Miks on mittemetallistest materjalidest liivaskrapeerijad ideaalsed korrosiooniliste keskkondade setete jaoks?

Korrosiooniprobleem reovete settimisvoodrites

Sadeandmed reoveetöötluslikes kannatavad tõsise korrosiooni all, kuna teatud bakterite aktiveerumisel tekkib väävelhape. See juhtub eriti siis, kui andmes on olemas anaeroobsed tingimused, kus sulfaatredukeerivad bakterid teisendavad sulfaate vesiniksulfiidiga. Gaas reageerib seejärel õhuga pinnal, moodustades väävelhappe. See hapendab betoonseinaid, raudu ja kõiki vahendeid andmes. Isegi siis, kui need konstruktsioonid on kaetud epoksi- või polümeerkihiga, kiirendab mikroobide mõjutatud korrosioon siiski protsessi. Traditsioonilised roostevabad terasest liivakraapajad ei ole ohutud ka. Kloriidid, sulfiidid ja need tüüsed orgaanilised ühendid leidavad peenikesed pragud ja alustavad rikkeid. Need põhjustavad punktikorrosiooni, tühikukorrosiooni ja pingekorrosiooni, mis aja jooksul halvenevad. Kogu see kahju mõjutab järjepidevat liivakihuse eemaldamist ja tähendab seadmete vahetamist palju varem, kui see peaks vajalikuks olema. Selleks eriti mõeldud mittemetallistest liivakraapajatest on palju parem vastupanu nende keemiliste ainete ees. Need kasutavad spetsiaalseid polümeere, mis ei reageeri elektrokeemiliselt. Taimed, kes tegelevad eriti agressiivse reovee keemiaga, kulutavad sageli umbes 30% oma aastase hooldusbüdžeed korrosiooniprobleemide lahendamiseks. Seega on materjalide valimine, mis kestavad kauem, mitte ainult hea insenerilahendus, vaid tegelikult ka hädavajalik, et tagada tööde regulaarsus ja vältida liigset raha raiskamist pikas perspektiivis.

Kuidas mittemetallilised setete kraapjad pakkuvad ülimat korrosioonikindlust

Polümeeride ja komposiitmaterjalide teadus korrosioonikindluse tagamisel

Mittemetallilised setete kraapjad kasutavad korrosioonikindluse saavutamiseks spetsiaalselt loodud polümeere, nagu UHMWPE (ultrakõrgemolekulaarse polüetüleen) ja klaaskiust tugevdatud plastid (FRP). Need materjalid eemaldavad elektrokeemilised teed kolmel viisil:

• Molekulaartihedus (0,94–0,98 g/cm³) loob läbimatu barjääri mikroobide tungimise ja hapete sissepääsu suhtes
• Keemiliselt inertsed polümeerahelad takistavad oksüdatsiooni kloriidide (<500 ppm) ja väävelhappe (pH <1) suhtes, erinevalt metallidest, mis osalevad redoksreaktsioonides
• Absoluutne galvaaniline isoleeritus – korrosiooniks vajaliku elektrokeemilise elemendi elimineerimine

Sõltumatu polümeeride testimine vastavalt ASTM D638 kinnitab 89% tõmbetugevuse säilimist pärast 10 000 tundi pH 2 keskkonnas – see on neljakordne paremus epoksi-kattega süsinikterase ja roostevaba terase suhtes

Reaalsete tingimuste jõudlus: mittemetallilised vs. roostevabast terasest settekrabijad hapetes, kloriidirikkades keskkondades

Rojaldiseteras 316L – mida tihti tsiteeritakse selle korrosioonikindluse tõttu – laguneb kiiresti kloriidirikkas reovetes, hoolimata tootja väidetest 20-aastase kasutusiga pehmetes pH-tingimustes. Andmed 12 omavalitsuse ja tööstusliku puhastusjaama seitsmelt objektil näitavad:

Jaamaoperaatorid teatavad järjepidevalt 12–15 korda pikemast kasutusajast võrreldes süsinikterasega happelistes settimispaakides. Kuna metallipinnale ei tekki väsimist, augukorrosiooni ega galvaanilist kontakti, väheneb planeerimata seiskamine 70% – see on otsustav eelis kloriidirikkaste reovete rakendustes, mille reguleerivad EPA korrosioonijuhtnimed infrastruktuuri vastupidavuse kohta.

Mittemetalliliste settekrabijate toimelised ja majanduslikud eelised

Vähendatud seiskajad ja hoolduskulud eluea jooksul

Mittemetallist materjalidest muldskraabid võivad vähendada käitiskulusid, kuna neil ei esine korrosiooniprobleeme nagu metallsetel analoogidel. Mõne tööstusharu uuringu kohaselt, sealhulgas 2023. aastal ilmunud Water Environment Federationi raporti andmetel, vajavad klaaskiust plastikust (GRP) kraabid umbes poole vähem hooldust aastas võrreldes roostevabade teraskraabidega, kui neid kasutatakse kloriidide sisaldusel piirkondades. Aja jooksul tähendab see umbes 30-protsendilist kokkuhoidu üle kogu 20-aastase perioodi, isegi kui nende mittemetallsete variantide eelarve on alguses kõrgem. Selle kokkuhoidu põhjused on üsna lihtsad, kuid olulised kaasnevate juhtide jaoks.

• Katoodse kaitse süsteemide ja nendega seotud jälgimise elimineerimine
• Punktkorrosiooni või tühikukorrosiooni kahjustuste parandamine keevitusega puudub
• Vähendatud sagedus mootorahela, laagrite ja lülide asendamisel

Galvaanilise lagunemise puudumine eemaldab ka vajaduse perioodiliste kattekihi kontrollide ja uuesti katmise tsüklite järele – see lihtsustab veelgi hooldusplaneerimist.

Parem usaldusväärsus ja püsiv setete eemaldamise efektiivsus

Polümeerid, mis on kujundatud rasketeks keskkondadeks, säilitavad oma kuju ja tugevuse isegi siis, kui neid eksponeeritakse äärmiselt hapukatele või leelisele tingimustele pH 1 kuni 13. Metallkomponendid kalduvad neis tingimustes pragunema, kaotama kaitsekihte või lihtsalt kiiremini lahustuma. Hiljutine uuring jälgis toimekust kolme aasta jooksul kuues erinevas tehases, kus töödeldi veevärgiga rikastatud jäätmetvooge. Tulemused näitasid, et polümeeristest kettagaase kasutades eemaldati sette umbes 98% tõhususega, samas kui roostevabast terasest versioonid saavutasid vaid 74%. Kuna need polümeersüsteemid on kergemad, koormavad nad vähem mootoreid ja mehhanisme. Tehased märkisid energiasäästu 15–20%, samas kui süsteemid töötasid usaldusväärselt suurtes, üle 20 meetri laiustes paakides. Sellise kindla toimimise säilitamine on väga oluline tähtsates valdkondades, nagu keemilise neutraalseerimise basseinid. Kui tahked osakesed ei eemaldata korralikult, võib see põhjustada probleeme kogu töötlemisliini ulatuses ning viia keskkonnareguleerimise rikkumiseni, mida keegi ei soovi käsitleda.

Sobiva mittemetallilise setete skraperi valimine teie rakenduse jaoks

Peamised spetsifikatsiooniküsimused: paagi geomeetria, setete viskoossus ja keemilise kokkupuute profiil

Tõhus skraperi valik nõuab seadme võimete sobitamist kolme kriitilise tööparameetriga:

• Paagi geomeetria määrab mehaanilise ühilduvuse. Ümbermõõduga kuni 20 m sobivad tavaliselt perifeerse juhtimisega süsteemid, samas kui üle 30 m pikkused ristkülikukujulised paagid vajavad täieliku katvuse ja ühtlase pöördemomendi jaoks trassidele monteeritud või kettsõidukujundust.
• Setete viskoossus määrab skraperi tugevusnõuded. Väikese tihedusega seted (<10% tahkeid aineid) töötavad efektiivselt keskelt juhitavate skraperitega, kuid suure tihedusega settekogunemised (>25% tahkeid aineid) vajavad tugevdatud sõidusidemeid, suuremat tera kontaktala ja raskete koormuste jaoks mõeldud tugevdatud juhtmehhanisme, mis on hinnatud dünaamilise koormuse suhtes.

Keemiline kokkupuute on kõige keerukam tegur. Inseneridel tuleb analüüsida:

Värske 2024. aasta uuringu kohaselt põhjustavad peaaegu kaks kolmendikku kõigist karimahtude katkusteid materjalide sobimatus neile kokkupuutuvate keemiliste ainete suhtes. Seetõttu on nii oluline valida polümeerid, mis vastavad konkreetsele asukohale tegelikult iseloomulikele tingimustele. Võtke näiteks UHMWPE – see toimib suurepäraselt happelises keskkonnas, kus on palju sulfiide, kuid tuleb olla ettevaatlik temperatuuri tõusmisel üle 60 kraadi Celsiuse, sest see muutub liiga pehmeks. FRP-materjalid taluvad sooja paremini, ent siiski tuleb hoolikalt valida õiged smolid, kui soovitakse neid kloriidide vastu vastupidavaks teha. Enne igasuguste tehniliste nõuete lõplikku kinnitamist tasub kindlasti kontrollida tootjate esitatud keemilise vastupidavuse tabelid. Need peaksid järgima standardeid nagu ASTM D543 ja ISO 17892-10 testimismeetodid, et tagada kõikide nõuete kooskõla.

KKK jaotis

Miks settekaevudes tekib korrosioon?

Settivõõmud kannatavad korrosiooni all, kuna sulfatriivitavad bakterid teevad sulfaadidest vesiniksulfiidi gaasi, mis reageerib õhuga ja moodustab väävelhappe.

Milliseid materjale kasutatakse mittemetallsetes settekrabijates?

Mittemetallilised settekrabijad on valmistatud inseneripolümeeridest, nagu UHMWPE ja klaaskiust tugevdatud plastid, mis pakuvad paremat korrosioonikindlust võrreldes metallkomponentidega.

Kuidas vähendavad mittemetallilised settekrabijad hoolduskulusid?

Mittemetallilised settekrabijad vähendavad hoolduskulusid, kuna ei ole vaja galvaanilist kaitset, keevitusremonte ega sagedasi asendusi, mis viib 70% hooldustööde vähendamiseni.

Mis on peamised eelised mittemetalliliste settekrabijate kasutamisel?

Peamised eelised hõlmavad paremat korrosioonikindlust, väiksemaid hoolduskulusid, paremat usaldusväärsust ja suuremat sette eemaldamise tõhusust.