Биокоррозия

Біокорозія

Унікальна система покриття проти біокорозії, викликаної анаеробними сульфат-відновними бактеріями (СРБ)!

Згідно з патентом - №. 2448415

Розглядаючи визначення слова «корозія», ви, в першу чергу, замислюєтеся про повітряну корозію, при якій метал руйнується під впливом кисню і води. Однак більшість корозійних пошкоджень відбувається при повній відсутності кисню, наприклад в нижній області заповнених резервуарів або в трубопровідних системах.
 
Здебільшого за анаеробну корозію відповідають сульфат-відновники (СРБ). Ці мікроорганізми прискорюють корозію сталі в сирих нафтових резервуарах та інших технічних установках, які контактують з водними і органічними матеріалами. Такі поверхні необхідно постійно чистити, інакше через швидке поширення бактерій СРБ утворюються гелеподібні біоплівки. Причиною цього процесу є утворення біополюції з утворенням сильно пахнучого слизу, яка може бути попередником біокорозї. Очевидно, що анаеробна біокорозія викликає в 10 разів вищі рівні окислення в порівнянні з атмосферною корозією.
 
В результаті інтенсивних наукових досліджень, проведених компанією Chesterton International GmbH спільно з незалежним інститутом, була розроблена серія високостабільних внутрішніх покриттів для біогазових установок і резервуарів для зберігання сирої нафти і всіх видів вуглеводнів. Унікальна функціональність цих систем покриття забезпечує довгостроковий захист від біокоррозії, викликаної SRB. Спеціальні біоцидні кристали хімічно інтегруються в полімерну матрицю. Матеріал покриття фізіологічно безпечний при нанесенні і після затвердіння.
 

 


 

Покриття без біоциду
Після випробування, тривалість якого становила місяць, покриття було знято.Фото профільного тесту показує сильний вплив бактерій SRB.
Покриття без біоциду
Глибока біокоррозія за результатами випробувань: перебування стрижня в сольовому розчині протягом місяця (глибина корозійного ушкодження150-200 μm)
Покриття із вбудованим біоцидом
Після випробування, тривалість якого становила місяць, покриття було знято.Фото профілю метричного випробування стали показує набагато меншу глибину корозії.
 
Покриття із вбудованим біоцидом
За результатами випробувань на перебування штанги в сольовому розчині протягом місяця відзначалася значно менша глибина корозії (глибина корозійної депресії становить  50-80 μm)

 



 
В першу чергу СРБ облаштовуються у вигляді горбистих утворень в місцях з найменшою циркуляцією повітря. Вони знаходять оптимальні умови в більш низьких ділянках заповнених нафтових резервуарів, наприклад, в тріщинах і порах покриття.
 

 
Площа розвинутої анаеробної біокорозії на дні нафтового бака

 
Глибока бетонна ерозія, викликана хімічним впливом сірководню, що виділяється бактеріями SRB
Сульфатно-рудируючі бактерії (СРБ) виділяють отруйний кисневонезалежний (О2-незалежний) сірководень (H2S). Фермент гідрогенази, що виділяється SRB, викликає біокоррозію. Цей фермент розщеплює захисну водневу плівку на сталевій поверхні резервуара. Одночасно відбувається кілька окислювально-відновних реакцій.
 
Таким чином, утворюється сульфід заліза(II), що утворює чорну корку навколо очагового горбка іржі. Навіть найякісніша сталь може бути зруйнована подальшими фізико-хімічними реакціями.
 
Як результат – фатально швидко розвивається точкова корозія. Навіть бетонні фундаменти схильні до пошкоджень бактеріями СРБ, які є похідними сірководню, викликаючи сильну ерозію бетону.
 
Нові внутрішні покриття Компанії Chesterton International GmbH, які захищають від впливу бактерій SRB, з самого початку запобігають анаеробної біокоррозії. Доведено, що в результаті використання цих покриттів запобігається первинне осідання бактерій СРБ на поверхні і логічне розростання горбків іржі в мікротріщинах. Додаткова дія кристалів біоциду викликає тривалий щілинний захист від поселення бактерій СРБ.
 

Специфічні біоциди у вигляді нанокристалів

є доступним запатентованим методом, об'єднаним в матрицю з керамікою заповненого полімеру.
 

Особливий функціонал

Внаслідок перепадів температур або механічного впливу в кожному покритті в період використання в розмірі нано- або мікрометрового діапазону утворюються тріщини. Бактерії СРБ утворюються і розселяються переважно в тріщинах з низькою циркуляцією повітря і матеріалу, що зберігається. Як тільки в покритті з'являється мікротріщина, кристали біоциду розриваються і розгортають свій ефект у всій тріщині що з'явилася.  СРБ знищуються до того, як вони зможуть розмножитись і заселитись.
 
Існуючий запасний ефект створює тривалий біоцидний антикорозійний захист без локалізованої ерозії.
 
Біоцидні ефекти обмежуються в локальних масштабах тільки мікротріщинами в покритті, що запобігає всілякий негативний вплив на необхідні бактеріальні процеси бродіння біогазу.
 
 

Безпечне використання

Під час процедури покриття, а також після повного затвердіння біоцидна діюча речовина залишається спочатку щільно укладеною в капсулу в полімерній матриці, так що покрита поверхня не є антисептично активною і тому фізіологічно безпечною. Тип використовуваного біоциду насправді безпечний для людини. Нанесення цих ефективних систем покриття легко може здійснюватися шляхом безповітряного напилення, валика або пензля.
 
 

Довговічність

За результатами великої серії випробувань, проведених незалежним партнером по дослідженню, було доведено, що біокоррозії, викликану бактеріями SRB, можна в основному запобігти за допомогою спеціальних покриттів компанії Chesterton International GmbH. Таким чином, можна домогтися постійного і ефективного захисту бетонних і сталевих поверхонь для біогазових установок і резервуарів для сирої нафти і вуглеводнів.