توجه به خوردگی در سیستم زمین ضرورتی انکارناپذیر در شبکه‌های توزیع (قسمت دوم )

باکتریهای احیاکننده سولفات از دیدگاه خوردگیمکانیزمهای متعددی برای خوردگی فلزات بوسیله باکتریها پیشنهاد شده است دو فرآیند اصلی به عنوان عامل خوردگی فلزات قابل تصور است:

1- تماس میکروارگانیسمها با سطح فلز واکنشهای خوردگی را شروع یا تسهیل می‌کنند.

2- محصولات متابولیکی ترشح شده ممکن است از لحاظ شیمیایی فعال بوده و فلز را حل کند.مکانیزم اصلی خوردگی آهن توسط باکتریهای احیاکننده سولفات به وسیله تئوری دی پلاریزاسیون کاتدی اولین بار بوسیله ولوگن کوهن و اندرولوگ در سال 1934 بیان شده است.فلز در محیط آبی با از دست دادن الکترون به یون فلز مثبت دپلاریزه می شود الکترودهای آزاد شده پروتونهای حاصل از تجزیه آب را به هیدروژن اتمی احیا می‌کند و هیدروژن اتمی یا ملکولی روی سطح فلز باقی می ماند این باکتریها دائماٌ لایه هیدروژن را که به طور معمول فلز را در مقابل خوردگی حفاظت می کند از روی سطح فلز به وسیله اکسیداسیون با سولفات به عنوان گیرنده الکترون بر می دارند نتیجه فرایند اکسیداسیون و تولید گاز H2S است. سپس سطح فلز در مقابل حمله آب و سولفید آسیب پذیر می شود و تعدادی از یونهای آهن با سولفید واکنش انجام داده و FeS تشکیل می شود و بقیه یونها تشکیل هیدروکسید آهن را تشکیل می دهند.تمام گونه های باکتریهای احیاکننده سولفات که قادر به مصرف هیدروژن مولکولی هستند بالقوه خورنده هستند در مطالعات تجربی نشان داده است که باکتریهای احیاکننده سولفات در محیطهای دریایی دی سولفوویبریو ولگایس دارای میل ترکیبی شدید با هیدروژن را در غلظت‌های بسیار کمی از محیط اخذ کنند جذب هیدروژن همیشه با واسطه آنزیم هیدروژناژ انجام می شود فعالیت و مصرف هیدورژن و در نتیجه خوردگی فلزات توسط این باکتریها در حضور مواد آلی (مثل لاکتات) افزایش می یابد که ممکن است در اثر تخریب رشد باکتری و یا تولید سولفید بیشتر (در اثر واکنش موادآلی با سولفات)‌باشد. مکانیزمهای مختلف خوردگی پیشنهاد شده پیچیدگی فرآیند را نشان می دهد اما به نظر می رسد مکانیزم کلاسیک دی پلاریزاسیون و فعل و انفعال سولفید هیدروژن با فلز دو فرایند شیمیایی اساسی در خوردگی بی هوازی هستند.
بررسی خوردگی در مواد شیمیایی کاهش دهنده مقاومت خاک:
الف – ماده رسان ارت (SAN-EARTH)همانگونه که گفته شد در شرایط عادی وقتی که فلزی در زمین دفن می شود یک واکنش الکترولیتی رخ می دهد و فلز در معرض جریان الکتریکی مثبت قرار می‌گیرد این واکنش که از هدایت یونی ناشی می شود موجب خوردگی شدید در فلز می‌شود. در صورت استفاده از سان ارت این شرایط بوجود نمی آید پوشاندن فلز با سان ارت واکنش الکترولیتی را کاهش داده و از خوردگی فلز جلوگیری می کند. سان ارت یک ماده هادی سنباده مانند است که از مواد مقاوم شیمیایی تولید می شود.همچنین هنگامی که دو فلز مختلف مثل مس و آهن بر روی هم نصب می شوند عمل گالوانیزه کردن آنها ضرورت می یابد که خوردگی ناشی از فلز آند را در پی دارد این مشکل غالباً درهنگام نصب الکترود زمین سیم مسی یا صفحات مسی بروز پیدا می‌کند در صورتی که الکترود با سان ارت پوشانده شود این مشکل بکلی برطرف شده واز خوردگی پیشگیری می‌شود.تا به امروز معمول بود که برای کاهش مقاومت زمین پودر کارامل (کک) در اطراف الکترود ارت می‌پاشیدند اما این شیوه باعث جاری شدن جریان الکتریکی از هادی زمین به پودر کارامل (کک) شده و در نتیجه باعث خوردگی الکترولیتی در الکترود می‌شود این امر در بلندمدت باعث آسیب‌دیدگی سیستم زمین می شود زیرا پودر کارامل (کک) تا حدودی استیکی بوده و به همین دلیل مثل مواردی که فلز برای مدت طولانی در خاک اسیدی دفن شده باشد خوردگی ایجاد می‌کند از این رو برغم کارایی پودر کارامل (کک) در کاهش مقاومت زمین زیاد مورد استفاده قرار نمی‌گیرد استفاده از سان ارت که 98 درصد آن کربن ترکیب شده با سیمان است جهت پوشاندن الکترودهای آهن و مس تا حدود زیادی خوردگی را کاهش می‌دهد. مس و آهن در هنگامی که در محیط جامددفن شده باشند عموماً خوردگی ایجاد نمی‌کنند وپدیده خوردگی در الکترودهای مسی پوشیده شده با سیمان سان ارت بطوربالقوه حذف می‌شود از طرف دیگر الکترودهای آهنی قبل از سفت شدن هادی سیمانی تا حدودی در معرض خوردگی گالوانیک قرار می‌گیرند این مقاومت از این حقیقت ناشی می‌شود که پتانسیل طبیعی الکترود سان ارت کمتر از مس و بیشتر از آهن است در آهن خوردگی یک لایه نازک اکسید هیدرات تشکیل می‌دهد که متعاقباً مانع از خوردگی بیشتر شده واز وارد شدن صدمات جدی به الکترود جلوگیری می‌کند ضمن آنکه اثر زیادی بر مقاومت تماس بر جای می‌گذارد بدین خاطر ترکیب سیم مسی ومیله آهنی مورد استفاده درهادی سیمان سان ارت کارایی خوبی دارد.