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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/24606| Tipo do documento: | Dissertação |
| Título: | Estudo da corrosão microbiológica em tubulações de sistemas de proteção contra incêndio (sprinkler) na presença de bactérias redutoras de sulfato |
| Título(s) alternativo(s): | Study of microbiological corrosion in pipes of fire protection systems (sprinkler) in the presence of sulphate reducing bacteria |
| Autor: | Abdalla, Danielle Samira Ferreira ![]() |
| Primeiro orientador: | Senna, Lilian Ferreira de |
| Primeiro coorientador: | Gonçalves, Márcia Monteiro Machado |
| Segundo coorientador: | Lago, Dalva Cristina Baptista do |
| Primeiro membro da banca: | Langone, Marta Antunes Pereira |
| Segundo membro da banca: | Silva, Priscila Santos da |
| Terceiro membro da banca: | Cordeiro, Renata Fernandes Braga |
| Resumo: | Sprinklers são equipamentos de proteção contra incêndio que atuam descarregando água a fim de extinguir um incêndio de forma rápida e automática, impedindo a propagação do fogo. A maioria das tubulações usadas nesses sistemas são construídas de aço carbono. Os sistemas de sprinklers proporcionam um ambiente ideal para o crescimento de microrganismos que promovem a oxidação interna das tubulações e, consequentemente, a corrosão. Bactérias redutoras de sulfato (BRS) são os principais microrganismos envolvidos na corrosão microbiologicamente induzida (CMI), que, em geral, ocorre de forma localizada. Uma das formas de controle desse tipo de corrosão é a adição de biocidas. Porém, a maioria dos biocidas comercializados são tóxicos e possuem difícil degradação. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o comportamento da CMI no aço carbono 1020 em água de sprinkler industrial como meio eletrolítico, na ausência e na presença de uma cultura de microrganismos contendo BRS, nos tempos de ensaio de 3, 7, 14, 21 e 28 dias. Além disso, foi avaliado um biocida natural, o óleo de nim, como alternativa no tratamento da água utilizada em sistemas de sprinklers e comparado com o glutaraldeído, que é um biocida usado comercialmente. A quantificação bacteriana das BRS sésseis foi avaliada pelo método no número mais provável (NMP). A avaliação da corrosão foi feita por técnicas eletroquímicas potencial de circuito aberto (OCP), curvas de polarização potenciodinâmica (PP) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). A formação de biofilme e produtos de corrosão na superfície do aço foi observada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A caracterização da superfície do aço carbono foi feita pela técnica de espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDS). Foi observado um baixo crescimento de BRS aderidas ao material devido à pequena concentração de sulfato no meio. Um valor máximo (5,6 células/cm2) foi verificado em 14 de incubação. A avaliação do OCP mostrou enobrecimento do material, devido à formação do biofilme em sua superfície. Os ensaios de EIE indicaram uma aceleração do processo corrosivo no meio na presença de BRS, sendo evidenciado pelo deslocamento das curvas para menores valores de frequência nos diagramas de Bode (Módulo e Fase). Na análise de MEV, realizada no tempo de ensaio de 14 dias, foi possível observar a formação de um biofilme na superfície do material com distribuição não uniforme. Após a remoção do biofilme, foi verificada a presença de pites. A adição dos biocidas foi realizada para o tempo de ensaio de 14 dias e impediu o crescimento de BRS na superfície do aço carbono. Os ensaios eletroquímicos na presença de biocidas evidenciaram uma diminuição do processo corrosivo, quando comparados com os ensaios sem biocidas realizados pelo mesmo período de tempo. |
| Abstract: | Sprinklers are fire protection equipment that discharge water in order to extinguish a fire quickly and automatically, preventing the spread of fire. Most of pipes used in these systems are constructed of carbon steel. Sprinklers systems provide an ideal environment for the growth of microorganisms that promote internal oxidation of the pipes and, consequently, corrosion. Sulphate-reducing bacteria (SRB) are the most important microorganisms involved in microbiologically induced corrosion (MIC) that generally occurs localized. One way to control this type of corrosion is the addition of biocides. However, most of the commercialized biocides are toxic and have difficult degradation. Therefore, the objective of this work was to evaluate the MIC behavior of carbon steel AISI 1020 in industrial sprinkler water in the absence and presence of mixed culture of microorganisms containing sulfate-reducing bacteria (SRB). The tests were carried out at 3, 7, 14, 21 and 28 days. In addition, a natural biocide, neem oil, was evaluated as an alternative in the treatment of water used in sprinkler systems and compared with glutaraldehyde, which is a biocide used commercially. Microbial growth on the steel surface was measured by quantifying the sessile SRB using the most probable number (MPN). The corrosion evaluation was performed by electrochemical techniques (open circuit potential (OCP), potentiodynamic polarization curves (PP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS)). The biofilm formation and the corrosion products on the steel surface were observed by scanning electron microscopy (SEM). The carbon steel surface characterization was observed by energy dispersive spectroscopy (EDS). Was observed a low growth of SRB adhered to the material due to the little concentration of sulfate in the medium. A maximum value was verified in 14 days of incubation. The OCP evaluation showed ennoblement of the material, due to the formation of the biofilm on surface. EIE indicated an acceleration of the corrosive process in the presence of SRB, evidenced by the displacement of the curves to lower frequency values in the Bode (Module and Phase diagrams. SEM analysis, performed in 14 days, was observed the formation of a nonuniform biofilm on the surface of the material. After the biofilm removal, the presence of pits was verified. The addition of the biocides was carried out for the time of 14 days and prevented the growth of SRB on the surface of the carbon steel. Electrochemical tests in the presence of biocides showed a decrease in the corrosive process compared with the tests without biocide performed on the same time period. |
| Palavras-chave: | Corrosão microbiologicamente induzida Sprinklers Bactérias redutoras de sulfato Técnicas eletroquímicas Biocidas Corrosão Prevenção de acidentes Eletroquímica Biocides Microbiologically induced corrosion Sulfate-reducing bacteria Electrochemical techniques |
| Área(s) do CNPq: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
| Sigla da instituição: | UERJ |
| Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
| Citação: | ABDALLA, Danielle Samira Ferreira. Estudo da Corrosão Microbiológica em Tubulações de Sistemas de Proteção Contra Incêndio (Sprinklers) na Presença de Bactérias Redutoras de Sulfato. 2020. 99 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/24606 |
| Data de defesa: | 14-Fev-2020 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Química |
Arquivos associados a este item:
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| Dissertação - Danielle Samira Ferreira Abdalla - 2020 - Completa.pdf | 3,1 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar | |
| Termo - Danielle Samira Ferreira Abdalla - 2022.pdf | 1,12 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar Solictar uma cópia | |
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