstybinė energetikos reguliavimo taryba (VERT) suderino UAB „Litesko“ filialo „Marijampolės šiluma“ 2019−2020 metų investiciją – naujos katilinės statybą Igliaukos kaime, kurios vertė beveik 203 tūkst. Eur. Investicija finansuojama bendrovės nuosavomis lėšomis.
nuotrauka
2020-11-11 15:52
Per tą patį laikotarpį MERKO grupės įmonės Lietuvoje pardavė 301 butą notarinėmis pirkimo–pardavimo sutartimis. Dar viena naujiena – pradėtas statyti naujas gyvenamųjų namų kompleksas „Vilnelės skverai“.
nuotrauka
2020-11-10 16:13
Vilniaus kogeneracinėje jėgainėje (VKJ) pradėti karštieji bandymai, naudojant perdirbti nebetinkamas komunalines atliekas. Išbandžius tam skirtus įrenginius, vėliau atliekos virs elektros energija ir šiluma vilniečiams.
nuotrauka
2020-11-10 11:08
Kauno technologijos universiteto (KTU) mokslininkai kuria inovatyvų skraidymo aparatą – sraigtasparnio ir įprastinio drono (kvadrokopterio) hibridą, kurį pavadino elektrokopteriu.
nuotrauka
2020-11-09 14:26
Statydami energiškai efektyvų namą visų pirma siekiame maksimaliai sumažinti galimus energijos nuostolius, įrengti efektyvią izoliaciją ir užtikrinti patikimą pastato sandarumą.
nuotrauka
2020-11-09 10:10
Kruonio hidroakumuliacinės elektrinės (HAE) aukštutiniame baseine buvo sėkmingai atliktas vidinio betoninio šlaito dangos remontas. Dėl šių darbų pirmą kartą nuo Kruonio HAE, kuri yra vienintelė tokio tipo elektrinė Baltijos šalyse, eksploatavimo pradžios aukštutinio baseino vandens lygis beveik sav...
nuotrauka
2020-11-05 14:22
Šnipiškėse pėsčiųjų ir automobilių eismui grąžinama kompleksiškai atnaujinta S. Fino gatvė. Bendrovė „Grinda“ pagal įmonės „Vilniaus planas“ projektą važiuojamojoje dalyje jau atkūrė akmeninį grindinį, įrengė lietaus nuotekų surinkimo vamzdyną. Iki lapkričio vidurio planuojama baigti visus pėsčiųjų ...
nuotrauka
2020-11-04 10:56
Nekilnojamojo turto bendrovė „Eika“, ilgus metus kaupusi patirtį įrengiant vystomuose gyvenamosios ir komercinės paskirties objektuose esančias erdves, nusprendė praplėsti siūlomų paslaugų spektrą ir įsteigė apdailos paslaugų įmonę, kuri rūpinsis ne tik įmonės parduodamų patalpų įrengimu, bet pasiūl...
nuotrauka
2020-11-04 08:54
Praėjusią savaitę Vyriausybė patvirtino naujai dviejų Vilniaus universiteto (VU) padalinių infrastruktūrai sukurti skirtas lėšas. Saulėtekyje greta jau veikiančių stipriausių šalies mokslo centrų per trejus metus, planuojama, įsikurs modernūs Chemijos bei Matematikos ir informatikos fakultetai.
nuotrauka
2020-11-04 08:45
Panaudojant Europos Sąjungos fondų investicijas, bus baigtas gilinti Klaipėdos valstybinio jūrų uosto laivybos kanalas. Susisiekimo ministerija tam skyrė 17,3 mln. eurų iš ES Sanglaudos fondo.
nuotrauka
2020-11-04 07:16
Purškiamos termoizoliacijos pasiūla Lietuvos rinkoje nėra maža, tad vartotojas, ieškodamas sau produkto pagal pagrindines technines charakteristikas, jau turi palyginti didelį pasirinkimą. Tuomet laimi produktas, kuris yra geresnis už kitus ne pagal vieną, o pagal kelis parametrus. Tarp dažniausiai ...
nuotrauka
2020-10-29 13:28
Fondų valdymo įmonės UAB „Eika Asset Management“ (EAM) valdomas fondas UAB „Eika Real Estate Fund“ (EREF) baigė sandorį, pagal kurį įsipareigojo pastatyti DHL skubių siuntų terminalą Vilniaus oro uosto teritorijoje. Projekto investicijos siekia 6,3 mln. EUR.
nuotrauka
2020-10-29 09:51
Lietuvos vyriausiasis administracinis teismas (LVAT) nepatenkino Panevėžio statybos tresto (PST) prašymo atnaujinti procesą administracinėje byloje, kurią galutinai išnagrinėjus jau buvo pripažinta, kad Konkurencijos taryba pagrįstai skyrė baudas PST ir „Irdaivai“ už konkurenciją ribojantį susitarim...
nuotrauka
2020-10-29 08:08
Sukurti aplinką profesiniam tobulėjimui, kur novatoriškos idėjos gimsta visą parą, o įvairūs technologiniai sprendimai ne tik įkvepia, bet ir pasitarnauja mokymosi procese yra kone kiekvienos mokslo įstaigos vizija. KTU, siekdamas, kad studentų miestelis taptų kūrybos ir mokslo progreso centru, jau ...
nuotrauka
2020-10-27 15:49
Darnios miestų plėtros ir statybų bendrovė „YIT Lietuva“ Latvijoje užbaigė prekybos tinklo „Rimi“ sandėliavimo ir paskirstymo centro, užimančio 84 tūkst. kv. m. plotą, statybos darbus.

Statybunaujienos.lt » Objektai. Technologijos. Verslo naujienos

nuotrauka

Siūlo sprendimą, kaip paprastai atsikratyti statybinių atliekų ir kitų rakandų

Antrasis karantinas suteikė progą daugiau laiko skirti namams – išsivalyti juos nuo nereikalingų daiktų, susitvarkyti sandėliuką ar baigti užsitęsusius remonto darbus. „Ecoservice“ ekspertai...
nuotrauka

Statote namą? Tai gali praversti: kaip sumažinti šiluminių tiltelių įtaką

Statydami energiškai efektyvų namą visų pirma siekiame maksimaliai sumažinti galimus energijos nuostolius, įrengti efektyvią izoliaciją ir užtikrinti patikimą pastato sandarumą.