2020 rugsėjo 25 d. penktadienis, 22:18
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
2020-09-24 15:00
Izoliacinių sprendimų kompanija „Paroc“ atnaujino savo statybinės izoliacijos iš akmens vatos gaminių grupę.
nuotrauka
2020-09-22 07:33
Betonas yra viena energijai imliausių statybų sektoriuje naudojamų medžiagų. Taupant lėšas, laiką ir ieškant gamtai draugiškų sprendimų, betono darbams vis dažniau naudojama ne metalinė armatūra, o polipropileno fibros. Viso gyvavimo ciklo metu šis pasirinkimas į aplinką išmetamo anglies dvideginio ...
nuotrauka
2020-09-21 09:24
Vilniaus „Grinda“ užbaigė sostinės judrios T. Narbuto gatvės lietaus nuotekų kolektoriaus rekonstrukciją. Įgyvendinant šį projektą, pirmą kartą Lietuvoje panaudoti inovatyvūs sprendimai aukštai iškėlė panašių inžinerinių projektų vadybos kartelę.
nuotrauka
2020-09-18 08:38
„Continental Automotive Lithuania“ paskelbė, jog įmonės gamykla Kaune buvo apdovanota LEED aukso sertifikatu. Tai aukščiausias LEED įvertinimas gamykliniam pastatui Lietuvoje iki šiol. Gamykla Kaune tapo ir pirmąja „Continental“ korporacijos lokacija pasaulyje gavusia tokį aukštą įvertinimą pastato ...
nuotrauka
2020-09-17 07:50
3D erdvėje galima ne tik atvaizduoti atskirus statinius, bet ir itin tiksliai atgaminti miestus su visomis kultūrinėmis vertybėmis. Tokią galimybę jiems suteikia DRONETEAM.lt komanda.
nuotrauka
2020-09-15 11:05
Penktadienį, rugsėjo 11 d., virtualaus susitikimo metu Turto banko, įvairių ministerijų, Vilniaus miesto savivaldybės ir kitų suinteresuotų organizacijų atstovai aptarė tolesnius veiksmus, siekiant Lukiškių komplekso dalies panaudojimo edukacijai švietimo, kultūros, inovacijų ir technologijų srityse...
nuotrauka
2020-09-14 09:00
Pradėti rekonstruoti Klaipėdos uosto simboliai – bangolaužiai. Nuo jūros bangų uostą saugantys bangolaužiai pastatyti prieš pusantro šimto metų. Juos atnaujinus bei išgilinus laivybos kanalą iki 17 metrų gylio, Klaipėdos uostas atsivers didžiausiems laivams, galintiems įplaukti į Baltijos jūrą.
nuotrauka
2020-09-14 08:30
Energetikos ministras Žygimantas Vaičiūnas pasirašė įsakymus, kurias skiriamas finansavimas kogeneracijos projektams Jonavoje, Vilniuje, Visagine bei Alytuje. Visiems šiems projektams skirta suma siekia daugiau nei 19 mln. eurų ir prisideda prie Ateities ekonomikos DNR plano skatinimo.
nuotrauka
2020-09-14 07:51
Lietuviška konstrukcijų projektavimo bendrovė „INHUS Engineering“, priklausanti „INHUS“ įmonių grupei bei eksportuojanti inžinerines paslaugas į įvairias šalis, naujausia plėtros kryptimi pasirinko egzotišką ir kultūros požiūriu visai kitokią Pietų Korėjos rinką.
nuotrauka
2020-09-10 09:23
Klaipėdiečiai, „Baltic Tech Park“ įkūrėjai, įgyvendina ambicingą plėtros viziją – 2020 rugpjūčio mėn. patvirtintas 5,47 mln. vertės projektas Baltijos skaitmeninių inovacijų centro statyboms. Dalinis finansavimas – ES fondų lėšomis.
nuotrauka
2020-09-10 07:30
Covid-19 priminė, kad virusai ir bakterijos yra pavojingi. Jeigu nuo koronaviruso ginamės kaukėmis, tai legionelės, sukeliančios sunkią plaučių uždegimo formą, gali tykoti kiekvienuose namuose ir bet kur, kur įrengtas vandentiekis.
nuotrauka
2020-09-09 14:57
Naujojo Registrų centro duomenų centro įrengimo projektas juda į priekį - trečiadienį Vyriausybė oficialiai įmonei perdavė Vilniuje, Studentų g., esančias patalpas. Šiose patalpose pagrindinius šalies registrus ir informacines sistemas tvarkantis Registrų centras ketina įrengti šiuolaikinius saugumo...
nuotrauka
2020-09-08 10:05
Kaune veikiantis Vytauto Didžiojo karo muziejus šią vasarą pasirašė dvišalę sutartį su konkursą laimėjusia įmone UAB „Statybų laikas“. Pagal sutartį bus pradedami svarbaus muziejaus akcento – kariliono bokšto ir arkados remonto darbai. Remonto darbams Krašto apsaugos ministerija skyrė 455 tūkst. eur...
nuotrauka
2020-09-08 09:54
Rugsėjo 7 d. Krašto apsaugos ministerijoje viceministras Eimutis Misiūnas ir Vokietijos ambasadorius Lietuvoje Matthias Sonn pasirašė sutartį, pagal kurią Vokietija Lietuvai skirs iki 500 tūkst. eurų naujų amunicijos sandėlių Lietuvos kariuomenėje projektuoti. Šios lėšos Lietuvai neatlygintinai skir...
nuotrauka
2020-09-07 16:07
Vyriausybės kanceliarijoje buvo pristatyta futbolo stadiono Vilniuje, Žvėryno rajone (J. I. Kraševskio g. 2) galimybių studija.
nuotrauka
2020-09-07 14:58
Naujai kylančiame S. Dariaus ir S. Girėno stadione Kaune įsibėgėja veiksmas: į teritoriją jau atvyko bendrovės „Autokausta“ technika. Aplink tarptautinius standartus atitiksiantį stadioną iš esmės pasikeis visa plačiai aprėpianti Žaliakalnio erdvė.
nuotrauka
2020-09-07 09:58
Ilgai lauktas gyventojų ir miesto svečių, rugsėjo 4-ąją Tauragėje atidarytas pirmasis baseinas su pirčių erdve. Modernus suaugusiųjų, šeimų su vaikais bei senjorų pramogoms bei laisvalaikiui pritaikytas kompleksas bus skirtas ir gyventojų plaukimo bei sveikatinimo užsiėmimams organizuoti.
nuotrauka
2020-09-04 08:12
Vilniaus pataisos namuose baigiama pertvarkyti iš uždaryto Lukiškių kalėjimo perkelto tardymo izoliatoriaus infrastruktūrą. Rekonstruotos patalpos nuteistiesiems užtikrins aukščiausius tokioms įstaigoms taikomus higienos, sanitarijos, buitinių sąlygų standartus.
nuotrauka
2020-09-02 15:06
AB Panevėžio statybos trestas (PST) pateikė prašymą Lietuvos vyriausiajam administraciniam teismui atnaujinti teisminį procesą dėl konkurencijos įstatymo pažeidimo. Bendrovė pažymi, kad nepaisant šio žingsnio, jau vykdo paskirtos baudos mokėjimus pagal sutartą grafiką.
nuotrauka
2020-09-02 08:30
UAB „Concretus group“, valdanti vieną didžiausių aplinkotvarkos produktų gamintojų Lietuvoje UAB „Betono mozaika“ bei SIA „Betono mozaika“ Latvijoje, įsigijo 100 proc. Latvijos kompanijos AS „NordBrik“ akcijų. Šis žingsnis leis sustiprinti prekinio ženklo pozicijas Latvijos rinkoje.

Statybunaujienos.lt » Objektai. Technologijos. Verslo naujienos

nuotrauka

Betono armavimas naudojant polipropileno fibrą – pigesnis ir ekologiškesnis pasirinkimas

Betonas yra viena energijai imliausių statybų sektoriuje naudojamų medžiagų. Taupant lėšas, laiką ir ieškant gamtai draugiškų sprendimų, betono darbams vis dažniau naudojama ne metalinė arma...