г
В связи с бурным развитием промышленности резко возросли размеры коррозионных повреждений металлических и неметаллических конструкций и сооружений. Ежегодно в результате коррозии промышленность теряет сотни тысяч тонн металла.
Коррозионным разрушениям подвержены подземные, наземные и подводные сооружения (газопроводы, нефтепроводы, бензобаки, тепловоды, кабели, емкости для хранения топлива, насосные трубы, корпуса судов, оградительные морские сооружения и др.).
Убытки, причиняемые коррозией, огромны. По официальным данным они исчисляются миллиардами долларов, фунтов стерлингов, франков, рублей. Так, по данным Le Metayer (1973), общая-сумма убытков от коррозии во Франции в конце 50-х годов составляла 8 млрд. новых франков. К настоящему времени эта цифра удвоилась и, по мнению Метайе, будет расти. В среднем потери от кор~ розии составляют ежегодно 10—15% годового бюджета стран,
В последние годы коррозия металлических и неметаллических материалов стала объектом исследования не только материаловедов и электрохимиков, но и микробиологов. Роль биологического фактора в коррозии металлов и повреждениях различных неметаллических материалов трудно преувеличить. Микробному разрушению практически подвергается все, что нас окружает: металл, бетон, стекло, камень, резина, кожа, асфальт, текстиль, пластмассы, смазки и др.
По данным Booth (1964), более 50% коррозионных повреждений трубопроводов может быть отнесено за счет деятельности микроорганизмов, a Butlin и Postgate (1954) приписывают микроорганизмам 3/4 всех потерь от коррозии. В нефтедобывающей промышленности 80% коррозионных разрушений осуществляется сульфатредуци-рующими бактериями (Lichtenstein, 1968 а). Коррозионную деятельность микроорганизмов по масштабам можно сравнить разве только с их геологической деятельностью.
В зависимости от экологических условий в коррозионном процессе принимают участие различные группы микроорганизмов. Наиболее активными коррозионными агентами являются тионовые и нитрифицирующие бактерии, создающие кислые агрессивные среды, сульфатредуцирующие бактерии — основной агент ана-
эробной биокоррозии, гетеротрофные микроорганизмы, образующие коррозионно активные метаболиты (NH3, CO2, H2S, органические кислоты). В условиях повышенной влажности и температуры важное место в биоповреждениях материалов принадлежит грибам.
По имеющимся сведениям исследования по микробной коррозии ведутся в Англии, США, Франции, Японии, Венгрии, Польше, ЧССР. В Советском Союзе до недавнего времени исследования по биологической коррозии проводились разрозненными небольшими группами исследователей. В 1968 г. при АН СССР создан Научный совет по теоретическим проблемам биологического повреждения материалов, а в -1978 г.— Межведомственный научно-технический совет по защите металлов от коррозии, в который входит и секция по защите металлов и покрытий от биологической коррозии.
Развитие фундаментальных исследований по микробной коррозии на Украине связано с работами Института микробиологии и вирусологии АН УССР по выяснению причин возникновения агрессивной среды при строительстве киевского метрополитена. В результате проведенных исследований была вскрыта биологическая природа возникновения агрессивной среды в геологических отложениях при использовании кессонного метода проходки тоннелей. В институте ведутся работы по грибной коррозии металлических и неметаллических материалов. Выявлены новые виды грибов, вызывающих коррозию кремнийорганических соединений.
Работы по биоповреждениям смазочно-охлаждающих жидкостей выполняются в Институте ботаники АН УССР, по биоповреждениям и коррозии в морской воде — в Южном научном центре АН УССР; исследования коррозии стали в пресной воде проводятся в НИИ Днепропетровского государственного университета.
В мировой литературе имеется небольшое количество обзоров по микробиологической коррозии (Booth, 1971; Zyska, 1977). В советской литературе за последние тридцать лет опубликовано две монографии: Л. И. Рубенчик «Микроорганизмы как фактор коррозии металлов и бетонов» (1950) и Е. И. Андреюк, И. А. Козлова «Литотрофные бактерии и микробная коррозия» (1977).
Обобщение в монографии имеющихся данных по биоповреждениям металлов и неметаллических материалов с освещением некоторых вопросов экологии, физиологии, систематики микроорганизмов — возбудителей коррозии нам представлялось полезным не только для специалистов-биологов, но и для материаловедов, электрохимиков и других специалистов, работающих в этой области.
Создание системы эффективной антикоррозионной защиты материалов, конструкций и сооружений, эксплуатируемых в разных климатических условиях, возможно лишь при обязательном учете роли биологического фактора в коррозионном процессе.
Предлагаемая книга состоит из двух частей, освещающих вопросы бактериальной и грибной коррозии. Авторами первой части являются Е. И. Андреюк и И. А. Козлова, вторая часть написана В. И. Билай и Э. 3. Коваль.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.............................. 3
ЧАСТЬ 1 БАКТЕРИАЛЬНАЯ КОРРОЗИЯ
Глава 1. Современные представления о коррозии............ 7
Виды коррозии ...................... 7
Электрохимический механизм коррозии .......... 9
Этапы коррозионного процесса ............... 10
Электрохимическая гетерогенность корродирующей поверхности 12 Аналитический расчет работы коррозионного гальванического
элемента ......................... 14
Контролирующие факторы коррозии ............ 15
Глава 2. Механизмы бактериальной коррозии ............. 16
Роль биологического фактора в коррозии .......... 16
Аэробная коррозия .................... 18
Анаэробная коррозия ................... 29
Глава 3. Бактериальная коррозия в различных экологических условиях 37
Подземная коррозия .................... 37
Коррозия в водной среде .................. 46
Коррозия систем промышленного водоснабжения ...... 50
Биоповреждения -эмульсий ................. 52
Глава 4. Защита от микробной коррозии................ 53
Ингибиторы коррозии.................... 53
Защита смазочно-охлаждающих жидкостей от коррозии ... 55
Защитные рубашки .................... 56
Природная защита ..................... 57
Глава 5. Биология и идентификация возбудителей коррозии....... 59
Литотрофные бактерии ................... 59
Тионовые бактерии ................. 61
Нитрифицирующие бактерии ............. 68
. Железобактерии .................... 72
Сульфатредуцирующие бактерии ............ 76
Гетеротрофные бактерии .................. 84
Семейство Pseudomonadaceae............... 87
Коринеподобные бактерии ............... 93
Семейство Enterobacteriaceae................ 101
Семейство Lactobacillaceae................. 104
Семейство ВасШасеае ................... 105
286
Семейство Vi brionaceae .................. 109*
Семейство Micrococcaceae ................. Ill
Глава 6. Методы исследования микроорганизмов — возбудителей коррозионных процессов........................ Ц2
Выделение и получение чистых культур литотрофных бактерий ....................... ..... 112
Выделение культур гетеротрофных бактерий ......... П9
Методы химического анализа агрессивных сред ....... 119
Определение железа .................. 119
Определение общего содержания серы .......... 120
Определение сульфатов ................. 121
Определение сероводорода ............... 122
Определение тиосульфата, тетратионата и сульфитов . . . 123
Определение аммиака и солей аммония.......... 124
Определение нитритов ................. 126
Определение нитратов ................. 128
Определение окислительно-восстановительного потенциала . . 129 Подготовка образцов металла к коррозионным опытам и обработка корродированных образцов ............... 130
Методы изучения электродных процессов .......... 133
Заключение............................. 135
Приложение 1 ....................... 136
Приложение 2_....................... 137
Приложение 3'....................... 137
Список литературы ..................... 140-
ЧАСТЬ 2 ГРИБНАЯ КОРРОЗИЯ
Глава 1. Повреждения промышленных материалов, изделий и сооружений,
вызываемые грибами .................... 149
Повреждения древесины................... 150'
Повреждения бумаги и изделий из нее............ 155
Повреждения топлив, смазок и смазочно-охлаждающих жидкостей 158
Повреждения пластмассовых материалов ........... 164
Повреждения оптического стекла, изделий из него и слюды . . . 172
Повреждения алюмосиликатных материалов ......... 175
Повреждения металлов и металлических изделий....... 178
Повреждения произведений искусства ............ 184
Глава 2. К экологии грибов, вызывающих повреждения......... 186
Глава 3. Основные принципы методов изучения грибов и защиты различных материалов от заражения грибами............ 195
Методика испытаний бумаги на грибоустойчивость....... 200
Методика испытания оптических деталей и приборов на грибоустойчивость ......................... 202
Методика испытания авиационных неметаллических материалов
на грибоустойчивость .................... 205
Глава 4. Определитель основных видов грибов, вызывающих повреждения 207
Зигомицеты ........................ 210
Аскомицеты........................ 215
Дейтеромицеты ....................... 218
Базидиомицеты ....................... 262
Заключение ............................. 272
Цена: 300руб.
