Обрастание биологическое в морской воде

При постоянном погружении металла в морскую воду на малых глубинах концентрация кислорода соответствует или близка к насыщению, биологическая активность и температура воды максимальны. Обрастание поверхности металла морскими организмами,. [c.29]

Высокая агрессивность и биологическая активность морской воды, способствующая биологической коррозии и обрастанию аппаратуры при ее использовании, рассмотрены в предыдущей главе. Они определяют необходимость использования специальных мер защиты аппаратуры от коррозии в морской воде, тем более что микробиологическое обрастание толщиной 250 мкм на теплообменнике, в котором протекает морская вода, на 50 % уменьшает коэффициент теплопередачи. [c.26]

Разбавленная морская вода, например, в гаванях, может быть ненасыщенной карбонатом кальция и в таких случаях защитный минеральный осадок не образуется. Наличие промышленных загрязнений может непосредственно делать воду более коррозионноактивной, а кроме того может приводить к гибели морских организмов, в результате чего не происходит биологическое обрастание. Присутствие в загрязненной воде сульфидов п аммиака усиливает ее разрушающее воздействие на сталь н медные сплавы. [c.17]

Пассивность никеля при полном погружении в морскую воду может поддерживаться в быстром потоке. Средняя скорость коррозии никеля в условиях погружения может достигать 130 мкм/год [4]. В неподвижной воде никель подвержен биологическому обрастанию и под образовавшимся слоем, так же как и в щелях, может происходить необратимая потеря пассивности. При 16-летней экспозиции в Тихом океане средняя скорость коррозии никеля, определенная по потерям массы, была равна 30,7 мкм/год (см. табл. 28) [40]. Однако уже после первого года экспозиции наблюдалась перфорация пластин толщиной 6,35 мм в результате локального питтинга. На больших глубинах средние скорости коррозии никеля составляли от <2,5 до 46 мкм/год [43]. В щелевых условиях наблюдалась перфорация образцов всего за 197 дней. При этом общая поверхностная коррозия была очень мала, а все коррозионные потери приходились на питтинг. Наблюдалась [c.81]

Погружаемые в морскую воду алюминиевые конструкции окрашивают в основном с целью предотвращения обрастания. Безопасны и эффективно предохраняют алюминий от биологического обрастания составы на основе оловоорганических соединений. Не следует применять краски, содержащие соединения меди, так как выделившиеся из краски и осевшие на открытых участках поверхности алюминия ионы меди могут вызывать ускоренный питтинг. Нанесение предварительного антикоррозийного покрытия позволяет в какой-то мере уменьшить такую опасность, однако с появлением оловоорганических составов применение более сложных систем, содержащих соединения меди, нельзя считать оправданным. Ни в коем случае нельзя также использовать для получения необрастающих покрытий краски, содержащие соединения ртути. Ртуть образует с алюминием амальгамы и делает его склонным к растрескиванию при наличии растягивающих напряжений. [c.156]

Зависимость коррозионных потерь от времени экспозиции для образцов, испытывавшихся на среднем уровне прилива, имеет интересные особенности, являющиеся серьезным аргументом в пользу изложенной выше теории биологического контроля скорости коррозии в морской воде. Эта кривая представлена на рис. 122. Видно, что в течение первого года экспозиции скорость коррозии стали была очень велика (примерно 250 мкм/год), почти вдвое выше, чем при экспозиции в условиям постоянного погружения. Образцы в зоне прилива также подвергались обрастанию (в основном усоногими раками), но оно происходило значительно медленнее, чем при постоянном погружении в том же месте, и только через год на металле образовался слой, обладающий высокими защитными свойствами. После этого (в интервале от 1 до 2 года испытаний) скорость коррозии упала до очень малого значения (менее 10 мкм/год). Медленное обрастание и больший доступ кислорода к поверхности металла в зоне прилива (по сравнению с погруженными образцами) задержали возникновение полностью анаэробных условий на металлической поверхности, что, очевидно, и проявилось в увеличении периода защиты металла вследствие обрастания. Если бы рост бактерий на этой стадии можно было затормозить, то скорость коррозии осталась бы на очень низком уровне, сделав возможной длительную эксплуатацию углеродистой конструкционной стали без защитных покрытий. Это было бы аналогично случаю атмосферной коррозии стареющих (низколегированных) сталей, при многолетней эксплуатации которых практически не требуется никакого ухода. [c.444]

Кроме солей на коррозию металла в морской воде влияют температура, периодичность смачивания и содержание в ней кислорода. Дополнительным фактором, воздействующим на защитное лакокрасочное покрытие, а следовательно, и на протекание коррозионных процессов, является биологический фактор — обрастание морскими организмами. Особо жесткими являются условия эксплуатации покрытий в зоне периодического смачивания, в которой действуют также климатические факторы. [c.191]

Если нержавеющие стали предполагается использовать в условиях полного погружения, то для предупреждения разрушения металла необходимо принять специальные меры защиты. Необходимо либо обеспечить поддержание пассивности, либо использовать катодную защиту. Большая скорость потока морской воды у поверхности металла позволяет обеспечить приток свежего кислорода, необходимого для пассивации, что ускоряет залечивание дефектов защитной окисной пленки. Быстрый поток, кроме того, препятствует биологическому обрастанию. В неподвижной воде важным средством борьбы с коррозией является катодная защита, позволяющая предотвратить опасность возникновения и развития щелевой, питтинговой, туннельной и кромочной коррозии, а также всех видов селективного разрушения металла. [c.60]

Как улсе отмечалось выше, пассивное состояние поверхности никеля и его сплавов поддерживается только в условиях хорошей аэрации. В зоне брызг такие условия почти всегда существуют. При частом обрызгивании поддерживается пассивность даже сплавов класса П1 (см. табл. 27), если, конечно, поверхность металла чистая, нет отложений и мест, где могла бы скапливаться морская вода. Последнее требование должно быть учтено на стадии проектирования. Отсутствию отложений способствует и то, что в зоне брызг не происходит биологическое обрастание. [c.79]

В данном докладе предпринята попытка обобщить состояние наших знаний о влиянии морской воды на широкий круг материалов и компонентов. Для этого была собрана вся имевшаяся информация по этим вопросам. Рассмотрено поведение материалов, применяемых в конструкциях и системах, предназначенных для размещения на дне океана или в условиях полного погружения, а также представляющих интерес с точки зрения спасательных работ. В связи с этим материалы, используемые главным образом в береговых сооружениях, например дерево и бетон, не рассматривались. Точно так же не обсуждается и само по себе биологическое обрастание, не связанное с возможным повреждением материалов участвующими в обрастании морскими организмами. Информацию по этим вопросам можно найти в других работах [c.458]

В теплой морской воде, богатой растительным ) и животными организмами, наблюдается обрастание покрытий. На поверхности образуется бактериальная слизистая пленка, состояш,ая из бактерий, простейших микроорганизмов и диатомовых водорослей, которая, увеличиваясь, достигает большой толщины (количество отлагающейся биомассы нередко доходит до 40 кг/м в год и более). Обрастание вызывает ускоренное разрушение покрытий и преждевременную коррозию металла. Одновременно резко ухудшаются эксплуатационные характеристики объектов, находящихся в воде скорость движения судов уменьшается на 50—100%, выходят из строя судовые и океанологические приборы, возрастает волновая нагрузка на гидротехнические сооружения. Все это вызывает необходимость борьбы с неблагоприятным воздействием биологической сферы. [c.183]

Биологическое обрастание. Склонность медных сплавов к обрастанию взаимосвязана с их коррозионным поведением. Как правило, присутствие ионов меди делает тонкий слой воды, примыкающий к корродирующей поверхности металла, токсичным для морских организмов. В типичном случае при скорости растворения меди примерно [c.101]

Биологическое обрастание поверхностей в морской воде уже давно считается естественным явлением. Образование слоя водорослей и раковин на корпусах судов, увеличивающее их массу и снижающее скорость движения, с древних времен представляет серьезную проблему с точкя зрения экономичности морских перевозок. Однако необходимо учитывать, что появление заметных на глаз организмов, таких как усоногие раки, морские черви, двустворчатые моллюски и т.д., происходит на сравнительно поздней стадии развития химических и биологических процессов. [c.431]

Биологический фактор (обрастание подводной части конструкции различными морскими растительными и животными организмами мшанками, балянусами, диатомеями, кораллами) значительно ускоряет коррозию металлов в морской воде, вызывая разрушение защитных покрытий (что наблюдается в присутствии ба-лянусов), неравномерную аэрацию и щелевую коррозию. Кроме того, некоторые организмы (например, диатомеи) в результате фотосинтеза выделяют кислород, что ускоряет коррозию, так как [c.400]

Медь и ее сплавы наряду со сплавами железа широко использовались человеком с древних времен. Медь имеет положительное значение термодинамического потенциала по отношению к обратимому водородному электроду (-f0,52 В для u u+ и +0,35 В для u- - u +) и поэтому обладает высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в пресной и в морской воде при небольшой скорости движения, в большинстве кислот, кроме окислительных, в ряде органических соединений. Опасно для меди присутствие в атмосфере и в воде примесей аммиака и его производных. Важным свойством меди и ее сплавов, определившим их широкое применение в морских условиях, наряду с хорошей коррозионной стойкостью является неподверженность биологическому обрастанию в морской воде. Технически чистая медь марок МО—М4, отличающихся различ- [c.71]

В лаборатории фирмы Тпсо (Райтсвилл-Бич, Сев. Каролина) в течение 5 лет проводились исследования обрастания и коррозии в морской воде [1,74]. Сильно корродирующие материалы, такие как сталь, подвержена и сильному обрастанию, но этот слой легко удаляется, а периодически просто отваливается вместе с продуктами коррозии. Пассивные металлы, например алюминий, также быстро обрастают, но в этом случае биологический слой прочно сцеплен с поверхностью металла. а щелевая коррозия под этим слоем приводит к питтингу. Токсичные металлы, такие как бериллий и свинец, также подвержены обрастанию. Медные сплавы обладают стойкостью к обрастанию, что объясняется образованием на их поверхности продуктов коррозии, содержащих закись меди, токсичную для морских организмов. Часто образующийся на медных сплавах гидроксихлорид меди не токсичен и в этом случае обрастание происходит, но легко поддается очистке. Чистая медь и сплавы 90—10 Си —Ni и 70—30 Си — Ni в равной степени стойки к обрастанию. Присутствие медных сплавов не защищает от обрастания соседние детали конструкций, изготовленные из других материалов. Это [c.185]

В гораздо более агрессивной среде, какой является морская вода, скорость коррозии определяется деятельностью и взаимодействием морских микроорганизмов и бактерий. В условиях постоянного полного погружения стальные пластины сначала корродировали с очень высокой скоростью, но быстро обрастали морскими организмами, в дальнейшем этот слой оказывал существенное защитное воздействие. В отсутствие обрастания наибольшие коррозионные потери массы (среди четырех партий образцов) наблюдались бы, несомненно, именно з морской воде. Такое предположение подтверждается сравнением данных для солоноватой и морской воды на рис. 121, а также результатами, полученными при испытаниях в Карибском море, которые обсуждаются ниже. В слегка солоноватой воде обрастание морскими организмами не присходит, поэтому скорость коррозии выше, чем в морской воде, хотя сама по себе малая соленость уменьшает коррозионную активность воды. В результате коррозионные потери в солоноватой воде после 4-летней экспозиции были гораздо выше, чем в морской воде, где проявилось защитное действие биологического обрастания. [c.443]

На рис. 125 показаны зависимости коррозионных потерь от времени экспозиции в морской воде в условиях сильного и слабого обрастания (образцы испытывались в разное время в одном и том же месте). Видно, что сильное обрастание защищает сталь от коррозии. Нижняя кривая соответствует обычной для Коко-Соло скорости обрастания. При этом защитный слой образуется очень быстро и уже через 3 мео коррозия определяется бактериальной деятельностью. Стационарное значение скорости коррозии составляет 75 мкм/год. Верхняя кривая на рис. 125 — результат необычного и в данном случае счастливого стечения обстоятельств. Дело в том, что исследования обрастания в гавани Коко-Соло проводятся уже более 10 лет, и все это время местные воды характеризовались очень интенсивным обрастанием ракушками. Однако именно в период проведения последних испытаний что-то угнетающе подействовало на популяцию усоногих. Причина точно не установлена, но возможно, что она связана с применением гербицидов для очистки от водорослей дренажных каналов, входящих в гавань. Когда было замечено, что интенсивность обрастания в гавани уменьшилась, в воду был погружен второй испытательный стенд с образцами, для которых и были получены данные, представленные на верхней кривой рис. 125. Сравнение двух кривых дает наилучшую из всех имевшихся до сих пор характеристику защитного действия морского биологического обраста-иия, показывая изменение коррозионного поведения стали в морской воде при уменьшении интенсивности обрастания примерно на 85 %. Видно, что при слабом обрастании коррозионные потерн после 1 г экспозиции более чем в 3 раза превосходят потери, наблюдавшиеся при сильном обрастании. [c.448]

Результаты длительных и краткосрочных коррозионных испытаний конструкционной углеродистой стали в естественных водных средах свидетельствуют о существенном влиянии морских организмов на скорости коррозии сплавов на основе железа в морской воде. В начальный период экспозиции, пока обрастание макроорганизмами не привело к образованию сплошного покрытия, наблюдались очень высокие скорости коррозии (до 400 мкм/год). Продолжительность этого начального периода, тип и интенсивность обрастания, а также коррозионные потери в течение первого года экспозиции в разных местах могут значительно отличаться. К концу первых 1—1,5 лег экспозиции большинство исследованных образцов было покрыто толстым слоем морских организмов, участвующих в обрастании. Хотя состав этих естественных покрытий сильно изменялся в зависимости от географического положения места испытаний, все они оказывали существенное защитное влияние на стальные пластины. Защитные свойства естественных покрытий, образующихся при обрастании, значительно уменьшаются, когда они становятся достаточно толстыми (биологически активными) и препятствуют проникновению кислорода к поверхности металла. В этих условиях процесс коррозии контролируется сульфатвосстанавливающими бактериями, активными в анаэробной среде на поверхности металла, сохраняющейся благодаря самозалечивающемуся покрытию, возникшему при обрастании. Скорость коррозии стали приобретает стационарное значение, причем для различных мест эти значения очень близки. [c.453]

Морская коррозия аналогично почвенной протекает как электрохимический процесс с кислородной деполяризацией. Вода различных морских водоемов содержит от 1 до 3,8% легкодиссоцинру-ющих солей и поэтому обладает высокой электрической проводимостью. Морская вода, кроме того, хорошо аэрирована и содержит до 0,04 г/л кислорода. Это делает ее достаточно активной в коррозионном отношении. Разрушение металлов нередко усугубляется влиянием механического и биологического факторов (эрозия и кавитация, обрастание конструкций морскими растительными и животными организмами).Особенное усиление коррозии наблюдается вблизи ватерлинии. Это объясняется легким доступом кислорода к металлу и ухудшением условий для образования и сохранения защитных пленок из продуктов коррозии. На скорость коррозии в морской воде сильное влияние оказывает окалина создавая катодные участки, она может в десятки раз увеличивать обычную для морских условий скорость коррозии. [c.157]

Поскольку измейение солености сопровождается, как правило, и другими эффектами, то суммарное влияние этих изменений на коррозионные процессы следует определять в каждом конкретном случае отдельно. Например, растворимость кислорода в воде Каспийского моря должна быть существенно ниже, чем в морасой воде с соленостью 35 %о. Коррозия в разбавленной морской воде, встречающейся в устьях рек, может быть более сильной, хотя сам по себе электролит может быть менее агрессивным. В отношении растворенных карбонатов обычная морская вода, как правило, ближе к состоянию насыщения, тогда как разбавленная морская вода не насыщена и в ней менее вероятно образование осадка карбонатного типа, что приводит к усилению коррозии. В разбавленной морской воде затруднена, а иногда и совсем невозможна жизнедеятельность морских организмов, в результате чего уменьшается тенденция к образованию на металле защитного слоя при биологическом обрастании. [c.23]

Никель—медь. В конструкциях, работающих в быстром потоке морской воды, такие сплавы, как Монель 400 и Монель К500, демонстрируют прекрасную коррозионную стойкость. Приток кислорода достаточен для поддержания пассивности, а большая скорость движения воды препятствует биологическому обрастанию. Результаты нспытанпй в быстром потоке, представленные в табл. 29, показывают, что оба сплава Монель значительно более стойки к коррозии в таких условиях, чем стали и сплавы на основе меди. [c.82]

Научно-исследовательской лабораторией ВМС США были проведены 16-летние коррозионные испытания ряда металлов в водных и атмосферных тропических средах Зоны Панамского канала и в некоторых других местах [61—64]. Наиболее широко было исследовано поведение конструкционной углеродистой стали AISI 1020. В ходе испытаний у острова Наос (Тихий океан, Зона Панамского канала) были получены зависимости коррозионных потерь от времени при продолжительной экспозиции стали в тропической морской воде. Были экспонированы 30 одинаковых пластин после 1, 2, 4, 8 и 16 лет для анализа брали по 6 образцов. Измеряли коррозионные потери массы, глубину питтинга и изменение временного сопротивления каждого образца, анализировали степень и тип обрастания, характер продуктов коррозии. Такие, же партии образцов испытывали на среднем уровне прилива у острова Наос и в пресной воде озера Гатун. Несколько образцов были помещены в солоноватую воду (<1 %) озера Мирафлорес (оба названных озера расположены в Зоне Панамского канала). Скорости коррозии и результаты исследования биологической активности в четырех различ- [c.441]

Все данные, представленные в табл. 162, получспы в сравнительно чистой, медленно движущейся прибрежной морской воде, подходящей для роста как макро-, так и микроорганизмов. В загрязненнш или разбавленной морской воде, в арктических водах, в условиях быстрого потока и в других случаях, когда кислород присутствует, а обрастание невозможно, скорости коррозии могут быть выше. Кроме того, приведенные результаты относятся к травленык образцам без поверхностной окалины с определенным отношением площадей боковых и лицевых сторон (0,056) и не имевшим контакта с другими металлами. Более высокое отношение площади боковых и лицевых сторон может увеличить средние коррозионные потери. Гальванические эффекты, вызванные большой площадью окалины, контактом с другим металлом или изменением свойств электролита, могут нарушать биологический контроль и усиливать питтннг. Всякие другие отклонения от нормальных условий также могут влиять на механизм корразии. [c.452]

Рост этих организмов в водах, применяемых для промышленных целей, может иметь серьезные последствия, и поэтому часто необходимо предпринимать меры, препятствующие их развитию. Рост живых организмов наблюдается, как правило, в воде при температуре 10—35° С. Наиболее распространенными видами организмов, которые встречаются в практике обработки воды, являются бактерии, грибки и др. Все они часто образуют слизь с последующим обрастанием водорослями, что способствует коррозии оборудования. Биологические обрастания приводят, например, к уменьшению интенсивности теплопередачи и зарастанию труб. Рост морских организмов (в частности, моллюсков) в системах для подачи морской воды может привести к уменьшению пропускной способности трубопроводов и водопропускпых устройств. [c.15]

Биологические обрастания в водоводах представлены в основном ракушками. На электростанциях, использующих морскую воду, среди многочисленных живых организмов — полипов, мшанок, трубчатых червей, водорослей — первенствует ракушка мидии, а на электростанциях, использующих пресную воду, — ракушка дрейсены. Личинки этих ракушек размерами менее 0,2 мм заносятся в систему охлаждения подобно другим взвешенным частицам. Те из них, которые закрепляются на стенках водоводов, интенсивно растут и к концу года достигают размеров 15—25 мм. Вполне взрослые мидии бывают длиной до 100 мм. При открытых створках ракушки контактируют с водой и усваивают из нее питательные вещества и растворенный кислород. Закрывая створки, ракушки изолируют себя от внешней среды и в таком состоянии могут существовать несколько суток. Способность ракушек отключаться от общения с внешней средой затрудняет борьбу с этим видом биологических обрастаний. Из-за ракушечных поселений поверхность стенок водоводов становится шероховатой при большом количестве ракушек уменьшается площадь живого сечения магистралей. Поселившиеся в трубах конденсатора или вынесенные туда потоком воды из напорного трубопровода, они могут полностью перекрыть сечение отдельных трубок. Все это вызывает возрастание гидравлического сопротивления трассы и сокращение подачи охлаждающей воды. С ее уменьшением падает вакуум в конденсаторе и ухудшаются показатели экономичности турбины. [c.244]

Однако использование машин, аппаратов и конструкций в различных областях промышленности связано с влиянием специфических факторов коррозии. В химическом машиностроении особую роль играет агрессивность сред. Химическая аппаратура эксплуатируется при высоких температурах и давлениях в контакте с различными кислотами, щелочами, агрессивными газами. Судостроение предъявляет особые требования к материалам в условиях контакта с морской или речной водой металлы и сплавы подвергаются различным видам локальной коррозии (особенно щелевой и контактной). Специфический фактор морской коррозии — биологическое обрастание металлических конструкций. Коррозия же металлических подземных сооружений осложняется электролитическим действием блуждающих TOKOiB различной частоты (от О до 50 гц), Атомная промышленность поставила ряд новых проблем в области коррозии и защиты металлов. Специфическим фактором коррозии оборудования, используемого в ядерной энергетике, являются высокие параметры теплоносителей, наличие нейтронных потоков, опасность наведенной радиоактивности в продуктах коррозии. Детали летательных аппаратов могут подвергаться также различным видам коррозии химической или электрохимической, в зависимости от назначения и способа эксплуатации. [c.120]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...