NO169950B - Fremgangsmaate for aa hindre marin biogroing av konstruksjoner som befinner seg i kontakt med sjoevann - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår reduksjon av marin biogroing.

Det finnes en rekke installasjoner på land og til sjøs som utnytter sjøvann enten som et materiale som skal be-handles, f.eks. i avsaltningsanlegg og for produksjon av magnesia fra sjøvann,eller i kjølesystemer i f.eks. kraftverk eller lignende. For slike anvendelser trekkes store sjø-vanns volum gjennom systemet. En virkning av inntaket av store sjøvannsvolum er en uunngåelig groing av systemet i én eller begge av to former. Det forekommer således marin biokjemisk groing forårsaket av at makroorganismer og mikroorganismer fester seg til veggene i systemets røropplegg. Dersom de blir latt i fred, kan akkumuleringen av slike biogroingsorganismer innsnevre eller endog blokkere systemet, og det er kostbart og tidkrevende å stenge systemet og rense det påvirkede røropplegg. I tillegg til dette forekommer såkalt korrosjonsgroing hvor overflaten av materialet for røropplegget eller lignende selv reagerer med stoffer i sjøvannet og danner enten en avsetning på eller en direkte forringelse av overflaten. Begge typer av groing er nært innbyrdes beslektet da mikrobiell biogroing nesten uten unntak fører til korrosjonsgroing, og dette er et fenomen som er alminnelig kjent som mikrobielt indusert korrosjon.

Lignende avveininger gjelder for sjøvannssystemer på skip og for skipsskrog og konstruksjoner til sjøs, som oljerigger som befinner seg i permanent kontakt med sjøvann.

Groing, som nevnt ovenfor, utgjør et stort økonomisk problem, og det ble i 1985 anslått at omkostningene for verdens petrokjemiske industri alene overskrider 1,4 bil-lioner britiske pund og er forårsaket av slike forhold som energitap på grunn av øket friksjonsmotstand for gjennom-strøming av vann, øket motstand mot varmeoverføring, tilveiebringelse av for store overflatearealer i varmeover-føringsutstyr for å kompensere .for tap, for tidlig utskiftning på grunn av groing, tap av energi og produksjon på grunn av stillstandstid og tilveiebringelse av og opphevelse av sikkerhetsrisiko forårsaket av korrosjonssvikt for slike forhold som- varmeveksling og tilknyttet utstyr.

I et forsøk på å redusere graden av marin biogroing

er det kjent å tilveiebringe en kobberelektrode ved sjøvannsinn-taket for en installasjon eller f.eks. inntaket for et skips kjølesystem, eller på overflaten av en konstruksjon som befinner seg i sjøvann, hvortil en likestrøm tilføres. Dette bevirker at kobberioner frigjøres over i sjøvannet og for-gifter de marine biogroingsorganismer. Imidlertid er mikro-biogroingsorganismer istand til å produsere en ytre hud slik at de får en viss immunitetsgrad overfor forgiftning, og det forekommer et progressivt tap av elektrodemateriale.

Det er formålet ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en mer effektiv metode for å redusere marin biogroing og tilknyttet korrosjonsgroing av sjøvarinssystemer og på skipsskrog og utenpå oljerigger eller andre installasjoner til sjøs.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte for å hindre marin biogroing av konstruksjoner som befinner seg i kontakt med sjøvann, omfattende frigjøring av kobberioner inn i sjøvannet rundt eller i konstruksjonen ved anvendelse av en kobberanode, og fremgangsmåten er særpreget ved at i tillegg til kobberioner frigjøres klorioner samtidig fra sjøvannet rundt eller i konstruksjonen ved anvendelse av en belagt titananode, fortrinnsvis av platinert titan, og fortrinnsvis frigjøres også samtidig aluminiumioner inn i sjø-vannet rundt eller i konstruksjonen ved anvendelse av en aluminiumanode.

Virkningen av i henhold til oppfinnelsen å frigjøre kobberioner og klorioner samtidig er at de samarbeider på

en synergistisk måte som sterkt forsterker den biocide virkning på marine organismer over og utover virkningen av adskilt anvendelse av kobberioner og klorioner.

I henhold til en foretrukken utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse anvendes en kombinasjon av veksel-strøm (AC) og likestrøm (DC) tilført til en strategisk plassert kobberanode,og likestrøm tilføres til en strategisk plassert platinert titananode for derved å frigjøre regulerte mengder av henholdsvis kobberioner og klorioner over i sjø-vannet som befinner seg rundt eller i konstruksjonen, for å frembringe et miljø som er aktivt fiendtlig overfor poten-

sielle marine biogroingsorganismer.

Kobberanoden for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte, bl.a. for en egnet AC/DC-genererende anordning for utførelse av den rett ovenfor beskrevne utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan velges fra en rekke anvendbare materialer, f.eks. kobber eller arsenholdig kobber, for frigjøring av kobberioner. Da den rett ovenfor beskrevne utførelsesform er et kombinert AC/DC-system med AC- og DC-strømmer påtrykket på kobberanoden og DC-strømmen påtrykket på den platinerte titananode, kan en forholdsvis sterk AC-strøm påtrykkes på kobberanoden for å oppnå en elektrisk sjokkvirkning og en lavere DC-strøm påtrykkes på kobberanoden for frigjøring av kobberioner, og når det er en maksimal forstyrrelse av de marine biogroingsorganismer, med en forutsigbar erosjon av elektrodene, kan DC-strømmen påtrykkes ved et lavere nivå enn når et DC-system anvendes alene, hvorved elektrodene får en betraktelig brukslevealder, og ved omhyggelig regulering av strøm forekommer bare små mengder av dannet hydrogen- og klorgass som kan være farlig dersom de får akkumulere i noen vesentlig grad i f.eks. kanalsystemet for et sjøvannssystem.

Det foretrekkes dessuten ifølge oppfinnelsen å an-vende en aluminiumanode som en tredje anode for samtidig frigjøring av aluminiumioner og som betraktelig øker sjø-vannets alkalitet til et nivå som ytterligere forsterker kobber- og klorionenes biocide virkning. Mikroorganismer er istand til å produsere en hud for å motta en eventuell surhet i sjøvannet eller for å motstå eventuelle forurens-ninger, som kobber. Men slike organismer er sterkt ømfintlige overfor enhver alkalitet, og ved å sikre at denne er forholdsvis høy i et system eller rundt en konstruksjon blir effektiviteten av den kombinerte virkning av klor-

og kobberioner sterkt øket.

De anvendte anoder kan være av stang-, stav- eller platetypen eller ha: en hvilken som helst annet egnet størrelse eller form.

Dannelsen av et elektrisk felt mellom elektrodene produserer en strøm med en tetthet som er avhengig av elektrodetypen, formen og verdien av den påtrykkede strøm og av motstanden som er diktert av sjøvannets salinitet og av avstanden mellom elektrodene. Virkningen på marine biogroingsorganismer antas å være sensibiliseringen av disse hvilket gjør dem mer ømfintlige overfor den kombinerte virkning av kobber- og klorionene som frigjøres over i sjøvannet, hvorved deres biocide virkning forsterkes. Selv-om dette er vanskelig å kvantifisere, antas det også at det forekommer en avbrytelse av virkningspotensialene ved nerve/muskelgrenseflåtene for organismene, hvorved deres evne til å henge fast på systemets vegger blir redusert.

Ved en rekke forsøk for å prøve effektiviteten av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ble sjøvann holdt i kontakt med stålvarer og groingsgraden kontrollert efter perioder på to måneder og fire måneder. Denne groingsgrad ble anvendt som en kontrollfaktor. Samtidig ble sjøvann holdt i kontakt med andre stålvarer hvorav én hadde en arsenholdig kobberelektrode og et AC-genererende system på 1 A, én hadde en platinert titanelektrode og et DC-genererende system på 1 A, én hadde en arsenholdig kobber- og en aluminiumelektrode med et 50 mA DC-system for kobberelektroden og et 50mA DC-system for aluminiumelektroden, og én hadde en arsenholdig kobberelektrode med et AC-system på 1 A og et DC-system på 25 mA, en platinert titanelektrode og en aluminiumelektrode med et IA DC-system påtrykket på begge.

Efter to og fire måneder ble groingsgradene målt og sammenlignet med de følgende resultater idet kontrollen representerer 100% groing.

Efter 2 måneder reduserte således kobber/AC-systemet med dets elektrisk sjokkvirkning groing til ca. 32% av groingen i kontrollsystemet og med i det vesentlige intet tap av elektrodemateriale. Efter fire måneder var groingen blitt ytterligere redusert med 22% sammen-

lignet med kontrollen.

Ved den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen

med tre elektroder var groing efter to måneder blitt redusert til ca. 8% av den for kontrollen og til ca. 25% av den for kontrollen efter fire måneder. De andre elektroder som ble undersøkt for sammenlignings skyld har, selv om de-viser reduksjoner av groing sammenlignet med kontrollen, be-tydelig høyere groingsgrader sammenlignet med elektrodean-vendelsen ifølge oppfinnelsen, og denne oppviste reduksjon av groingsgrader både efter to måneder og fire måneder som ikke kunne forutsis ut fra virkningen _av hver elektrodetype bedømt alene.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for å hindre marin biogroing av konstruksjoner som befinner seg i kontakt med sjøvann, omfattende frigjøring av kobberioner inn i sjøvannet rundt eller i konstruksjonen ved anvendelse av en kobberanode,karakterisert vedat i tillegg til kobberioner frigjøres klorioner samtidig fra sjøvannet rundt eller i konstruksjonen ved anvendelse av en belagt titananode, fortrinnsvis av platinert titan, og fortrinnsvis frigjøres også samtidig aluminiumioner inn i sjøvannet rundt eller i konstruksjonen ved anvendelse av en aluminiumanode.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat en aluminiumanode anvendes for samtidig frigjøring av aluminiumioner inn i sjøvannet for betraktelig å øke sjøvannets alkalitet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat det anvendes et anode-materiale av kobber eller arsenholdig kobber til hvilket en vekselstrøm og en likestrøm tilføres for frigjøringen av kobberioner, og en anode av platinert titan til hvilken en . likestrøm tilføres for frigjøringen av klorioner.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisert vedat en likestrøm tilføres aluminiumanoden for frigjøring av aluminiumioner.