Губят железо не волны, а губит биосреда...

Российский и австралийский ученые выявили природу коррозии металла в морской воде

В прошлом номере нашей газеты мы рассказывали о 24-й Международной научно-практической конференции стран АТР по судостроению — TEAM (Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures), которая проходила во Владивостоке на базе Морского государственного университета (МГУ) им. Г.И. Невельского в последней декаде августа. Среди ее участников были двое ученых, чей вклад в дело судостроения трудно переоценить.

Борис Чернов — зав. кафедрой химии и экологии, профессор, доктор химических наук, и его коллега из Австралии строительный инженер, профессор Ньюкасловского университета Роберт Мелчерс на протяжении многих лет самостоятельно исследовали природу коррозии стальных конструкций в морской воде.

А десять лет назад ученые познакомились с работами друг друга, нашли в них много общего и решили объединить свои усилия по изучению данной проблематики. Корр. "ПП" удалось побеседовать с Борисом Черновым и Робертом Мелчерсом в кулуарах конференции TEAM во Владивостоке.

— Борис Борисович, стальные корпуса судов неизбежно ржавеют в морской воде. Вы с мистером Мелчерсом нашли способ избежать этого?

— Правильнее сказать — мы объяснили механизм коррозии металлов в морской воде, и это открывает перспективы для эффективного противодействия этому явлению в той же сфере судостроения. Как вы думаете, отчего ржавеют корпуса судов, погруженные в морскую воду?

— Очевидно, от этой самой воды, ведь именно она, вступая в контакт с железом, и разрушает его.

— Вполне ожидаемый ответ. Но неверный, точнее, не совсем верный. Скорость коррозии зависит от многих факторов — степени солености морской воды, концентрации в ней кислорода, температуры, биогенных соединений, скорости потоков и т. д. Я в своих исследованиях на протяжении пятнадцати лет строил физико-химическую модель, которая учитывала все эти переменные. Но оказалось, что главная причина разрушения металлов лежит не только в плоскости химии, а имеет отношение к биологии. Ведь морская вода — живая вода. Передаю слово своему коллеге.

— Господин Мелчерс, поясните пожалуйста...

— Охотно. Понимаете, в воде живут бактерии. Сначала поверхность металла окисляется под воздействием воды. И на ней поселяются так называемые аэробные бактерии, которые поглощают кислород. Позднее под ними поселяются анаэробные бактерии, которые, напротив, в кислороде не нуждаются. Образуемый ими слой фактически и вызывает коррозию. Эти, последние бактерии, в ходе своей жизнедеятельности вырабатывают вещества, которые и служат причиной коррозии, являются катализатором процесса окисления. И морская вода, таким образом, играет вторичную роль.

— И как долго образуются эти бактериальные слои?

— Примерно полтора-два года формируется двухслойная биологическая пленка — ближе к воде аэробный слой, а под ним — анаэробный.

— Борис Борисович, ваша с мистером Мелчерсом теория, объясняющая коррозию металла в морской воде, носит характер гипотезы?

— Нет, сегодня это уже подтвержденная многочисленными экспериментами фундаментальная теория. Для кораблестроения она имеет принципиальное значение. Зная основу, как происходит коррозия, можно найти способы эффективно бороться с ней. Но это уже задача прикладной науки.

— Мистер Мелчерс, а сегодня какие методы противодействия коррозии в кораблестроении считаются наиболее эффективными?

— Электрохимическая защита. Она подразделяется на два вида, протекторная и катодная. В первом случае прикрепляют к стальной поверхности менее благородный металл — цинк к примеру. А во втором необходимо использовать внешний источник постоянного тока, минус от которого подключается к защищаемому изделию. Отрицательные электрические заряды препятствуют естественному процессу окисления железа.

— А в случае, если нужно защитить сталь от воздействия биологического фактора, возможно использование каких-то антибактериальных покрытий?

— Безусловно. В нефтяной промышленности такие покрытия уже используются. Надеюсь, с помощью нашей с профессором Черновым теории будет найдена подобная защита и для металлических поверхностей в условиях морской среды.

— Борис Борисович, ваши антикоррозийные исследования начались именно на кафедре химии и экологии Морского университета?

— Нет, они начались гораздо раньше, около двадцати лет назад, когда я еще работал в Институте физической химии РАН. Там у меня и зародилась идея моделировать коррозионные процессы. А 16 лет назад я перешел на работу на кафедру химии и экологии Морского университета (тогда ДВГМА) и здесь продолжил свои исследования. Сегодня наша кафедра входит в состав Института защиты моря МГУ, поэтому сам статус обязывает нас усиленно заниматься данной проблематикой. И знаете, мы все делаем это с большим увлечением — от преподавателей до аспирантов и студентов.

— Мистер Мелчерс, а как началось ваше научное сотрудничество с профессором Борисом Черновым.

— Я работаю в Ньюкасловском университете (Ньюкасл — это город в 160 км от Сиднея, столицы Австралии). Мы познакомились с мистером Черновым на конференции в Мельбурне около десяти лет назад. Он увидел, что мои работы пересекаются с его тематикой. А я обнаружил то же самое в отношении его работ. Я оформил мистеру Чернову командировку в Ньюкасл. И здесь мы в течение шести недель обсуждали модели коррозии металлических поверхностей в морской воде. Я использовал свой опыт инженера-строителя, а мистер Чернов — химика.

— У вас есть совместный итоговый труд с наиболее полным изложением вашей теории?

— Мы написали в соавторстве немало научных работ, но это в основном статьи, каждая из которых посвящена какому-то отдельному аспекту проблемы. Фундаментальной итоговой монографии пока нет. Но не исключено, что напишем в ближайшее время.

— Спасибо Вам. Успехов на поприще теории и практики судостроения.

— Спасибо Вам. Мы надеемся, что наши скромные изыскания помогут внести вклад в проблему повышения коррозионной стойкости корпусов морских судов и металлических сооружений.

«Прогресс Приморья», № 34 (98) от 02.09.2010 г.

Эдуард Попов

Добавить комментарий

Опрос:

В каком состоянии, по-вашему, находится машиностроение Приморского края?

Архив