|
Читайте также: |
Блукаючі струми обумовлені витоком тягового струму з рейок електротранспорту, що працює на постійному струмі. Ґрунт при цьому є шунтуючим провідником, і тому струм проходить по землі.
Рис 1.
Зустрічаючи на своєму шляху підземну металеву споруду (наприклад трубопровід чи кабель) струм входить в нього (в цій зоні має місце катодний процес) і тече по ньому поки не зустрінуться сприятливі умови для його повернення на рейки (Рис.1). В місці стікання струму із споруди проходить посилене анодне розчинення металу, прямопропорційне величині струму. Блукаючі струми мають радіус дії до десятків кілометрів в сторону від струмонесучих конструкцій, наприклад рейкових шляхів. Середньодобова густина струмів витікання більша 0,15 мА/дм2, рахується небезпечною. Змінний блукаючий струм теж небезпечний, але швидкість корозії при цьому в декілька разів менша ніж при постійному струмі
Методи боротьби з підземною корозією металу:
1. Нанесення захисних ізолюючих покриттів: бітумні покриття товщиною 3 (нормальне), 6 (підсилене), 9 (дуже підсилене) мм. Покриття на основі липучих полівінілхлоридних і поліетиленових стрічок загальною товщиною 0,3 – 0,6 мм.
2. Електрохімічний катодний захист від зовнішнього джерела постійного струму або за допомогою протекторів.
3. Створення штучного середовища, яке сповільнює розвиток корозії.
4. Спеціальні методи укладання: трубопроводи і кабеля розміщують на неметалічних підкладках в спеціальному колекторі або захисному кожусі з металу або залізобетону.
5. Для боротьби з блукаючими струмами застосовують спеціальні методи:
а) боротьба з витіканням струму (зменшення відстані між тяговими підстанціями, збільшення числа відвідних пунктів, збільшення перерізу рейок, зменшення опору стиків рейок, збільшення числа міжрейкових з'єднань;
б) підвищення перехідного опору між струмоносієм (рейкою) і землею (просочування дерев'яних шпал, застосування шебеневого баласту, надійною електроізоляцією установок);
в) застосування токовідводів.
5 Мікробна корозія підземних металевих споруд є одним з найбільш небезпечних і розповсюджених видів корозії. Від неї потерпають тунелі, трубопроводи, кабелі зв'язку, цистерни та ін. Таку корозію спричиняють бактерії циклу сірки, що утворюють біоплівки, в яких відбувається біоелектрохімічний процес як наслідок біомінералізації з утворенням сульфідів та елементної сірки Аналогічні процеси відбуваються на поверхні тунелів київського метрополітену, що пролягають у корозійно небезпечних геологічних відкладах палеогену та неогену. Такі відклади являють собою екосистему, де функціонують сульфатвідновлювальні та тіонові бактерії, у т.ч. ацидофобні Thiobacillus thioparus. Геохімічною функцією T.thioparus є утворення елементної сірки як в геологічних відкладах, так і в біоплівці на поверхні металу, де, згідно сучасним уявленням, відбуваються процеси мікробної корозії.
За визначенням (Beveridge J. et al., 1997), біоплівка – це сукупність мікроорганізмів та їх метаболітів на твердій поверхні. Екзополімери як метаболіти біоплівки обумовлюють її міцність і стійкість завдяки наявності вуглеводів, білків, ліпідів, неорганічних елементів, таких як елементна сірка. У корозійному угрупованні обов'язковим супутником T.thioparus є гетеротрофні бактерії Stenotrophomonas maltophilia (Антоновская Н., 1986), які продукують слизові сполуки і сприяють формуванню змішаної біоплівки Дані щодо формування біоплівки T.thioparus і S.maltophilia та їх корозійного впливу на поверхню маловуглецевої сталі в літературі відсутні.
Використання сучасних методів дослідження біоплівок - растрова електронна та конфокальна лазерна сканувальна мікроскопія у комплексі з тонкими металевими матрицями є необхідним для дослідження структури біоплівок культур T.thioparus і S. maltophilia, їх архітектоніки і елементного складу. Проведення такої роботи є важливим і актуальним з точки зору пізнання як фундаментальних закономірностей функціонування бактерій − збудників корозії, так і в прикладному аспекті запобігання негативного впливу мікробної корозії на металеві споруди.
Повели дослідження, що виявили особливості формування біоплівки моно- і бінарною культурою T. thioparus 4М та S.maltophilia 13М на поверхні маловуглецевої сталі. Для досягнення цієї мети були поставлені такі задачі:
- виділити чисті культури T.thioparus та S.maltophilia з ґрунтів та ґрунтових вод поза тунельною обкладинкою київського метрополітену;
- дослідити адгезивні властивості монокультур T.thioparus та S.maltophilia і їх асоціацій;
- вивчити мікроструктуру біоплівки культур T.thioparus та S.maltophilia, що сформована на тонких металевих матрицях;
- визначити елементний та біохімічний склад екзополімерного комплексу монокультур T .thioparus та S.maltophilia та їх асоціацій за умов планктонної та біоплівкової форми росту;
- визначити корозійну активність моно- і бінарної культури досліджуваних бактерій з використанням сталевих пластин та стрижнів;
- побудувати гіпотетичну модель біоплівки;
Як об'єкт дослідження використовували - ацидофобні тіонові бактерії Thiobacillus thioparus 4М, а також гетеротрофні бактерії Stenotrophomonas maltophili a 13М, що були виділені із ґрунтів з-за тунельної обкладинки київського метрополітену; сульфатвідновлювальні бактерії Desulfovibrio desulfuricans
За одержаним результатами встановили особливості формування біоплівки моно- і бінарними культурами T.thioparus 4М та S.maltophilia 13М на поверхні мало вуглецевої сталі, а саме:
-показано, що біоплівки монокультур T .thioparus 4М та S.maltophilia 13М відрізняються від таких у асоціації на поверхні маловуглецевої сталі;
-комплексне використання конфокального лазерного сканувального мікроскопу (КЛСМ), растрового електронного мікроскопу-мікроаналізатору (РЕММА) та тонких металевих матриць дозволило вперше встановити суттєві розбіжності у структурі, біохімічному і елементному складі біоплівок T.thioparus 4М та S.maltophilia 13М;
-виявлено більш структуровану біоплівку бінарної культури, якій притаманне формування конгломератів клітин, оточених екзосполуками з підвищеним вмістом сірки;
-встановлено, що бінарна культура досліджуваних бактерій більш корозійно активна у порівнянні із дією монокультур на зразки маловуглецевої сталі; на основі отриманих даних було запропоновано гіпотетичну модель біоплівки, що формується T.thioparus та S.maltophilia та їх асоціацією;
Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 175 | Нарушение авторских прав