Si rezistojnë scraperët plastikë korrozionit në stacionet e trajtimit të ujërave të zeza?

Pse dështojnë shkrapërat metalike në mjediset e ujërave të zeza

H₂S, acidet organike dhe korrozioni i influencuar mikrobiologjikisht (MIC) shpejtsojnë degradimin e metaleve

Kur hidrogjeni sulfid (H2S) hyn në sistemet e ujërave të zeza, ai shndërrohet në acid sulfurik i cili shpërbën ato mbulesa oksiduese mbrojtëse në sipërfaqet metalike. Në të njëjtën kohë, të gjitha ato acide organike ulin nivelin e pH-së nën 4, duke krijuar kushte shumë të rënda që shpërbëjnë filmat e hollë mbrojtës në metale. Pastaj ka korrozionin e influencuar nga mikroorganizmat, ose MIC për shkurt, i cili bën gjërat edhe më të keqja. Këto baktere reduktuese të sulfatit (SRB) ushqehen në fakt edhe nga sulfatet edhe nga vetë metalet, duke shkaktuar shpejtësi dëmtimi që janë 200 deri në 400 përqind më të larta se ato që vërehen te proceset e zakonshme të korrozionit jashtë-biologjik. Sipas raporteve të ndryshme të inxhinierisë së korrozionit, komponentët e çelikut të pakorrozueshëm që ekspozohen këtyre kushteve zakonisht konsumohen me 0,8 deri në 1,2 milimetra çdo vit. Kjo ndihmon të shpjegojë pse afërsisht gjysma (rreth 43%) e scraperëve metalikë që përdoren në mjedise acide brenda instalacioneve të trajtimit të ujërave të zeza duhet zëvendësuar çdo 18 muaj ose rreth kësaj. Ndikimi financiar akumulohet shpejt kur pajisjet vazhdojnë të dështojnë parakohësisht.

Korrozioni galvanik dhe shpërthimet në pjesët e skrapimit prej çeliku inox dhe hekuri të derdhur

Kur metalet të ndryshme vijnë në kontakt, si p.sh. bulonat prej çeliku inox që qëndrojnë mbi kornizat prej hekuri të derdhur, formohen qeliza galvanike midis tyre. Këto reagime elektrokimike të vogla shpërbëjnë materialele me shpejtësi nga tre deri në pesë herë më të madhe se korrozioni i zakonshëm do ta bënte vetëm. Jonet kloride janë të pasionuara për të gjetur rrugën e tyre përmes defekteve të vogla në sipërfaqet e çelikut inox. Kur hyjnë brenda, ato fillojnë të krijojnë këto shpallje të keqija që e dobësojnë seriozisht strukturën. Kemi parë raste ku integriteti strukturor ka rënë rreth 40–60 përqind pas vetëm disa viteve ekspozimi. Në të njëjtën kohë, hekuri i derdhur ka edhe problemet e tij. Grafiti në këto materiale tendos të korrodohet së pari, ndërsa pjesët ferritike shpërbëhen, duke lënë pas vetes një strukturë që duket si djathë shvicer, por që nuk është mjaftueshëm e fortë për të mbajtur asgjë së bashku. Gjërat bëhen edhe më të keqja kur nivelin e pH-të bie nën 4, gjë që ndodh shpesh afër zonave industriale. Për një moment, pajisjet që duhet të zgjasin një dekadë fillon të dështojnë brenda dy viteve. Ekipet e mirëmbajtjes shpenzojnë rreth 74 përqind më shumë para për riparimin e këtyre dëmtimitve të metaleve krahasuar me thjeshtë zëvendësimin e pjesëve me shkrapa plastike, që mund të duket i shtrenjtë në fillim, por në fund të fundit kursen para.

Si Shkrapat Plastike Arrijnë Rezistencë të Përshkëlqyer ndaj Korrozionit

Inertnesi Elektrokimike: Asnjë Oksidim ose Dalje e Joneve në Kiminë Agresive të Ujërave të Helmuite

Materialet si polietilena me peshë molekulare shumë të lartë (UHMWPE) dhe nayloni 6/66 dallohen sepse nuk reagojnë kimikisht në kushte të rënda. Këto polimere të inxhinierizuara thjesht nuk oksidohen as nuk çlirojnë jone kur ekspozohen ndaj ujërave të ndotura korrozive. Ajo që i bën të veçanta është përbërja molekulare e tyre, e cila nuk përçan fare elektricitetin, prandaj nuk ka asnjë mundësi që të ndodhë korrozioni galvanik midis materialeve të ndryshme. Rangu i dendësisë për këto plastika është rreth 0,94 deri në 0,98 gram për centimetër kubik, duke krijuar sipërfaqe aq të ngushta sa mikroorganizmat vështirësohen të ngjiten në to dhe kimikatet gjejnë vështirësi të penetrojnë. Edhe kur hasen me koncentrime klori deri në 500 pjesë për milion ose tretësira acid sulfurik me pH më pak se 1, këto materiale mbeten shumë të qëndrueshme, duke ruajtur rreth 98% të rezistencës së tyre ndaj korrozionit. Testet laboratorike, të shpejtuar me kohë, tregojnë gjithashtu diçka impresionuese: pas një ekspozimi të barazvlerëshëm në botën reale, që zgjat rreth 10.000 orë në kushte ekstremisht acide deri në alkaline, nga pH 2 deri në 12, materialet ruajnë rreth 89% të forcës së tyre origjinale të tensionimit. Kjo lloj qëndrueshmërie do të thotë se komponentët polimerikë mund të zgjasin shumë më shumë se alternativat tradicionale metalike para se të tregojnë shenja degradimi.

Profili i Rezistencës Kimike të Nylonit 6/66 dhe UHMWPE ndaj Sulfideve, Të Mbeturave të Klorit dhe Organikëve me pH të Ulët

Nyloni 6/66 tregon një rezistencë shumë të mirë ndaj nivелеve të hidrogjen-sulfidit që gjenden në ato digestorë anaerobikë. Ndërkohë, UHMWPE ka një sipërfaqe që refuzon ujin, e cila pengon komponimet acide në nivele më të ulëta pH, të cilat zakonisht korrodhojnë agresivisht sipërfaqet metalike. Në çështjen e rezistencës ndaj dezinfektantëve të klorit dhe të çarjeve të shkaktuara nga sulfidet, këto plastika janë katër herë më të mira se metalet e mbuluara me epoksi, sipas disa testimeve të shpejtuara të kryera mbi to. Dhe e gjithë kjo rezistencë kimike bën në fakt një ndryshim të madh edhe në anën financiare. Studimet mbi sistemet e ujërave të zeza tregojnë se operatorët kursen rreth dy të treta të kostos totale kur përdorin këto materiale në vend të zgjidhjeve të çelikut inox.

Avantazhet e Projektimit të Shkrapuesve Plastikë Përtej Rezistencës ndaj Korrozionit

Zvogëlimi i Korrozionit të Indukuar nga Mikroorganizmat (MIC): Sipërfaqet Jo-Prurëse dhe Jo-Ushqyese Pengojnë Formimin e Biofilmave të Baktereve Zvogëluese të Sulfatit (SRB)

Shkrapatët plastike në fakt funksionojnë mjaft mirë kundër korrozionit të shkaktuar nga mikroorganizmat (MIC), sepse eliminohen dy faktorë të mëdhenj që e bëjnë atë të mundur: reaksionet elektrokimike dhe ushqimet e disponueshme. Materiali plastik nuk përçan elektricitetin, prandaj pengon mënyrën se si bakteriet reduktuese të sulfatit (SRB) transferojnë elektronet gjatë proceseve të tyre metabolike. Për më tepër, pasi plastika nuk është metal dhe nuk përmban burime karboni, nuk ka asgjë ku bakteriet të ngjiten kur formojnë ato biofilme të padëshiruara. Hulumtimet nga instalimet e trajtimit të ujërave të ndotura tregojnë se polietilena me peshë molekulare shumë të lartë (UHMWPE) mund të zvogëlojë ngjitjen e biofilmeve të SRB me rreth 70%. Kjo zvogëlon në mënyrë të konsiderueshme problemet me korrozionin e pikave të shkaktuar nga mbledhja e shtresave të mbeturinave dhe do të thotë se operatorët nuk duhet të kërkojnë biocide të shtrenjta apo metoda të paqëndrueshme mekanike paqëndrueshme për pastrim aq shpesh.

Benefitet operacionale: Mirëmbajtje e reduktuar, jetëgjatësi më e gjatë e përdorimit dhe kostë totale më e ulët e pronësisë në krahasim me alternativat metalike

Faktori i stabilitetit elektrokimik sjell disa përfitime shumë të mira për operacionet në tokë. Fabrikat në të gjithë vendin kanë parë rreth 40% ulje në kohën e tyre vjetore të mirëmbajtjes kur kalojnë në këto sisteme të bëra nga modulat plastike. Çfarë është edhe më e mirë? Problemet e korrozionit që dikur konsumonin kaq shumë kohë teknikësh zhduken plotësisht. Pjesët e çelikut inox tregojnë një histori të ndryshme. Ato duhet zëvendësuar çdo dy vit, dhe po flasim për një shumë serioze këtu – rreth 700 000 dollarë amerikanë plus ndryshime për çdo instalim të ri. Shkrapatësit plastike tregojnë një histori të krejt ndryshme. Këto pajisje vazhdojnë të funksionojnë fort mirë për më shumë se një dekadë, me vetëm një kontroll të shpejtë një herë në vit. Numrat e mbështesin edhe këtë. Analiza e kostos së ciklit të jetës tregon kursime rreth 30–35%, diçka që përvoja reale e konfirmon. Marrim si shembull një objekt trajtimi ujërash të zeza në Mesperëndim. Pas kalimit në shkrapatësit plastike, ai arriti të ulë gati 18% nga shpenzimet e përgjithshme brenda vetëm dhjetë-mujorit të parë të operimit.

FAQ

Pse shkrapatërat metalike dështojnë në mjediset e ujërave të zeza?

Shkrapatërat metalike dështojnë në mjediset e ujërave të zeza për shkak të faktorëve si hidrogjeni sulfid që kthehet në acid sulfurik, ulja e niveleve të pH-së dhe korrozioni i influencuar nga mikroorganizmat (MIC) nga bakteriet reduktuese të sulfatit.

Si arrijnë shkrapatërat plastike rezistencë superiore ndaj korrozionit?

Shkrapatërat plastike, të bëra nga materiale si UHMWPE dhe nylon 6/66, janë elektrokimikisht inerte dhe nuk oksidohen as nuk korrodohën në kushtet agresive të ujërave të zeza, duke ruajtur deri në 98% rezistencë ndaj korrozionit.

Cilat janë përfitimet operative të përdorimit të shkrapatërat plastike?

Shkrapatërat plastike ofrojnë mirëmbajtje të reduktuar, jetëgjatësi më të gjatë shfrytëzimi dhe kostë totale më të ulët pronësie. Ato zvogëlojnë korrozionin, zgjasin mbi një dekadë dhe kërkojnë zëvendësime më pak të shpeshta krahasuar me alternativat metalike.