Энергетика. ТЭС и АЭС

Всё о тепловой и атомной энергетике

Индикаторы ЕЭС России

Частота в ЕЭС России
Генерация и потребление (час)
План генерации и потребления
Генерация и потребление (сут)
Температура в ЕЭС России

Влияние микроорганизмов на коррозию

Биологическая коррозия представляет собой вторичную форму коррозии и часто выражается в образовании твердых наростов или бугорков, расположенных очень близко друг к

другу. Они вызывают значительные обрастания и даже питтинговую коррозию под ними, что может привести к возникновению свищей. Эти обрастания состоят из скоплений нитеобразных железобактерий, покрытых снаружи частично дегидратированным оксидом железа, и нередко содержат карбонат кальция. Обычно бугорки бывают полыми, причем в середине находится жидкая масса черного цвета, которая быстро окисляется на воздухе.

Присутствие сульфида железа (выделение H2S) можно определить быстрым качественным анализом с сильной кислотой.

Активной бактериальной средой служат железобактерии, автотрофные и сульфатвосстанавливающие бактерии.

Железобактерии типа Leptothrix, Crenothrix и Gallionella живут в аэробной среде и синтезируют энергию, потребляя двухвалентное железо и превращая его в трехвалентное железо (см. гл. 28, с. 1018). Они ускоряют процесс медленного окисления с помощью секреции ферментов, лишают среду кислорода и деполяризуют аноды. Таким образом, они способствуют развитию коррозии.

Автотрофные бактерии рода Hydrogenomonas синтезируют энергию окислением водорода на катоде:

4Fe -> 4Fe2+ + 8e.

Так как их действие деполяризует катод, они способствуют развитию коррозии.

Сульфатвосстанавливающие бактерии вида Desulfovibrio desulfuricans — факультативные анаэробы, которые могут временно выдерживать насыщение воды кислородом, что объясняет их присутствие в охлаждающих системах. Они являются автотрофами. Восстанавливая сульфаты, эти бактерии способствуют образованию сероводорода из водорода, выделяющегося на катодных участках:

SO2-4 М2+ + 4Н2 ->S2- М2+ + 4Н2O.

Сульфиды, образующиеся при восстановлении сульфатов, осаждают ионы двухвалентного железа в форме черного сульфида железа.

На практике имеют место несколько реакций:

деполяризация катода сульфатвосстанавливающими бактериями

SO2-4 + М2+ + 4Н2 -> S2- + М2+ + 4Н2O,

где М2+ — щелочной или щелочноземельный металл в концентрациях, соответствующих концентрации сульфат-иона;

образование различных коррозионных продуктов, в частности

S2- + Fe2+ -> FeS,

3Fe2+ + 6OН- -> 3Fe(OH)2

и в общем виде

4Fe2+ + SO2-4 + 2H+ + 2Н2O -> 3Fe (ОН)2 + FeS.

Биологическая коррозия почти всегда следует за электрохимической коррозией, которую она лишь ускоряет потреблением водорода. Развитию биологической коррозии под действием сульфатвосстанавливающих бактерий благоприятствуют следующие условия: анаэробная среда; рН = 5,5—8,5; наличие-сульфатов; содержание неорганических (PO43- и Fe2+), а также органических веществ, которые благоприятствуют размножению бактерий, и оптимальная для развития бактерий температура среды 30—40 °С.

Потребление кислорода на поверхности бугорков уменьшает количество кислорода, диффундирующего внутрь каждого бугорка, в котором создаются анаэробные условия, благоприятствующие росту бактерий-восстановителей.

Образование сульфидов приводит как к осаждению сульфида железа, так и к восстановлению гидроксида железа:

2Fe(OH)3 + 3H2S -> 2FeS + S + 6H2O.

Внутренний объем бугорков уменьшается, поскольку гидроксид железа превращается в более плотный сульфид железа. Поэтому биологическая коррозия состоит в упрочнении ассоциаций, образованных семействами бактерий, упомянутых выше. Наличие сульфатвосстанавливающих бактерий выявляется анализом отложений и наличием серы, а не внешним видом бугорков.



Читайте также:

Последние аварии на объектах электроэнергетики РФ

Энергетика. ТЭС и АЭС © 2012 Использование материалов с сайта разрешается при наличии на него активной ссылки без тегов nofollow и noindex.
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100