Защита объектов транспорта и хранения нефти и газа от коррозии 3

и т.д.), что оказывает влияние как на прочностные, декоративные свойства материала, так и на срок их службы.

Следует отметить, что опасность и интенсивность биологических разрушений и загрязнений различных зданий и сооружений неуклонно возрастает в большей степени для городов, в пределах которых находятся крупные промышленные предприятия. Она усугубляется пренебрежением экологическими нормами при строительстве зданий и сооружений, невыполнением норм при их эксплуатации, а также средой в которой эксплуатируются здания и сооружения.

Микроорганизмы-биодеструкторы способны уничтожить буквально любые строительные материалы и конструкции. Биоповреждения минеральных строительных материалов сводятся к нарушению сцепления составляющих компонентов этих материалов в результате воздействия органических кислот микробного происхождения. Бетонные конструкции разрушаются вследствие химических реакций между цементным камнем и продуктами жизнедеятельности микроорганизмов.

С точки зрения условий развития процессов биологической коррозии, связанных с жизнедеятельностью микроорганизмов, следует различать два основных случая биокоррозии.

11

Консорциум « Н е д р а »

vk.com/id446425943

Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:

«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»

В первом случае биоорганизмы находятся в непосредственном контакте с наружной или внутренней (для пористых материалов) поверхностью строительной конструкции. В процессе метаболизма они взаимодействуют с материалом, в результате чего снижается прочность или ухудшаются другие эксплуатационные качества материала

(происходит повреждение материала и сокращение сроков его службы).

Во втором случае биоорганизмы являются продуцентами веществ, агрессивных по отношению к строительному материалу, но непосредственно со строительной конструкцией не связаны. Коррозионные процессы могут развиваться на расстоянии от места обитания биоорганизмов, вырабатывающих агрессивные вещества. Например, тионовые бактерии, поселяющиеся на поверхности карбонатного слоя бетона, разрушают цементный камень, изменяя рН прилегающей воды за счет образуемой ими кислоты.

Исследование микрофлоры бетона, кирпича, штукатурки на ряде мясокомбинатов показало, что во всех пробах строительных материалов присутствуют микроорганизмы, способные вызывать коррозию.

Очаги поражения микроорганизмами, как правило, возникают стихийно, но, при желании и умении, этим процессом можно управлять. Регулируемые и целенаправленные разрушительные действия микроорганизмов в руках военных – эффективное оружие массового поражения недвижимости врага.

В быту же активность агрессивных микроорганизмов воспринимается нами как естественное и неизбежное зло:

заржавел металлический забор, сгнили стропила на крыше старой дачи, так это же от времени, ничего, мол, с этим сделать нельзя. Правда, если забор регулярно красить, а крышу вовремя ремонтировать, стройматериалы прослужат на десяток лет дольше. Но полностью защитить их от разрушительного действия внешних сил не удастся никому.

12

Консорциум « Н е д р а »

Между тем, достаточно взглянуть на факты, чтобы ужаснуться и немедленно принять меры защиты, по меньшей мере, личной недвижимости. Коррозия бетона и железобетона, помимо ущерба, связанного с разрушением конструкций

(домов, хранилищ, заборов и т.п.), приводит и к загрязнению окружающей среды. Ежегодно выходит из строя до 2%

общего объема производства железобетона, т.е. 3-5 млн.м3 в год. Потери металла еще больше: в результате коррозии электрохимического и биологического характера они достигают 30% годового производства, причем 10% теряется безвозвратно. За все время массового производства и применения металлов.

4.Экологические аспекты биокоррозии

стоит проблема защиты от разрушения деревянных объектов народного зодчества, памятников истории и культуры.

рациональной строительной или ремонтной защиты с применением конструкционных и химических мер. Лучшие результаты, естественно, дает разумное комбинирование обоих видов защиты. Однако химические меры защиты относительно дороги и не всегда осуществимы из-

13

Консорциум « Н е д р а »

за недостатка защитных средств, оборудования и специалистов. Вместе с тем конструкционные меры при правильном

называем «гнилостным».

При возникновении гнилостных условий в деревянном строении его разрушение протекает по тем же законам,

что и в природе. Если же строение, конструкция или даже отдельная деталь находятся в условиях, когда отсутствует гнилостный режим (древесина сухая, защищена от атмосферных осадков, колебания температуры не вызывают сильной конденсации или, наоборот, древесина слишком увлажнена, например погружена в мокрый грунт или воду), то разрушения грибами не наблюдается. Однако оно обязательно начнется, когда условия изменятся в сторону близких к

14

Консорциум « Н е д р а »

средним для природы (увлажнение от протечек, контакта с грунтом, сильного конденсата, повышение уровня грунтовых вод и т. д.).

Разрушение строений насекомыми происходит также лишь при определенной влажности материала и нередко следует за разрушением древесины грибами.

биологического разрушения неотапливаемых строений определяется периодом общего функционирования живой природы и вследствие этого зависит от климата района. В отапливаемых же строениях некоторые конструкции могут разрушаться в течение всего года. Исходя из особенностей температурного фактора, в частности его уровня или,

например, определенной цикличности (сезонности), по-разному протекают и процессы разрушения в теплых и холодных районах, а также в отапливаемых и неотапливаемых строениях. Самые высокие скорости разрушения встречаются в отапливаемых строениях. Только в этих условиях активно развивается такой сильный разрушитель, как настоящий домовый гриб Serpula lacrymans (Wulf.) Древесина ели и пихты, а также березы, осины,

ольхи и многих других лиственных пород менее устойчива к гниению, чем древесина сосны и особенно дуба и лиственницы.

5.Биокоррозия. Принцип возникновения. Виды. примеры

Микробиологическая коррозия или просто биокоррозия – это коррозионное разрушение различных материалов в условиях воздействия, вызываемого жизнедеятельностью различных микроорганизмов, к которым относят бактерии и

15

Консорциум « Н е д р а »

грибы. Более 50% коррозионных повреждений техники, эксплуатирующейся в природных условиях, связаны в той или иной степени с воздействием микроорганизмов.

Биокоррозию следовало бы рассматривать как самостоятельный вид коррозии, но поскольку микроорганизмы могут не только непосредственно разрушать материал конструкций, но и стимулировать процессы электрохимических реакций, то мы этот вид коррозии рассматриваем в рамках электрохимической коррозии.

Стимулирование электрохимической коррозии происходит из-за появления на поверхности конструкций концентрационных элементов жизнедеятельности микроорганизмов, повышающих агрессивность среды. При этом происходит разрушение пассивных пленок на металле и деполяризация катодного или анодного процессов.

Стимулированию локальной коррозии также способствует неравномерность распределения колоний микроорганизмов.

Биокоррозию подразделяют на бактериальную, протекающую в водных средах при наличии особого вида бактерий (в почве, воде, перекачиваемом продукте) и микологическую (грибную), протекающую в атмосферных условиях, при контакте с почвой, при увлажнении поверхности, при наличии загрязнений, спор, мицелий и продуктов жизнедеятельности грибов.

В бактериальной коррозии различают анаэробные бактерии, жизнедеятельность которых может протекать при отсутствии кислорода, и аэробные – только в присутствии кислорода.

Из анаэробных бактерий в природе наиболее широко распространены сульфатовосстанавливающие анаэробные бактерии (СВБ), обычно обитающие в воде, сточных водах, нефтяных скважинах, донных осадках, почве, цементе.

Жизнедеятельность этих бактерий происходит за счет процесса восстановления сульфатов до сероводорода. Это основные разрушители нефти, нефтепродуктов и металлов.

16

Консорциум « Н е д р а »