2025 m. liepos 9 d. trečiadienis, 14:05:42
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



Objektai. Technologijos. Verslas

nuotrauka
2025-07-09 06:55
Lietuvos statybininkų asociacijos (LSA) sprendimas nutraukti narystę Lietuvos pramonininkų konfederacijoje (LPK) sulaukė viešo dėmesio. Liepos 3 d. LSA paskelbė apie išėjimą iš organizacijos, su kuria ją siejo net 35 metų partnerystė. Po šio žingsnio abi pusės pateikė savo vertinimus – LSA akcentavo...
nuotrauka
2025-07-08 09:02
Dar prieš porą metų Kauno tarpukario architektūrai patekus į UNESCO paveldo sąrašą daugelio kauniečių ir miesto svečių akys atsigręžė į jų kasdien praeinamus istorinius pastatus. Visgi, nors kultūrinio paveldo požiūriu tokie pastatai yra vertybė, energetiškai jie gali būti vieni nuostolingiausių.
nuotrauka
2025-07-08 07:34
Pasibaigus Aplinkos projektų valdymo agentūros (APVA) organizuotiems Metų renovacijos projekto rinkimams, paaiškėjo, kad vienas iš trijų daugiausiai visuomenės balsų surinkusių projektų – penkiaaukštis daugiabutis Marijampolėje. Pastatą atnaujino generalinis rangovas UAB „Coner“, o jo transformacija...
nuotrauka
2025-07-07 08:17
Naujamiestis – vienas iš greičiausiai augančių sostinės rajonų ir strateginė Vilniaus teritorija, kur sprendimai dėl plėtros šiandien gali nulemti ne tik šio rajono, bet ir miesto gyvybingumo ateitį, sako NT ir verslo ekspertai. Sparčiai besikeičiantis buvęs pramoninis rajonas vis dar neturi aiškaus...
nuotrauka
2025-07-03 20:05
Skiriasi šalies statybų sektoriaus įmones vienijančios Lietuvos statybininkų asociacijos (LSA) ir Lietuvos pramonininkų konfederacijos (LPK) keliai – LSA taryba liepos 3 d. priėmė sprendimą išstoti iš Lietuvos pramonininkų konfederacijos.
nuotrauka
2025-07-03 15:36
Kaune, A. Juozapavičiaus pr. 57, duris atvėrė atnaujintas Turto banko administracinis pastatas, kuriame patogesnėmis darbo sąlygomis jau džiaugiasi 6 valstybės įstaigos. Atlikti darbai leido reikšmingai pagerinti pastato energinį naudingumą nuo F iki A klasės. Teigiami pokyčiai leidžia energijos sąn...
nuotrauka
2025-07-03 09:52
2024-ieji Elinta Charge komandai tapo kryptingo virsmo metais. Reaguodama į rinkos pokyčius ir augančius klientų lūkesčius, įmonė perorientavo pardavimų strategiją, sustiprino fokusą į B2B segmentus ir performavo komandą. Šie sprendimai tapo pagrindu investicijoms į produktų kokybę, sertifikavimą, n...
nuotrauka
2025-07-02 13:13
Ekonomikos ir inovacijų ministerija (EIMIN) pasirašė 19-ąją stambaus investicinio projekto sutartį su bendrove „Pentasweet“, kuri Vilniuje plėtos gamybos projektą, paremtą pažangiomis biosintezės technologijomis. Įgyvendinant projektą planuojama investuoti 44 mln. eurų.
nuotrauka
2025-07-02 12:07
Vilniaus oro uostas tęsia keleiviams skirtų erdvių modernizavimo darbus – senosiose išvykimo erdvėse prasidėjo pertvarkos. Nuo keleivių atitvertose patalpose vyksta pasiruošimo rekonstrukcijai etapas. Planuojama, kad po maždaug pusantrų metų senoji erdvė pasikeis neatpažįstamai – terminalas taps ne ...
nuotrauka
2025-07-02 11:59
Nacionalinis plėtros bankas ILTE skyrė kiek daugiau nei pusę milijono eurų Kėdainių rajone esančio Kalnaberžės dvaro atnaujinimui. Pasak projektą įgyvendinančios UAB „Rangon“ vadovo, siekiama atgaivinti nykstantį kultūros paveldą ir pritaikyti jį šiuolaikiniams visuomenės poreikiams.
nuotrauka
2025-07-02 09:55
2025 m. pirmąjį pusmetį Vilniaus pirminė būsto rinka demonstravo įspūdingą atsigavimą – pardavimų apimtys išaugo daugiau nei dvigubai, lyginant su tuo pačiu laikotarpiu pernai. Aktyvumas fiksuotas ne tik sostinėje, bet ir Kaune bei Klaipėdoje. Rinkos dalyvės „EIKA Development“, „Citus“ ir „Realco“ v...
nuotrauka
2025-07-02 07:31
Jei esate architektas ar interjero dizaineris ir jaučiate, kad technologijos sparčiai keičia jūsų profesiją, greičiausiai esate susidūrę su klausimu: kaip suspėti su pokyčiais ir tuo pačiu dirbti efektyviau? Šiandien mokymai – tai ne tik naujų mygtukų pažinimas, bet visos darbo kultūros atnaujinimas...
nuotrauka
2025-07-01 16:19
KTU Studentų miestelis sparčiai modernėja – vykdomi atnaujinimo darbai atspindi universiteto siekį kurti tvarią, inovatyvią ir bendruomenei draugišką aplinką. Nuo žaliųjų erdvių ir sporto infrastruktūros iki apšvietimo – visi šie pokyčiai yra nuoseklūs žingsniai link šiuolaikiško, tarptautinius stan...
nuotrauka
2025-06-30 14:15
Ekonomikos ir inovacijų ministerijos (EIMIN) iniciatyva nuo š. m. rugpjūčio 1 d. bus įsteigiama smulkiojo ir vidutinio verslo (SVV) ombudsmeno pareigybė. Ji skirta nagrinėti SVV subjektų skundus. Tam šiandien pritarė Seimas.
nuotrauka
2025-06-30 09:31
Šiemet prekės ženklą atnaujinusi „PST Group" tęsia strateginius pokyčius: įmonėje įsteigtas Tvarumo skyrius ir paskirtas pirmasis tvarumo vadovas. Anot pranešime cituojamo bendrovės vadovo Tomo Stuko, šis struktūrinis sprendimas atspindi įmonės siekį sistemingai į kasdieninę veiklą integruoti tvarum...
nuotrauka
2025-06-27 14:34
Naujausias Turto banko užsakymu atliktas tyrimas parodė, kad, renkantis darbdavį, kas penktam gyventojui svarbi ergonomiška darbo vieta. Psichologas-psichoterapeutas Erikas Siudikas pritaria – kai darbo erdvė jauki, yra oro, šviesos, darnos, kūnas atsipalaiduoja, imama giliau kvėpuoti, mąstyti ir ku...
nuotrauka
2025-06-27 07:29
Architektų ir interjero dizainerių darbe technologijos vis dažniau tampa nebe pagalbinėmis, o pagrindinėmis darbo priemonėmis. Jos keičia ne tik projektavimo eigą, bet ir pačią profesinę tapatybę. Duomenų analizė, dirbtinio intelekto (DI) įrankiai, CLOUD sprendimai, generatyvinio dizaino algoritmai ...
nuotrauka
2025-06-26 15:07
Tarptautinės rinkos tyrimų kompanijos „Kantar“ (UAB „TNS LT“) Vilniaus biuras praėjusią savaitę persikėlė į naujas patalpas baigiamo rekonstruoti Šv. Jokūbo komplekso teritorijoje. Atskirame 19 amžiaus pabaigos pastate bendrovė suderino istorinį paveldą su šiuolaikiniu darbo organizavimu.
nuotrauka
2025-06-26 07:49
Kompanija PAROC® pristato naują statybos rinkai skirtą gaminį – „PAROC Linio 10cc“. Tai moderni tinkuojamų fasadų (ETICS) šilumos izoliacijos iš akmens vatos plokštė, kuri jau gamykloje padengiama gruntu iš abiejų pusių. Toks sprendimas padeda efektyviau organizuoti darbus statybos aikštelėje, taupy...
nuotrauka
2025-06-26 07:45
Statybininkai, architektai ir užsakovai vis dažniau ieško sprendimų, kurie derintų estetiką, techninį patikimumą ir ilgaamžiškumą. Vienas tokių sprendimų – CEDRAL gaminiai, kurie sparčiai populiarėja kaip alternatyva tradicinėms apdailos medžiagoms. Pluoštinio cemento pagrindu pagamintos dailylentės...

Statybunaujienos.lt » Objektai. Technologijos. Verslas