Хамбургска симулационна камера - накратко

Биогенната корозия е прогресивен процес, но собствениците на жилища не могат да си позволят да чакат години, преди да разберат дали даден реабилитационен продукт ще работи оптимално. Във връзка с тази тема експериментът на симулационната камера в Хамбург дава много ценни открития.

  • Тестовете за „чиста киселина“ са подвеждащи, когато се оценява потенциалната трайност на материалите, изложени на биогенна корозия.
  • Симулационната камера в Хамбург пресъздава реалната бактериологична екосистема на биогенна корозия
  • Чрез оптимизиране на всички параметри на околната среда камерата ускорява процеса на корозия със съотношение 1 до 24
    • Всяка година в симулационната камера в Хамбург е еквивалентна на 24 години в референтната канализация
  • SewperCoat ® се оказа няколко пъти по-добър от другите продукти, включени в изследователската програма.

Пълна научна работа, описваща изследването на симулационната камера в Хамбург, може да бъде получена в раздела Технически статии

хамбургски

Защо симулационната камера в Хамбург?

Въпреки че тестовете с „чиста киселина“ са много лесни за извършване в лабораторията, опитът показва, че те не могат да предскажат точно трайността на материалите за ремонт на канализацията, изложени на действителна биогенна корозия. Например, инертните облицовки издържат на тестовете за "чиста киселина", но броят на случаите на повреда в реалната канализация е безброй. В противоположния край на диапазона, докато SewperCoat ® не може да издържи изпитване на чиста киселина, той показва изключителна устойчивост на биогенна корозия в реални приложения.

Ето защо Kerneos Research си сътрудничи с водещи университети по света, за да разбере по-добре ключовите фактори за трайността на бетона в инфраструктурата на отпадъчните води. Биогенната корозия се генерира от развитието на сложна жива екосистема и са необходими мултидисциплинарни екипи, за да се види връзката между материалните и микробиологичните науки.

В началото на 90-те години изследователски екип от университета в Хамбург, Германия, разработи лабораторен симулатор, способен да възпроизведе биогенната корозионна екосистема, открита в канализацията. Целта на този екип, воден от д-р Бок, беше да предостави на индустрията данни за издръжливостта на материала, които са по-представителни за реалните полеви условия, отколкото тестовете с чиста киселина. Основният резултат беше разработването на "симулационна камера в Хамбург", която позволява пробите да бъдат изложени на реалистичен биогенен корозионен процес с ускорена скорост. Този раздел обобщава действителната програма на симулационната камера в Хамбург и представя констатациите относно трайността на SewperCoat ® .

Симулационна камера в Хамбург: бърза и реалистична оценка на устойчивостта на корозия

Днес все още няма стандартизиран тест за биогенна корозия, тъй като създаването на цялостни екосистеми в лабораториите не е лесно. Симулационната камера в Хамбург всъщност е моделът и инструментът, от които се нуждае индустрията като ориентир при избора на подходящи материали за конструиране и рехабилитация на водосточни тръби.

Основната цел на камерата беше да сравнява поведението на различни циментови материали в добре симулирана канализационна среда, при внимателно контролирани лабораторни условия. Камерата за симулация в Хамбург поддържа идеални екосистемни условия, за да позволи колонизацията и растежа на Thiobacillus бактерии, за да изложи истинските строителни материали на много тежките условия на биогенна корозия.

Една от ключовите характеристики на този симулатор е способността му да ускорява биогенния процес на корозия, позволявайки по-бърза оценка на издръжливостта. Сравнявайки скоростите на корозия, регистрирани в действителна "референтна канализация" в състояние на корозия, със скоростта, наблюдавана в камерата, беше установено, че коефициентът на ускорение е двадесет и четири. С други думи, щетите, наблюдавани след една година в симулационната камера в Хамбург, ще отнемат 24 години, за да настъпят в референтната канализация.

През няколкото години, в които беше в експлоатация, в камерата бяха включени няколко материали, често използвани в индустрията, включително различни портланд цименти, калциев алуминатен цимент и SewperCoat ® .

Камера за симулация в Хамбург: Как работи?

Доста лесно е да се обясни принципът на симулационната камера в Хамбург: в затворен контейнер се създават идеални условия за растежа на различните видове бактерии, отговорни за биогенната корозия. Предоставяйки им правилната температура, влажност, храна и източник на енергия (H2S), наред с други неща, се създава реалистична и високопродуктивна екосистема за бързо генериране на биогенна корозия. След това различни проби от материали са изложени на тези условия, за да се контролира тяхната устойчивост във времето.

Както е показано на диаграмата, камерата е съставена от затворен контейнер с редове, където са изложени пробите (кубчета хоросан). Камерата е снабдена с пръскачки, за да осигури влага и основни хранителни вещества за растежа на бактериите. Отоплителната система поддържа температурата на 30 ° C, оптималната температура за максимизиране на бактериологичната активност. H2S газ се инжектира в камерата, за да поддържа нивото от 10 ppm. И накрая, мощна вентилационна система осигурява еднакви условия във всички части на камерата.

Тъй като отнема време бактериите да "колонизират" повърхността на новите циментови проби, времето за излагане в симулационната камера в Хамбург беше една година. За да се оцени устойчивостта на материалите към биогенна корозия, се контролира визуалният вид, количеството бактерии, рН на повърхността, загубата на тегло и дълбочината и тенденцията на влошаване на пробите.

Тестът е по същество сравнителен и референтните са пробите от портланд цимент. Бързото влошаване на пробите от портландцимент бетон потвърждава ефективността на камерата.

Това изображение показва действителната отворена симулационна камера в Хамбург с няколко циментови проби вътре. Големият размер на камерата позволява експонирането на голям брой проби едновременно.

Основни открития от хамбургската камера: 100% калциев алуминат е категория за себе си

Тази графика показва развитието на pH на повърхността на различни циментови проби, изложени на хамбургската камера за период от една година.

Това показва, че рН на повърхността на нормалните проби от портландцимент спада до около 1, което позволява бърза киселинна корозия. Заедно с тези проби, изложени на една и съща среда, повърхностното рН на пробите SewperCoat ® се стабилизира на около 3, което показва значително намаляване на бактериологичната активност. Фактът, че рН не е спаднал под 3, прагът за разтваряне на желатинов алуминий, потвърждава важността на алуминатния състав на SewperCoat ® .

Симулационна камера в Хамбург: потвърждение на наблюденията в реални условия

Симулационната камера в Хамбург функционира няколко години през 90-те години, което направи възможно изследването (при много контролирани условия) на биогенната корозионна екосистема, открита в канализацията, и нейното въздействие върху строителните материали. Материалите на основата на калциев алуминат несъмнено бяха адаптирани към бактериостатичния ефект, причинен само от САС. Беше потвърдена и несравнимата издръжливост на пробите, направени изцяло от калциев алуминат. Тези количествени наблюдения съответстват на качествени наблюдения, направени върху стотици ремонтирани канализационни системи SewperCoat ® по целия свят.

Един от често задаваните въпроси е каква е продължителността на полезния живот на SewperCoat ®. Всяко приложение за санитарна канализация представлява уникална и напълно динамична среда и все още няма система за моделиране, способна да предвиди как ще се развива всяка конкретна среда. Симулационната камера в Хамбург обаче показа, че в среда с изключително тежки корозионни условия - една година в хамбургската камера е еквивалентна на двадесет и четири години в канализация при корозивни условия - SewperCoat ® е загубила само 20% от теглото си. Подобно количествено проучване, внимателно контролирано, дава възможност да се прецени, че SewperCoat ® има потенциала да осигури „Защита за поколенията“.