Процессы биоповреждений

Изложены современные представления о биоповреждениях, встречающихся в условиях эксплуатации машин, оборудования и сооружений особенности методологии исследований, принципы диагностики, моделирования и прогнозирования процессов биоповреждений. Обобщены сведения о применяемых и перспективных методах защиты от биоповреждений материалов и покрытий. [c.2]

Вызывают некоторую тревогу и методологические-трудности проблемы в связи со специфичностью воздействия микроорганизмов на материалы, отсутствие разработок в области диагностики, моделирования и прогнозирования процессов биоповреждений. [c.4]

Химические факторы — состав и реакция среды, а также ее окислительно-восстановительные действия. В окружающей среде могут содержаться вещества, которые стимулируют или ингибируют жизнедеятельность микроорганизмов. Стимулируют жизнедеятельность микроорганизмов различные загрязнения. Они же являются важнейшим фактором инициирования процесса биоповреждений. Биоцидное действие для многих микробов оказывают соли тяжелых металлов (ртути, свинца, серебра, меди), галогены, некоторые галоиды и окислители, особенно хлорид бария, перекись водорода, перманганат и бихромат калия, борная кислота, углекислый и сернистый газы, фенол, крезол, формалин. Природа действия этих веществ различна, результат практически один — гибель [c.18]

Механизм биоповреждений весьма сложен. Микроорганизмы могут непосредственно разрушать материал конструкций, но чаще юни стимулируют процессы повреждений. Классификация процессов биоповреждений по видам, механизму и условиям их протека-лия представлена в табл. 1. [c.20]

Процесс биоповреждений материалов техники и сооружений в общем виде можно разбить на следующие этапы. [c.48]

Рис. 20. Классификация загрязнений, влияющих на процессы биоповреждений

Возможны следующие случаи расположения микроорганизмов и частиц загрязнений у поверхностей материалов конструкций [23] (рис. 21) раздельное расположение микроорганизмов и частиц загрязнений а) образование мостиков между частицами через бактерии и, наоборот, между бактериями через частицы (б) адсорбция микроорганизмов на поверхности больших по размеру частиц и проникновение в частицу (в) адсорбция меньших по размеру частиц на поверхности микроорганизмов (г) образование конгломератов из микроорганизмов и частиц загрязнений (д). Последнее имеет большое значение для диффузии питательных веществ, продуктов обмена, развития процесса биоповреждения. К частицам загрязнений и поверхностям материалов бактерии могут прикрепляться боковой стороной, капсулой, полюсом, жгутиками (е). Микроорганизмы могут покрыть частицы в один или несколько слоев. Их строение позволяет достаточно прочно прикрепляться к твердым поверхностям. Например, актиномицеты имеют мицелий, предназначенный для размножения, прикрепления к субстрату и извлечения питательных веществ. Мицелий, служащий для прикрепления, состоит из тончайших гиф, отличающихся кожистым строением и значительной плотностью [42]. [c.50]

ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ БИОПОВРЕЖДЕНИИ [c.58]

Исследование процессов биоповреждений материалов и покрытий, применяемых в технике, включают испытания в лабораторных условиях, натурные — на зональных климатических коррозионных станциях и микологических площадках, а также эксплуатационные, сочетающие работы при опытной эксплуатации, при хранении и при использовании по назначению машин и сооружений. [c.58]

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ БИОПОВРЕЖДЕНИИ [c.66]

Выше было отмечено, что часто вклад процесса биоповреждений в общем процессе повреждаемости металлоконструкций определить трудно. В этом случае целесообразно говорить об эффекте повреждаемости оз в результате воздействия факторов среды ХдТ оз = Еф(д э)Ат. [c.67]

Скорость процесса биоповреждения определяется аналогично скорости коррозии металлов и старения полимеров Ос и характеризуется эффектом повреждаемости микроорганизмами в единицу времени Ом=Юм/Ат. [c.67]

Системный методологический подход предусматривает широкое использование методов планирования активного и пассивного эксперимента (МПЭ) как при исследовании процессов биоповреждения, так и при совершенствовании и разработке новых способов и средств защиты. МПЭ рекомендуется использовать при определении МБП, оптимизации методов защиты, обработки и оценки полученных результатов. Выбор способов и средств защиты, оценка их эффективности при эксплуатации техники, оборудования и сооружений, обоснования технической и экономической целесообразности могут быть осуществлены с использованием схем их соответствия особенностям эксплуатации. Испытание совершенствуемых и новых методов защиты осуществляется в сравнении с используемыми в данной конструкции и применением МБП, полученных ранее. При этом возможно проведение лабораторных, ускоренных, натурных и эксплуатационных испытаний или их сочетание. [c.106]

Классификация процессов биоповреждений [c.60]

Для некоторых (двойных) комбинаций факторов свет и кислород, температура и кислород, механические напряжения и агрессивные среды) установлены общие закономерности процесса старения. Изучение же воздействия комплекса факторов и особенно во взаимосвязи с процессами биоповреждений, а также коррозии металлов проводится еще недостаточно. Это объяснимо с позиции сложности учета всех взаимовлияний. Например, только по механическим нагрузкам отдельные элементы конструкций могут подвергаться растяжению, сжатию, изгибам, вибрации и т. п. при их переменном (по значениям и во времени) или накладывающемся воздействии. [c.360]

При выборе упаковочного материала, а также варианта упаковки потребитель в каждом конкретном случае должен руководствоваться экономическими соображениями, конструктивными особенностями упаковываемых металлоизделий, требуемым сроком консервации, видом ингибитора атмосферной коррозии (его летучестью и первоначальным содержанием в бумаге), условиями окружающей среды. Исходя из функционального назначения антикоррозионной бумаги, при ее выборе необходимо учитывать способность упаковочного материала сохранять у поверхности упакованного в него металлоизделия необходимую концентрацию паров ингибитора, предотвращая его утечку за пределы упаковки, долговечность упакованного материала в условиях теплового и светового старения, а также устойчивость к биоповреждениям в процессе эксплуатации без нарушения целостности упаковки (трещин, изломов, вырывов и т. д.). [c.157]

В основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года указывается на необходимость увеличения долговечности машин, оборудования и сооружений. Сохраняемость техники зависит от эффективности мероприятий по защите конструкций от коррозии, старения и биоповреждений. Известно, что большинство процессов коррозии металлов и старения полимеров связано с воздействием микроорганизмов. [c.3]

Нефтяные топлива подвержены биоповреждениям при хранении, транспортировании и эксплуатации. Особенно нестойки к биоповреждениям топлива, предназначенные для летательных аппаратов. Стимулируют биоповреждения топлив повышенная температура (более 20 °С), загрязнения, попадающие в емкости, накопление воды. Более благоприятные условия для развития микроорганизмов создаются в зоне раздела топливо — вода. Это наблюдается в хранилищах топлив происходит порча топлив, коррозия емкостей. Оптимальное значение pH среды для развития микробов в топливах 7...7,5, при рН процесс биоповреждений топлив практически прекращается. Наибольший рост бактерий и грибов-окислителей углеводородов наблюдается в интервале тем-Хператур 25...40°С. Однако существуют психрофильные и термофильные микроорганизмы, разрушающие топлива. [c.42]

В лабораторных условиях исследуют биостойкость компонентов отдельных материалов и покрытий и образцы этих материалов и покрытий. При наличии математических моделей кинетики процесса биоповреждений и известности значимых факторов испытания могут быть интенсифицированы (ускоренные испытания, экспресс-методы). При натурных испытаниях исследуют биозащищенность узлов мащин и сооружений, а при эксплуатационных— оценивают биозащищенность конструкций в целом. [c.59]

Исследования материалов включают изучение физико-химических и других свойств анализ условий эксплуатации узлов и деталей, содержащих данный материал определение соответствия применяемого материала (покрытия) факторам среды исследование более сложной физической модели материал — микроорганизм, при этом целесообразно определение скорости процесса биоповреждения, эффекта биоиовреждений, установление биостойкости материала (покрытия) и биозащищенности металлоконструкции в целом выбор направлений по соверщенствованию методов защиты от биоповреждений и разработку новых методов оценку эффективности методов защиты от биоповреждений в условиях эксплуатации. [c.60]

Определение количественных значений показателей биоповреждений при одновременном действии нескольких факторов во времени, а также при проведении ускоренных испытаний сводится к решению задачи регрессивного анализа. Процесс биоповреждений рассматривают как явление статистическое, а результат эксперимента подвержен случайному разбросу. Применение планирования эксперимента позволяет уменьшить число опытов, а также получить математическую модель процесса биоповреждений [31]. Ее исследование позволяет показать значения целевой функции в тех точках факторного пространства, которые экспериментально не изучались, при этом под целевой функцией понимают некоторый показатель процесса г)=ф(х1, х ,. .., х ), где Х1, х .— независи- [c.69]

Рекомендованы следующие критерии оценки биоповреждаемости машин, оборудования и сооружений эффект повреждения микроорганизмами, при невозможности определения вклада микроорганизма — эффект повреждения в результате влияния факторов среды скорость процесса биоповреждений биостойкость материала (покрытия) — Кт (в общем случае — коэффициент стойкости факторам среды — Кф) [c.70]

В животноводческих помещениях создаются благоприятные условия для протекания процессов биоповреждений конструкций оборудования и сооружений. Для подавления жизнедеятельности микроорганизмов, которых обнаружено более 100 видов, применяют методы защиты, в том числе введение в покрытия бактерицидных и фунгицидных добавок (олово и кремнийоргани-ческие вещества, бензальдегид, салициловый альдегид и др.), перечень которых приведен в части I справочника. [c.40]

Аналогичные результаты были получены и с другими аэробными бактериями. Большое значение на развитие процессов биоповреждений полимеров имеет влагопро-ницаемость. В табл. 42.4 приведены данные, характеризующие рост грибов As. niger в зависимости от влагопрони-цаемости и растворимости полимеров. Значения Ь и гпоо [c.426]

Бактерии, грибы, актиномицеты инициируют и стимулируют процессы коррозии и старения продуктами своей жизнедеятельности, а при прямом или комбинированном воздействии (совместно с другими факторами среды) вызывают особый вид разрушения материалов и покрытий — биоповреждения. В настоящее время отечественные и зарубежные исследователи подчеркивают, что биоповреждения представляют собой эколого-технологическую проблему. Она является комплексной в научном плане и многоотраслевой — в практическом. Основа научных исследований проблемы базируется на законах биологии и химии, материаловедческих и природоведческих дисциплинах. Рациональная борьба с биоповреждениями немыслима без изучения экологии микроорганизмов, особенностей их существования, а также без знаний физико-химических свойств материалов и условий эксплуатации машин, оборудования и сооружений, без понимания вопросов природоиспользования и необходимости защиты природы от загрязнений. За несколько миллиардов лет эволюции жизни на земле микроорганизмы получили способность быстрой адаптации к изменяющимся условиям их обитания и источникам питания. Только этим можно объяснить активность ряда микроорганизмов в отношении созданных человеком конструкций, приводящую к разрушению последних. [c.3]

По характеру действия ферменты обладают строгой специфичностью, которая обусловлена структурным соответствием между молекулами субстрата и фермента. Каждый из них катализирует определенную химическую реакцию. На течение последних влияют условия среды (температура, pH, наличие химических соединений, облучение) и присутствие других ферментов [26]. Под действием факторов среды могут синтезироваться и новые ферменты. Их называют адаптивными, так как они позволяют микроорганизмам приспосабливаться к новым условиям. Ферменты, которые участвуют во внутриклеточных процессах,, называют эндоферментами, а ферменты, выделяемые микроорганизмами в окружающую среду, — экзоферментами. Последние могут являться биоцидами для других микроорганизмов или стимулировать процессы коррозии и биоповреждений материалов техники и сооружений. Каталитическая активность ферментов во много раз превышает неорганические катализаторы. Например, 1 мг железа, входящего в состав фермента каталазы, эквивалентен каталитическому действию 10 т железа в составе неорганического соединения при разложении перекиси водорода, air амилазы может превратить 1 т крахмала в сахар при соответствующих условиях. [c.14]

Биокоррозия является характерным процессом разрушения металла оборудования в ряде отраслей промышленности. Биоповреждениям подвержены подземные сооружения, метро, оборудование нефтяной промышленности, топливные системы самолетов, трубопровод при контакте с почвой и водными средами, элементы конструкций машин, защищенные консервационными смазочными материалами и лакокрасочными покрытиями. Анализ показывает дабл, 4 , что проблема защиты металлоконструкций от биопо-врёждений и биокоррозии, в частности, имеет межотраслевое значение. [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...