2020 balandžio 7 d. antradienis, 0:11
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
2020-04-06 12:59
Šiaurės investicijų bankas (NIB) ir Klaipėdos valstybinio jūrų uosto direkcija pasirašė 19 metų trukmės kredito sutartį, skirtą Klaipėdos uosto infrastruktūrai atnaujinti.
nuotrauka
2020-04-06 09:49
Bendrovė „Storent“ klientams jau siūlo statybų įrangą nuomotis internetu. „Storent“ sukurtoje viso ciklo e. bekontaktėje nuomos platformoje jos klientai Lietuvoje ir kitose Baltijos šalyse jau gali išsirinkti reikalingą įrangą, užsakyti ją, susiderinti pristatymo laiką ir vietą, taip pat atsiskaityt...
nuotrauka
2020-04-02 15:44
Dėl koronaviruso Lietuvoje paskelbus karantiną, statybų sektorius susiduria su iššūkiais – statybinių medžiagų vėlavimu, darbo jėgos iš užsienio pasitraukimu, vietinių darbuotojų saugumo užtikrinimu ir, svarbiausia, užsakymų krepšelio mažėjimu.
nuotrauka
2020-04-01 07:50
Civilizacija suteikia ne tik galimybių, bet kelia ir grėsmių, kurių viena – grunto tarša pavojingomis atliekomis. Problema dažnai sprendžiama paprastuoju būdu: užterštą gruntą išveža, naują atveža. Tačiau tai nedera su tvarumu, prieštarauja žiedinės ekonomikos principui, reikalauja papildomų sąnaudų...
nuotrauka
2020-03-27 10:07
Sklandus darbo organizavimas, pasiekiami duomenys, nenutrūkstanti gamybos grandinė – tokiais skaitmenizuotos veiklos privalumais galėjo pasinaudoti įmonės, kai valstybė paskelbė karantiną dėl COVID-19. Tikima, kad ateityje skaitmenizacija bendrovėms taps vis reikalingesnis įrankis. Įmonėms, siekianč...
nuotrauka
2020-03-25 15:33
Nei mūsų valstybė, nei verslas su tokio pobūdžio krize dar nebuvo susidūrę – ji didesniu ar mažesniu mastu palietė visas įmones ir organizacijas, privertė atsiversti sutartis ir imtis pokyčių. Daugeliui tapo neaišku, kaip elgtis sustojus arba apribojus veiklas, kaip spręsti su darbo teise susijusius...
nuotrauka
2020-03-25 15:17
Vilniaus miesto savivaldybės taryba šiandien, kovo 25 d., priėmė sprendimą atleisti nuo nekilnojamojo turto, žemės bei valstybinės žemės nuomos mokesčių mokėjimo gyventojus, turinčius nekilnojamojo turto ar žemės sklypus, taip pat valstybinės žemės nuomininkus, kuriuose vykdoma kultūros, laisvalaiki...
nuotrauka
2020-03-23 11:46
Darnios miestų plėtros ir statybų bendrovė „YIT Lietuva“ praėjusiais metais didino savo infrastruktūros verslo apimtis. Iš viso infrastruktūros plėtros srityje bendrovė 2019 m. įgyvendino beveik dvi dešimtis projektų, už beveik 64 mln. eurų. Šiemet bendrovė ketina toliau stiprinti savo infrastruktūr...
nuotrauka
2020-03-20 13:08
Penktadienio, kovo 20 d., rytą į Vilkaviškį užsukę keleiviai turėjo nustebti. Autobusas juos vežė nebe į laikinąją, o į rekonstruotą, išskirtine architektūra pasižyminčią, Vilkaviškio autobusų stotį. Po daugiau nei metus trukusių statybų architekto Gintaro Balčyčio projektuota stotis pradėjo darbą.
nuotrauka
2020-03-18 07:40
Dr. Robertas Šertvytis, KŪB „AIVA SISTEMA“ generalinis direktorius, remdamasis užsienio ir AIVA SISTEMA įmonės patirtimi, nagrinėja darbo su klientais valdymo problemas ir jų sprendimo būdus, panaudojant šiuolaikinę procesų valdymo automatizavimo AIVA STATYBA programą. Analizuojami klientų paklausim...
nuotrauka
2020-03-16 10:31
Europos Komisija kovo 13 d. parengė atsaką, kuriuo siekiama sušvelninti socialinį ir ekonominį COVID-19 protrūkio poveikį, daugiausia dėmesio skiriant vieningam ir koordinuotam reagavimui visos Europos mastu.
nuotrauka
2020-03-10 10:32
Lietuvos pramonei skaitmeninti Ekonomikos ir inovacijų ministerija skiria dar 15,35 mln. eurų. Pramonės įmonės pagal Europos Sąjungos (ES) investicijų priemonę „Pramonės skaitmeninimas LT“ galės įsivertinti gamybos procesų skaitmeninimo galimybes ir įsidiegti įrangą su integruotomis skaitmeninimo te...
nuotrauka
2020-03-09 13:34
Užbaigta Vilniaus licėjaus rekonstrukcija – nuo šiandien į moderniai atnaujintas klases jau sugrįžo mokiniai. Pastatas rekonstruotas iš esmės – nuo stogo – iki kondicionierių klasėse ir terasos lauke. Licėjus sostinėje veikia nuo 1990-ųjų, ir iki šiol jis nebuvo nė karto remontuotas.
nuotrauka
2020-03-07 09:19
Ketvirtadienį, kovo 5 d., Kretingos rajono savivaldybės administracija iš Kretingos sporto ir sveikatingumo kompleksą stačiusios bendrovės „LitCon“ paėmė visus nebaigto statyti komplekso durų raktus, o objektą saugoti pradėjo trečiadienį, kai vieną subrangovą užtiko bandant išsivežti nesumontuotą ba...
nuotrauka
2020-03-05 14:22
Dirbtinio intelekto algoritmo principu veikiantis liokajus ponas Jenkinsas, kuris praeinantiems darbuotojams nuolat primena jų tikslus ir rezultatų rodiklius. Inovatyvus susitikimų kambarys-baseinas, kuriame tarp plastikinių burbulų gali posėdžiauti 8 žmonių komanda arba žaisti darbuotojų vaikai. 20...
nuotrauka
2020-03-04 12:54
Atvirumas inovacijoms, veiklos skaidrumas ir darbuotojų kompetencijų ugdymas išaugino UAB „Grinda“ 2019 metų pajamas iki 22,211 mln. eurų ir padėjo uždirbti 1,613 mln. eurų. Uždirbtą pelną įmonė skirs miestui ir jo gyventojams – būtinų paslaugų teikimo kokybei gerinti. Planuojama atnaujinti Vilniaus...
nuotrauka
2020-03-03 15:32
Didžiausio prekybos centro RYO Panevėžyje savininkams EfTEN Real Estate Fund IV 2020-tieji prasidėjo sėkmingai. Įsipareigoję valdyti savo nekilnojamą turtą tvariai ir taip mažinti neigiamą poveikį aplinkai, RYO sėkmingai užbaigė pirmąjį sertifikavimo etapą bei tapo pirmuoju prekybinės paskirties pas...
nuotrauka
2020-03-03 13:30
Lankytojams siūlomų pramogų spektrą plečiantis prekybos ir pramogų centre „Ozas“ pristato dar vieną naujovę – jame jau vyksta baseino įrengimo darbai, kuris, planuojama, pradės veikti rugsėjį. Lankytojams naujai atveriamose patalpose, kurios iki šiol buvo neprieinamos, bus įrengtas 25 metrų ilgio, 4...
nuotrauka
2020-03-02 13:33
Daugiafunkcio sporto komplekso su nacionaliniu stadionu statybų ant Šeškinės kalvos konkurso laimėtoju oficialiai pripažintas koncesininkas „Axis Industries“. Toks sostinės savivaldybės, Vidaus reikalų ministerijos bei Švietimo, mokslo ir sporto ministerijos atstovų Komisijos sprendimas reiškia, jog...
nuotrauka
2020-02-25 08:46
Neilgai trukus Šventojoje prasidės modernaus viešbučio su gydomuoju SPA centru statybos.

Statybunaujienos.lt » Objektai. Technologijos. Verslo naujienos