Гамбургська імітаційна камера - в двох словах

Біогенна корозія є прогресивним процесом, але власники будинків не можуть дозволити собі чекати роками, перш ніж знати, чи буде даний реабілітаційний продукт працювати оптимально. Щодо цієї теми, експеримент із імітаційною камерою в Гамбурзі дає дуже цінні знахідки.

  • Тести на "чисту кислоту" вводять в оману при оцінці потенційної міцності матеріалів, що піддаються біогенній корозії.
  • Камера імітації в Гамбурзі відтворює справжню бактеріологічну екосистему біогенної корозії
  • Оптимізуючи всі параметри навколишнього середовища, камера прискорює процес корозії у співвідношенні 1 до 24
    • Кожен рік у імітаційній камері в Гамбурзі еквівалентний 24 рокам у еталонній каналізації
  • SewperCoat ® виявився в кілька разів кращим за інші продукти, включені в програму досліджень.

Повну наукову роботу, що описує вивчення гамбургської імітаційної камери, можна отримати в розділі Технічні статті

метод

Чому імітаційна камера в Гамбурзі?

Хоча тести на "чисту кислоту" дуже легко проводити в лабораторії, досвід показав, що вони не можуть точно передбачити довговічність матеріалів для ремонту каналізації, що зазнають реальної біогенної корозії. Наприклад, інертні покриття витримують випробування на "чисту кислоту", але кількість випадків руйнувань у реальних каналізаційних трубах незліченна. На протилежному кінці діапазону, хоча SewperCoat ® не витримує випробувань чистої кислоти, він демонструє виняткову стійкість до біогенної корозії в реальних застосуваннях.

Ось чому Kerneos Research співпрацює з провідними університетами світу, щоб краще зрозуміти ключові фактори міцності бетону в середовищі інфраструктури стічних вод. Біогенна корозія породжується розвитком складної живої екосистеми, і необхідні мультидисциплінарні групи, щоб побачити зв’язок між матеріальними та мікробіологічними науками.

На початку 90-х років дослідницька група з Гамбургського університету, Німеччина, розробила лабораторний тренажер, здатний відтворювати біогенну корозійну екосистему, виявлену в каналізаційних колекторах. Метою цієї команди, очолюваної доктором Боком, було надати промисловості дані про міцність матеріалів, які були б більш репрезентативними для реальних польових умов, ніж тести на чисті кислоти. Основним результатом стала розробка "імітаційної камери в Гамбурзі", яка дозволяє зразкам піддаватися реалістичному біогенному корозійному процесу з прискореною швидкістю. У цьому розділі узагальнено фактичну програму імітаційної камери в Гамбурзі та представлені результати щодо довговічності SewperCoat ® .

Гамбургська імітаційна камера: швидка та реалістична оцінка корозійної стійкості

На сьогоднішній день не існує стандартизованого випробування на біогенну корозію, оскільки створити цілі екосистеми в лабораторіях непросто. Імітаційна камера в Гамбурзі насправді є моделлю та інструментом, який потрібен галузі як керівництво для вибору відповідних матеріалів для конструкції та відновлення водопропускних труб.

Основною метою камери було порівняти поведінку різних цементованих матеріалів у добре змодельованому середовищі водопроводу у ретельно контрольованих лабораторних умовах. Імітаційна камера в Гамбурзі підтримувала ідеальні екосистемні умови, щоб забезпечити колонізацію та ріст бактерій Thiobacillus, щоб піддавати справжні будівельні матеріали дуже суворим умовам біогенної корозії.

Однією з ключових особливостей цього тренажера є його здатність прискорювати біогенний процес корозії, що дозволяє швидше оцінити довговічність. Порівнюючи швидкості корозії, зареєстровані у фактичній "опорній каналізації" в стані корозії, зі швидкістю, що спостерігається в камері, виявилось, що коефіцієнт прискорення становить двадцять чотири. Іншими словами, пошкодження, що спостерігаються через рік у імітаційній камері в Гамбурзі, потребуватимуть 24 років у еталонній каналізації.

Протягом декількох років експлуатації в камеру було включено кілька матеріалів, які зазвичай використовуються в промисловості, включаючи різні портландцементи, алюмінатні цементні кальції та SewperCoat ® .

Гамбургська імітаційна камера: як це працює?

Пояснити принцип імітаційної камери в Гамбурзі досить просто: у закритому контейнері створюються ідеальні умови для росту різних типів бактерій, відповідальних за біогенну корозію. Забезпечуючи їм належну температуру, вологість, джерело їжі та енергії (H2S), серед іншого, створюється реалістична та високопродуктивна екосистема для швидкого генерування біогенної корозії. Потім різні зразки матеріалів піддаються цим умовам, щоб з часом контролювати їх стійкість.

Як показано на схемі, камера складається із закритого контейнера з рядами, де виставляються зразки (кубики розчину). Камера оснащена спринклерами для забезпечення вологи та необхідних поживних речовин для росту бактерій. Система опалення підтримує температуру 30 ° C, оптимальну температуру для максимізації бактеріологічної активності. Газ H2S впорскується в камеру, щоб підтримувати рівень 10 ppm. Нарешті, потужна вентиляційна система забезпечує однакові умови у всіх частинах камери.

Оскільки бактеріям потрібен час, щоб "колонізувати" поверхню нових цементованих зразків, час витримки в імітаційній камері Гамбурга становив рік. Для оцінки стійкості матеріалів до біогенної корозії контролювали візуальний вигляд, кількість бактерій, рН поверхні, втрату ваги, глибину та тенденцію погіршення стану зразків.

Випробування є по суті порівняльним, і посиланням були зразки портландцементу. Швидке погіршення якості зразків портландцементного бетону підтверджує ефективність камери.

На цьому зображенні зображена реальна імітаційна камера в Гамбурзі, всередині якої є кілька цементованих зразків. Великі розміри камери дозволяють експонувати велику кількість зразків одночасно.

Ключові висновки Гамбургської камери: 100% алюмінат кальцію - це категорія сама по собі

Цей графік показує еволюцію поверхневого рН різних цементованих зразків, що піддаються дії гамбургської камери протягом одного року.

Це показує, що рН поверхні нормальних зразків портландцементу падає приблизно до 1, що дозволяє швидко кислий корозії. Разом з цими зразками, що потрапили в одне і те ж середовище, поверхневий рН зразків SewperCoat ® стабілізувався приблизно на рівні 3, що свідчить про значне зниження бактеріологічної активності. Той факт, що рН не опускався нижче 3, порога розчинення желатинового глинозему, підтвердив важливість алюмінатного складу SewperCoat ® .

Гамбургська імітаційна камера: підтвердження спостережень у реальних умовах

Гамбургська імітаційна камера функціонувала кілька років у 90-х роках минулого століття, що уможливило вивчення (в дуже контрольованих умовах) біогенної корозійної екосистеми, виявленої в каналізаційних колекторах, та її впливу на будівельні матеріали. Матеріали на основі алюмінату кальцію були чітко пристосовані до бактеріостатичного ефекту, спричиненого лише САС. Також була підтверджена неперевершена міцність зразків, повністю виготовлених з алюмінату кальцію. Ці кількісні спостереження відповідають якісним спостереженням, проведеним на сотнях відремонтованих каналізаційних систем SewperCoat ® по всьому світу.

Одне з часто задаваних питань - яка тривалість життя SewperCoat ®. Кожне застосування санітарної каналізації є абсолютно унікальним та динамічним середовищем, і досі не існує системи моделювання, здатної передбачити, як буде розвиватися кожне конкретне середовище. Однак симуляційна камера в Гамбурзі показала, що в середовищі з надзвичайно важкими корозійними умовами - один рік у гамбурзькій камері еквівалентний двадцяти чотирьом рокам у каналізації в корозійних умовах - SewperCoat ® втратив лише 20% своєї ваги. Подібне кількісне дослідження, ретельно контрольоване, дозволяє судити про те, що SewperCoat ® має потенціал забезпечити "захист для поколінь".