EN
Чому системи скребків піддаються корозії в стандартних стічних водах
А скрейперна система на муніципальній станції очищення стічних вод обладнання працює, здавалося б, у стандартних стічних водах — проте металеві компоненти піддаються корозії втричі швидше, ніж на сусідній станції. Різниця є невидимою: концентрація сірководню (H₂S), коливання pH та рівень хлоридів спричиняють прискорену корозію. Стічні води ніколи не є «стандартними» — їх склад варіює залежно від промислових джерел у верхньому стоку, температури та часу перебування, що впливає на хімічний склад середовища, яке руйнує скребки.
Сірководень, сірчана кислота та механізм корозії
Основний механізм корозії в стічних водах скрейперна система починається з утворення газу H₂S, коли сульфатредукуючі бактерії перетворюють сульфати на сульфід у зонах, що позбавлені кисню. Газ виділяється в надводний простір над скребком — там, де працюють металеві тягові ланцюги, зірочки та конструктивні елементи. Бактерії роду Thiobacillus заселяють ці поверхні й окиснюють H₂S до сірчаної кислоти, яка руйнує вуглецеву сталь зі швидкістю 0,5–2 мм на рік. У середовищі з високим вмістом H₂S ланцюгова ланка завтовшки 6 мм може втратити структурну міцність протягом 3–5 років — значно раніше, ніж розрахунковий термін служби осадкового резервуара, що становить 15 років.
Практичний приклад — муніципальна станція діагностує передчасну корозію
Муніципальна станція очищення стічних вод у Південно-Східній Азії виявила повторні відмови ланцюгового приводу у своєму первинному осадковому резервуарі скрейперна система — розриви ланок ланцюга, що виникають приблизно через 4 роки експлуатації замість очікуваних 12–15 років. Аналіз хімічного складу води виявив два чинники, що сприяли цьому: концентрацію сірководню в середньому 15 ppm у просторі над поверхнею води в резервуарі — утричі вищу за типовий муніципальний рівень — та підвищені рівні хлоридів через скидання стічних вод від верхнього за течією текстильного фарбувального виробництва. H₂S викликав утворення сірчаної кислоти, що руйнувала поверхню ланцюга з вуглецевої сталі; хлориди проникали крізь пасивний оксидний шар на штирях із нержавіючої сталі, викликаючи точкову корозію саме в зонах з’єднання ланцюга, де механічні напруження були максимальними. Компанія «Hengshui Huake Rubber & Plastic», яка має 18-річний досвід у сфері не металевих систем скребків і виробництво якої сертифіковане за стандартом ISO 9001, рекомендувала замінити металевий ланцюг і зірочки на систему з високоміцного інженерного пластику. Не металевий ланцюг принципово стійкий як до кислотного впливу, так і до точкової корозії, викликаної хлоридами — механізми корозії, які взагалі не застосовні до полімерних матеріалів. Після трьох років безперервної експлуатації замінений ланцюг не демонструє жодних вимірюваних ознак корозії, а підприємство поширило специфікацію на не металеві ланцюги на свої три інші осадові резервуари.
Металеві та неметалеві системи скребків
Стійкість до корозії, вага та собівартість протягом усього терміну експлуатації
Металевий скрейперна система — вуглецева сталь із покриттям або нержавіюча сталь марок 304/316 — забезпечує високу межу міцності на розтяг, але принципово вразлива до середовища стічних вод. Покриття зношуються в точках тертя; нержавіюча сталь стійка до рівномірної корозії, але піддається піттінгу хлоридами в зонах з’єднань. Неметалеві системи — інженерні пластики (УВПЕВ, нейлон, поліацеталь) та композити — принципово не схильні до електрохімічної корозії. Межа міцності на розтяг нижча, що вимагає більшого поперечного перерізу, однак зменшення ваги на 40–60 % знижує вимоги до приводного двигуна й спрощує монтаж. Аналіз собівартості протягом усього терміну експлуатації постійно вказує на перевагу неметалевих систем у середовищі помірної або сильнокорозійної дії.
Фактори, що прискорюють корозію системи скребків
pH, концентрація хлоридів, температура та абразивне зношування
Чотири фактори прискорюють скрейперна система корозія. Низьке значення pH — стічні води з рівнем pH нижче 6,0 через скидання промислових кислот — безпосередньо руйнують металеві поверхні. Високий вміст хлоридів — понад 500 мг/л через промислові скиди або вторгнення морської води — сприяє утворенню точкової корозії. Підвищена температура — кожне підвищення на 10 °C приблизно подвоює швидкість реакції. Абразивне зношування — пил і пісок руйнують покриття, оголюючи чистий метал у зонах напруження.
Підбір матеріалів для скребкових систем, стійких до корозії
П’ять властивостей матеріалів, що визначають термін його експлуатації
По-перше, хімічна стійкість — матеріал має витримувати тривале занурення в конкретну стічну воду з певним хімічним складом. По-друге, водопоглинання — УВМПЕ поглинає менше 0,01 % порівняно з матеріалами, які набухають і втрачають стабільність. По-третє, межа міцності при робочій температурі для забезпечення необхідної несучої здатності лопатей скребка. По-четверте, стійкість до абразивного зношування в умовах роботи з осадом, що містить пил і пісок. По-п’яте, стійкість до середовища парів H₂S/сірчаної кислоти над рівнем води. HSHuake's non-metallic скрейперна система рішення розроблені з високоміцних композитів, вибраних з урахуванням цих п’яти вимог до експлуатаційних характеристик у системах очистки стічних вод.
Поширені запитання
Чому система скребків кородує швидше, ніж очікувалося?
А скрейперна система кородує швидше, ніж очікувалося, через підвищене утворення сірководню, що утворює сірчану кислоту на металевих поверхнях, високі концентрації хлоридів, які спричиняють точкову корозію, низьке значення pH через промислові скиди та абразивні частинки, що руйнують захисні покриття в місцях концентрації напружень. HSHuake надає неметалеві системи скребків, які за своєю природою стійкі до цих електрохімічних механізмів корозії.
У чому різниця між металевими та неметалевими системами скребків?
Метал скрейперна система компоненти вразливі до впливу кислот та точкової корозії хлоридами. Неметалеві системи — інженерні пластики та композити — стійкі до корозії, на 40–60 % легші та забезпечують триваліший термін служби в умовах помірної або сильного забруднення стічних вод.
Як сірководень спричиняє корозію скребків?
Газ H₂S виділяється зі стічних вод у простір над рідиною скрейперна система . Бактерії окиснюють його до сірчаної кислоти, яка руйнує вуглецеву сталь зі швидкістю до 2 мм на рік. Ланка ланцюга товщиною 6 мм може вийти з ладу протягом 3–5 років.
Які умови стічних вод прискорюють корозію скребків?
pH нижче 6,0, хлориди понад 500 мг/л, температура вище 25 °C та абразивні частинки всі прискорюють скрейперна система корозію. Кожне підвищення температури на 10 °C приблизно подвоює швидкість корозії в агресивному середовищі.
Який термін служби системи скребків із неметалевих матеріалів?
Неметалева скрейперна система система, що використовує інженерні пластмаси, такі як УВПЕ (UHMWPE), має термін служби 15–20 років у муніципальних стічних водах — утричі або більше довше, ніж покрита вуглецева сталь у тому самому середовищі.
Чи можна модернізувати існуючий металевий скребок до неметалевого?
Так, існуючу скрейперна система систему скребків можна модернізувати під час планового технічного обслуговування, замінивши ланцюг, зірочки та лопаті на неметалеві компоненти, при цьому зберігаючи наявний електродвигун приводу та конструкцію резервуара й замінюючи лише ті компоненти, які схильні до корозії.