ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обзор методов определения биокоррозионной агрессивности грунта по отношению к подземным трубопроводам из "Коррозионная агрессивность грунта с учетом микробиологических факторов Способы определения" Ни один из существующих способов не в состоянии охарактеризовать полностью коррозионную агрессивность грунта, а коррозионная характеристика дается всегда в виде предположения. Задачей исследователей в этой области продолжают оставаться как сокращение числа ошибочных прогнозов, так и совершенствование методов определения агрессивности. [c.8] Существует мнение, что наиболее всесторонне характеризует коррозионную агрессивность грунта, в том числе с учетом микробиологических факторов, прямой метод определения массовых потерь и характера коррозии в условиях длительных натурных испытаний. Однако при всей своей длительности и трудоемкости этот метод не в состоянии вьщелить значимость микробиологических факторов в общем процессе коррозии, поскольку не способен воспроизвести те опасные микробиологические процессы, которые определяют биокоррозионную агрессивность данного участка грунта. Применение этого метода возможно при знании большинства ведущих факторов среды, контролирующих биокоррозионные процессы и воспроизведении их для условий каждого натурного полигона, что чрезвычайно увеличивает временные и стоимостные затраты на определение. [c.8] Поэтому предпочтение имеют прямые способы определения биохимической активности микроорганизмов на участках локальных коррозионных поражений металла. Далее следует выбор среди установленных параметров среды именно тех показателей, которые статистически достоверно связаны с возможностью коррозионного отказа сооружения по причине экстремально высокой скорости локальной коррозии или коррозионномеханических явлений (КРН, водородного охрупчивания, стресс-коррозии, сульфидного растрескивания и т. д.). [c.9] В результате в зоне действия катодной защиты, где происходило селекционирование (естественный отбор) специфических потребностей у бактериальных культур, применение традиционных методов учета привело к накоплению недостоверной информации о количестве СВБ, не использующих такой традиционный компонент стандартной среды, как соли молочной кислоты (так называемых лактат-утилизирующих ). Практически отсутствуют данные о гидрогеназо-негативных штаммах СВБ, тиосульфат-восстанавливающих (ТВБ) и других бактериях, не учитываемых на традиционных средах. [c.9] Следует отметить, что благодаря количественному учету СВБ удалось продемонстрировать их широкое распространение в грунтах, особенно в микрозоне, примыкающей к нижней образующей трубопроводов. Некоторая дополнительная информация может быть получена при анализе градиента распределения СВБ относительно поверхности трубы, но подобный анализ весьма трудоемок и малопригоден для практических целей диагностики, так как характеризует лишь один из факторов воздействия коррозионной среды на металл, что иллюстрируется на рис. 2. [c.10] Косвенные способы определения биокоррозионной агрессивности грунта Удельное электро-сопротивление грунта. [c.11] В соответствии с требованиями существующего ГОСТа 29812-85 коррозионную агрессивность грунта определяют по удельному электро - сопротивлению (р) грунта с использованием критериев, полученных при учете скорости общей коррозии стали по средним массовым потерям. При этом грунты обладают высокой коррозионной агрессивностью при показателях р менее 20 Ом м, средней - при значениях р от 20 до 100 Ом м и низкой - при значениях р выще 100 Ом м. [c.11] По мнению сотрудников отдела металлов государственной физической лаборатории (Великобритания), количественные характеристики и прогнозы коррозионного процесса на основании показателя количество СВБ затруднены. Целесообразно отказаться от этого показателя и перейти к измерению окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) грунта и определению содержания ионов железа. Аналогичный путь выбран канадскими специалистами, определяющими ОВП для диагностики стресс- коррозии [5]. Конечно, прогресс методов количественного учета СВБ позволит повысить точность оценки опасности биокоррозионной активности, однако большинство исследователе ставят под сомнение корреляцию числа СВБ с их активностью п [6] и предлагают использовать данные о количестве СВБ лищь в качестве дополнительного показателя при оценке их активности. [c.12] По ряду сообщений зарубежных авторов, определение ОВП лежит в основе методик оценки коррозионной агрессивности грунта, в том числе по причине опасности стресс-коррозии [5]. Для инструментального проведения диагностики по ОВП предложен специальный зонд, представленный на рис. 3. Отечественные специалисты-почвоведы используют метод определения ОВП для оценки степени оглеения с известной осторожностью, поскольку он адекватен лишь при крайних степенях оглеения, в остальных случаях требует накопления обширной базы данных вследствие почвенной гетерогенности (неоднородности). [c.13] Предлагаемые методики коррозионной агрессивности грунта по отношению к углеродистой стали основаны на определении химического состава грунтового электролита по составу водной вытяжки из почвы (ГОСТ 9.602, ГОСТ 25423-ГОСТ 26428) представляются неприемлемыми по следующим соображениям учитывают опасность лишь процессов общей коррозии, не характеризуют прямую коррозионную агрессивность реальной коррозионной среды, включающей многофазную систему (газ, электролит, твердая фаза почвы, биогенные факторы), не учитывают микробиологическую составляющую почвенной агрессивности. [c.14] Прогресс методов контроля биокоррозионной агрессивности грунта связан прежде всего с измерением активности микрофлоры, в частности, по накоплению в среде (грунте) специфических продуктов обмена веществ. Приведем некоторые заключения о результатах химического анагшза таких веществ, опираясь на собственные данные количественных определений для грунтов на трассах магистральных трубопроводов. [c.14] Из всего комплекса лабораторных методов исследования ионно-солевого состава наибольший интерес специалистов в области почвенной химии привлекают, в частности, методы определения водо-растворимых солей, а также карбонатов и гипса. Определение водо-растворимых солей проводят путем выделения почвенных растворов из почв с естественной влажностью, извлечением солей из почвы с помошью водных вытяжек или вытяжек с использованием неводных растворителей. За рубежом широко используют оценку содержания водо-растворимых солей по удельной электропроводности природных вод и вытяжек из водо-насышенных паст. [c.15] Сущности метода водной вытяжки приготовление водной суспензии или пасты с известным соотношением твердой части почвы к воде, взбалтыоание в течение определенного промежутка времени, отделение раствора от твердых частиц почвы фильтрованием, центрифугированием или иным способом. В разных странах используют вытяжки с различным соотношением твердой части к раствору - от 1 0,1 до 1 10. [c.15] Для иллюстрации этого положения в таблице 3 представлены данные, полученные в ходе параллельных определений карбонатов и сульфатов, полученные методом водной вытяжки и в грунтовой пасте естественного уровня увлажнения [9]. [c.16] Как видно из представленных в табл. 3 данных, налицо существенные (2-5 кратные) искажения при анализе грунта из нижележащих минеральных горизонтов, содержащих значительные количества малорастворимых карбонатов и гипса, т.е. именно в случаях, представляющих наибольший интерес для коррозионных исследований. [c.16] В результате возникает необходимость обосновывать данные о крайне незначительных концентрациях сохранившихся при окислении восстановленных соединений. Чрезвычайно наглядно данную ситуацию иллюстрирует изменение окраски оглеенного грунта, связанное с последовательным окислением черных восстановленных соединений серы (сульфидов) и голубовато-серых восстановленных соединений ионов железа (Ре ), заканчивающееся окончательным преобладанием окисленных соединений железа (Ре ), придающим грунту красноватую окраску (рис. 4). Естественно, анализ окисленной пробы закономерно приведет к получению результата об отсутствии или низком содержании восстановленных соединений серы , хотя они с легкостью регистрировались на трассе в ходе качественного полевого определения (по запаху сероводорода при кислотной обработке черных отложений). [c.16] Сопоставление составов водных вытяжек 1 5 и вытяжек из водо-насыщенных паст для некоторых почв СССР, характеризуюгцихся разным составом и содержанием водо-растворимых солей, карбонатов и гипса. [c.17] Примечания в.в. - водная вытяжка в.п. - вытяжка из водо-насыщенной пасты 1 - лугово-каштдновая почва 2 - каштановая сильно солонцеватая почва 3 - солонец содовый 4 - солонец луговой 5 - солонец содовый 6 - каштановая сильно солонцеватая почва 7 - солонец средний 8 - лессовидный суглинок 9 - гажевая почва. [c.17] Кроме того, количество растворенных в электролите восстановленных соединений серы связано сложной функциональной зависимостью с концентрацией ионов железа, гранулометрическим составом и пористостью грунта и, главным образом, активностью почвенных микроорганизмов. В результате использовать этот показатель для количественного определения биокоррозионной активности грунта затруднительно. Однако для предварительного качественного выявления наличия опасности биокоррозии данный метод, наряду с регистрацией процессов оглеения по окраске грунта, достаточно информативен и при этом прост в применении. [c.18] Вернуться к основной статье