Бактериальная коррозия может развиваться при температуре 6—40° С, pH=1-10,5 в присутствии органических и неорганических веществ, включающих углерод, серу, азот, фосфор, калий, железо, водород, кислород и т. д.

Разрушение металла происходит по следующим причинам, непосредственно или косвенно связанным с жизнедеятельностью бактерий: на поверхности металла образуются различные электрохимические элементы; в растворе или на поверхности металла создаются агрессивные химические соединения; изменяются электрохимические потенциалы среды в связи с изменением концентрации кислорода в растворе. Бактерии быстро размножаются и легко приспосабливаются к изменяющимся физическим, химическим и биологическим условиям среды.

Последнее объясняется тем, что они могут адаптивно образовывать ферменты, необходимые для превращения среды в питательную. Бактерии, жизнедеятельность которых протекает в кислородсодержащих средах, относят к аэробным, в бескислородных средах — к анаэробным. Потребляемый аэробными бактериями кислород идет на окисление органических и неорганических веществ, в том числе и металла. Бактерии, использующие органические вещества в качестве источника энергии, называются гетеротрофными. Бактерии, окисляющие неорганические вещества и использующие при этом энергию для поддержания своего существования, называются аутотрофными. Необходимый углерод они получают в виде свободной или связанной в карбонаты двуокиси углерода. Обычно в коррозионном процессе участвуют бактерии многих видов, связанные между собой и совместно обусловливающие явление биологической коррозии.

При этом условия для существования анаэробных бактерий часто могут быть созданы деятельностью аэробоных бактерий. При аэрации почвы восстанавливающие бактерии погибают, а окисляющие развиваются. Характерен в этом отношении случай катастрофического разрушения крепи тоннеля в результате интенсивной бактериальной коррозии крепежных элементов. Основными факторами, влияющими на этот процесс, явились условия строительства сооружения и наличие микроорганизмов — тиобацилл. Последние начали развиваться в прилегающем грунте в условиях кессонной проходки и усиленного аэрирования грунта. Обычно в природе аэробные и анаэробные бактерии существуют совместно. В почве наиболее .интенсивная коррозия наблюдается в болотистых местах (рН = 6,2... 7,8), насыщенных органическими остатками, с пониженным содержанием кислорода. Поверхность изделий, имеющих значительную протяженность (трубопровод) , становится анодом по отношению к участкам, контактирующим с более аэрированной почвой, и коррозия усиливается. В анодных зонах возможно окисление гидрозакиси железа железобактериями. Бактерии могут инициировать коррозию меди, свинца и других металлов с образованием сульфидов.

Установлено, что электрохимическая коррозия металлов происходит при деполяризации локальных элементов. В аэробных условиях процесс идет при участии кислорода воздуха (анодное растворение стали, катодная деполяризация и образование продуктов коррозии). В анаэробных условиях процесс коррозии, казалось бы, должен прекратиться после поляризации локальных элементов. Однако при участии бактерий происходит и анаэробная коррозия. Установлено, что гидрагеназоактивный штамм сульфатвосстанавливающих бактерий является эффективными катодным деполяризатором при анаэробной коррозии алюминиевых сплавов. Скорость бактериальной коррозии в 100 раз превышает скорость коррозии в контрольном стерильном опыте.

Выпадающий при развитии бактерий сульфид железа может также способствовать усилению коррозии.




  • Читать все новости