بررسی اثر دما و غلظت اسید سولفوریک بر خوردگی تاج لوله های بتن

محورهای موضوعی : خوردگی و حفاظت مواد

محمد آقابابایی بنی ¹ ( دانشجو دانشگاه شیراز )
محمود پاکشیر ² ( هیئت علمی دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز )

تاریخ دریافت : 1394/05/04 تاریخ پذیرش : 1395/12/21 تاریخ انتشار : 1395/12/01

کلید واژه: پارامترهای محیطی, خوردگی بیولوژیکی, خوردگی تاج لوله بتنی, فاضلابرو,

چکیده مقاله :

به منظور تعمیرات اساسی در خطوط جمع‌آوری فاضلابرو، امکان خارج نمودن خطوط فاضلابرو از سیستم و قطع جریان فاضلاب وجود ندارد. درنتیجه مطالعات لازم باید جهت یافتن راهکارهای مناسب به منظور پیشگیری از مسدود‌شدن و تخریب آن‌ها صورت پذیرد. یکی از مشکلات متداول در این زمینه، خوردگی تاج لوله‌های بتنی فاضلابرو به دلیل حضور اسید سولفوریک می‌باشد. در این تحقیق فرآیند تولید اسید سولفوریک در تاج لوله‌های بتنی در اثر حضور عوامل میکروبیولوژیکی مورد مطالعه قرار گرفته است و اثر دو پارامتر محیطی (درجه‌حرارت و غلظت اسید) بر سرعت خوردگی بیولوژیکی تاج لوله‌های بتنی فاضلابرو بررسی شد. برای این منظور، نمونه‌های بتنی با استفاده از سیمان تیپ 5 ضدسولفاته و مطابق با استانداردهای ASTM C150 و ASTM C595 ساخته شد و سپس در غلظت‌های متفاوتی از اسید سولفوریک و در دماهای مختلفی قرار گرفت. نتایج حاصل از تغییرات وزن در دما و غلظت‌های متفاوت اسید بیانگر افزایش نرخ خوردگی و بررسی میکروسکوپی سطح نمونه و انجام آنالیز XRD نشان دهنده وجود اترینگایت به عنوان محصول خوردگی می‌باشد.

چکیده انگلیسی:

It`s impossible to overhaul the sewer collection lines, or remove sewer lines from the sewage system. As a result, the necessary studies should be performed to identify appropriate strategies to prevent blockage of the pipes. One of the common problems in the field is crown corrosion due to the presence of sulfuric acid. In this study, the production of sulfuric acid in the presence of microbiological agents in pipes’ crown has been studied and the effect of environmental parameters such as temperature and acid concentration on the rate of the biological crown corrosion were investigated. For this purpose, concrete samples of the type 5 of cement used in accordance with the ASTM C150 and ASTM C595 standards, and then they were exposed to the different temperatures and concentrations of sulfuric acid. The results of the weight loss indicate that the increases in the temperatures and concentrations of acid would be led to higher corrosion rates. Finally, optical microscopic investigations and XRD analysis of the corroded sample showed that the corrosion product is ettringite.

منابع و مأخذ:

 [1]     W. E. Shook & L. W. Bell, “Corrosion control in pipe and manholes”, Technical Presentation Water Environmental Federation, pp. 28-33, 1998.

 

[2]     R. Chandler, “Corrosion control in wastewater systems”, 33^rd Annual Old Water Industry Operations Workshop Indoor Sports Center, Carrara-Gold coast, pp. 36-42, 2008.

 

[3]       ز. خادم مدرسی، ر. بازرگان لاری و ف. بختیاری، "بررسی خوردگی میکروبی شبکه فاضلاب رو بتنی شهرستان مرودشت با توجه به غلظت سولفید هیدروژن"، همایش ملی مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت، صفحه 104-97، 1391.

 

[4]     A. H. Nielsen, J. Vollertsen, H. S. Jensen, H. I. Madsen & T. Hvitved-Jacobsen, “Aerobic and anaerobic transformations of sulfide in a sewer system”, Water Environment Foundation, Vol. 6, pp. 3654-3670, 2006.

 

[5]     L. Zhang, P. Schryver, B. Gusseme, W. Muynck, N. Boon & W. Verstraete, “Chemical and biological technologies for hydrogen sulfide emission control in sewer systems: A review”, Water Research, Vol. 42, pp. 1-12, 2008.

 

[6]     M. Moradian, M. Shekarche, F. Pargar, A. Bonakdar, M. Valipour, “Deterioration of concrete caused by complex attack in sewage treatment plant environment”, J. Perform. Constr. Facil, Vol. 26, pp. 124-134, 2012.

 

[7]       ی. پریش، ا. مرادی، ع. احمدلو و ف. نجائی آبادی، "ارزیابی راهکارهای مقاوم سازی لوله های بتنی فاضلابروها"، اولین کنفرانس بین المللی مقاوم سازی لرزه ای، تبریز-ایران، صفحه 7-1،1388.

 

[8]     ASTM C150, “Standard Specification for Portland Cement”, 2004.

 

[9]     ASTM C595, “Standard Specification for Blended Hydraulic Cements”, 2003.

 

[10]    آیین نامه بتن ایران (آبا)، انتشارات مدیریت و برنامه ریزی کشور، 1379.

 

[11] ASTM C913, “Standard Specification for Precast Concrete Water and Wastewater Structures”, 2002.

 

[12] ASTM C192/C192M, “Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Laboratory”, 2002.