Korozja mikrobiologiczna i stale nierdzewne

Korozja mikrobiologiczna wywoływana jest oddziaływaniem aktywności metabolicznej mikroorganizmów. Na powierzchniach roboczych elementów ze stali nierdzewnej może dochodzić do koncentracja mikroorganizmów – i powstania tzw. biofilmu. Biofilm wpływa na procesy elektrochemiczne zachodzące na powierzchni metalu obniżając odporność korozyjną warstwy pasywnej. Mikroorganizmy powodujące niszczenie metali (żelaza) to zarówno bakterie tlenowe jak i beztlenowe korzące tzw. konsorcja w celu zoptymalizowania warunków rozwojowych. Do bakterii biorących udział w zjawiskach korozji można zaliczyć następujące grupy: bakterie produkujące kwasy APB, bakterie redukujące siarczany SRB, bakterie denitryfikacyjne, bakterie redukujące żelazo i wiele innych.

Korozja mikrobiologiczna na powierzchni stali nierdzewnej może przebiegać w następujący sposób: na powierzchni występuje koncentracja bakterii tlenowych, gruba warstwa mikroorganizmów ogranicza poziom tlenu pod warstwą osadu tworząc szczelinę (bakterie wytwarzają duże ilości tlenku żelaza), pod powierzchnią narośli mnożą się bakterie beztlenowe SRB a połączone oddziaływanie bakterii redukujących żelazo (bakterie tlenowe) i bakterii redukujących siarczany SRB (beztlenowe) prowadzi do aktywnej korozji powierzchni. W obszarze narośli mikroorganizmów występuje niedobór tlenu a przez to nie zachodzi repasywacja powierzchni stali nierdzewnej, co powoduje atak korozji wżerowej, szczelinowej.

Korozja mikrobiologiczna w instalacjach ze stali nierdzewnej powstaje preferencyjnie w wyniku stagnacji medium i rozwoju w nim mikroorganizmów. Z czasem zachodzące na powierzchni procesy elektrochemiczne przerywają warstwę pasywną i dochodzi do korozji wżerowej i szczelinowej. Takie zjawiska obserwowano dla wody stojącej nawet o niewielkim stężeniu jonów chlorkowych (<50 mg/l Cl-). Przykładem jest korozja w systemach przeciwpożarowych ze stali nierdzewnej, gdzie zarówno dla wody pobieranej z rzeki (1 mg/l Cl-) i wody wodociągowej (25 mg/l Cl-) w wyniku stagnacji medium zanotowano awarię instalacji po kilku latach eksploatacji. Przyczyną końcową był brak dostatecznego wytrawienia spoin i stagnacja medium, które doprowadziły do preferencyjnego ataku korozji mikrobiologicznej w obrębie utlenionych spoin bez końcowej obróbki wykańczającej [1].

 

Zapobieganie korozji mikrobiologicznej polega na przestrzeganiu poniższych zaleceń:

• spłukiwać i całkowicie osuszyć elementy wyposażenia zaraz po zatrzymaniu pracy instalacji,
• w miejscach gdzie mogą zbierać się i mnożyć drobnoustroje stosować wyższe natężenie przepływu (1-2,5 m/s),
• filtrować wodę dla usunięcia z niej zawiesin, które mogą powodować osady i stanowić schronienie dla bakterii,
• uzdatniać lub sterylizować wodę,
• regularnie czyścić powierzchnię elementów.

Generalnie należy ograniczać warunki sprzyjające korozji szczelinowej i wżerowej przez spowolnienie narastania biofilmu i możliwość jego kontroli.

 

Literatura

[1]. Research Report No VTT-R-01556-08 12.2.2008, Corrosion of Stainless Steel in Fire Protection Systems