直流电和硫酸盐还原菌协同作用下X70钢在近中性pH值溶液中应力腐蚀行为研究
发布时间：2021-11-25 02:22
随着电网、能源以及交通行业的高速发展,由于地理环境的限制,埋地金属管道与高压输电线路或电气化铁路的铺设不可避免,甚至在一些地区产生交汇。这些公共区域的直流电环境与微生物共同作用,使管线钢的应力腐蚀行为更加复杂。因此本文采用自制的实验装置搭建了直流电和SRB作用下的腐蚀环境,利用慢应变速率拉伸方法结合SEM微观分析手段,研究了直流电和SRB对X70管线钢在近中性pH值溶液中应力腐蚀行为的影响规律。本文得到主要结论如下:（1）当外加直流电场强度较低时（小于200 V/m）,SRB生长基本不受影响;电场强度为500 V/m时,SRB细胞膜内外物质转移的效率和细菌的代谢活性逐渐增强;场强达到1000 V/m和1500 V/m时,电场对于微生物膜渗透性的改变,导致SRB细胞失活,加速SRB在NS4溶液中的死亡过程。（2）在直流场强下无菌NS4溶液中,在电场的作用下X70钢阳极溶解过程加快,加速金属腐蚀速率,并且金属表面二次裂纹逐渐增多,增加了X70钢的应力腐蚀开裂敏感性。X70钢在直流电场强度1500 V/m时,SCC敏感性较强。无外加直流电场时,X70钢SCC敏感性最低。（3）在直流场强下有菌...
【文章来源】：辽宁石油化工大学辽宁省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直流电场和微生物协同作用下金属腐蚀实验装置示意图
直流电和硫酸盐还原菌协同作用下X70钢在近中性pH值溶液中应力腐蚀行为研究22图3.1SSRT试样示意图Fig.3.1theschematicdiagramsoftensilespecimenforSSRT(a,b)(unit:mm)3.2.2实验介质实验溶液同第二章。3.2.3慢应变速率拉伸实验拉伸试样取中间段25mm，进行标记，记录拉伸区域的长度、宽度和厚度，在此标记范围之外用704硅胶对试样进行密封，只漏出中间段。将封好的拉伸试样放在特制的容器中，并用硅胶密封[91]。接菌之后密封浸泡（无菌溶液直接浸泡），预加不同电场强度的直流电6天，使试样表面状态达到稳定后，在WDML-3型应力腐蚀试验机和相应的直流电场强度下进行12h预拉伸以消除间隙，其后以0.002mm/s的拉伸速率对其进行拉伸，这是SCC慢应变拉伸试验的推荐应变速率[92]。实验期间一直施加直流电常直流电场为0，200，500，1000和1500V/m。试样拉断后，测量试样断口的截面面积和试样的延伸量，计算试样的断面收缩率和延伸率。断口用除锈液超声清洗，酒精擦拭，吹干，对断口及侧面形貌用场发射电子扫描显微镜（日立SU8010）进行观察。3.2.4实验评价方法根据应力腐蚀前后的断面收缩率和延伸率的变化来评定应力腐蚀开裂敏感性的大小，即RA=（A0-A1）/A0（3.1）δ=（L0-L1）/L0（3.2）式中：RA为代表试样的断面收缩率，
辽宁石油化工大学硕士学位论文25容易发生SCC。图3.4X70钢在不同直流电场强度下无菌的NS4溶液中断口形貌Fig3.4FracturesurfacesofX70steelwithoutSRBunderdifferentDCelectricfieldstrength(a)inair，(b)0V/m，(c)200V/m，(d)500V/m，(e)1000V/m，(f)1500V/m（a）（b）（c）（d）（e）（f）
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外管道腐蚀与防护研究进展[J]. 张文毓. 全面腐蚀控制. 2017(12)
[2]X70管线钢在硫酸盐还原菌作用下的应力腐蚀开裂行为[J]. 赵健,谢飞,宫克,王丹,王兴发,张鸣伦,王月. 表面技术. 2017(10)
[3]X80管线钢在含硫酸盐还原菌的土壤环境中的应力腐蚀开裂行为研究进展[J]. 谢飞,李雪,高四方,王丹,吴明. 材料导报. 2017(13)
[4]硫化氢对几种管线钢腐蚀试验研究[J]. 宋晓良,刘艳,黄贤滨. 山东化工. 2017(04)
[5]模拟海洋大气条件下直流电场作用对碳钢初期腐蚀行为的影响[J]. 林德源,戴念维,陈云翔,倪清钊,张鑫,张俊喜. 腐蚀科学与防护技术. 2017(01)
[6]中国腐蚀成本惊人 一年超过2万亿元[J]. 叶春波. 石油化工腐蚀与防护. 2016(06)
[7]高强度管线钢近中性pH土壤应力腐蚀开裂的影响因素[J]. 张良,贾海东,杨永和,罗金恒,黄忠胜,徐春燕. 焊管. 2016(10)
[8]交流电和微生物共同作用下Q235钢的腐蚀行为[J]. 卿永长,杨志炜,鲜俊,许进,闫茂成,吴堂清,于长坤,于利宝,孙成. 金属学报. 2016(09)
[9]X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中应力腐蚀裂纹扩展行为机理[J]. 刘智勇,李宗书,湛小琳,皇甫文珠,杜翠薇,李晓刚. 金属学报. 2016(08)
[10]X100管线钢在含SRB的盐碱土壤溶液中的SCC行为[J]. 胥聪敏,罗金恒,姚春发,杨东平. 材料科学与工艺. 2016(02)
硕士论文
[1]直流输电系统接地电流对管道腐蚀机理研究[D]. 季寿宏.西南石油大学 2017
[2]Q235钢在酸性红壤中的电偶腐蚀机理研究[D]. 张诗雨.南昌航空大学 2016
[3]X90管线钢在土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂研究[D]. 杨宝.西安石油大学 2016
[4]X80管道近中性pH环境应力腐蚀开裂影响因素研究[D]. 张良.西安石油大学 2015
[5]SRB作用下X70钢缝隙腐蚀行为及机理研究[D]. 刘彤.辽宁石油化工大学 2014
[6]二氧化碳存在条件下SRB在管道内腐蚀状况研究[D]. 范梅梅.华中科技大学 2011
[7]直流电刺激对细菌生长动态过程的作用研究[D]. 周生学.首都师范大学 2009
本文编号：3517223
【文章来源】：辽宁石油化工大学辽宁省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直流电场和微生物协同作用下金属腐蚀实验装置示意图
直流电和硫酸盐还原菌协同作用下X70钢在近中性pH值溶液中应力腐蚀行为研究22图3.1SSRT试样示意图Fig.3.1theschematicdiagramsoftensilespecimenforSSRT(a,b)(unit:mm)3.2.2实验介质实验溶液同第二章。3.2.3慢应变速率拉伸实验拉伸试样取中间段25mm，进行标记，记录拉伸区域的长度、宽度和厚度，在此标记范围之外用704硅胶对试样进行密封，只漏出中间段。将封好的拉伸试样放在特制的容器中，并用硅胶密封[91]。接菌之后密封浸泡（无菌溶液直接浸泡），预加不同电场强度的直流电6天，使试样表面状态达到稳定后，在WDML-3型应力腐蚀试验机和相应的直流电场强度下进行12h预拉伸以消除间隙，其后以0.002mm/s的拉伸速率对其进行拉伸，这是SCC慢应变拉伸试验的推荐应变速率[92]。实验期间一直施加直流电常直流电场为0，200，500，1000和1500V/m。试样拉断后，测量试样断口的截面面积和试样的延伸量，计算试样的断面收缩率和延伸率。断口用除锈液超声清洗，酒精擦拭，吹干，对断口及侧面形貌用场发射电子扫描显微镜（日立SU8010）进行观察。3.2.4实验评价方法根据应力腐蚀前后的断面收缩率和延伸率的变化来评定应力腐蚀开裂敏感性的大小，即RA=（A0-A1）/A0（3.1）δ=（L0-L1）/L0（3.2）式中：RA为代表试样的断面收缩率，
辽宁石油化工大学硕士学位论文25容易发生SCC。图3.4X70钢在不同直流电场强度下无菌的NS4溶液中断口形貌Fig3.4FracturesurfacesofX70steelwithoutSRBunderdifferentDCelectricfieldstrength(a)inair，(b)0V/m，(c)200V/m，(d)500V/m，(e)1000V/m，(f)1500V/m（a）（b）（c）（d）（e）（f）
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外管道腐蚀与防护研究进展[J]. 张文毓. 全面腐蚀控制. 2017(12)
[2]X70管线钢在硫酸盐还原菌作用下的应力腐蚀开裂行为[J]. 赵健,谢飞,宫克,王丹,王兴发,张鸣伦,王月. 表面技术. 2017(10)
[3]X80管线钢在含硫酸盐还原菌的土壤环境中的应力腐蚀开裂行为研究进展[J]. 谢飞,李雪,高四方,王丹,吴明. 材料导报. 2017(13)
[4]硫化氢对几种管线钢腐蚀试验研究[J]. 宋晓良,刘艳,黄贤滨. 山东化工. 2017(04)
[5]模拟海洋大气条件下直流电场作用对碳钢初期腐蚀行为的影响[J]. 林德源,戴念维,陈云翔,倪清钊,张鑫,张俊喜. 腐蚀科学与防护技术. 2017(01)
[6]中国腐蚀成本惊人 一年超过2万亿元[J]. 叶春波. 石油化工腐蚀与防护. 2016(06)
[7]高强度管线钢近中性pH土壤应力腐蚀开裂的影响因素[J]. 张良,贾海东,杨永和,罗金恒,黄忠胜,徐春燕. 焊管. 2016(10)
[8]交流电和微生物共同作用下Q235钢的腐蚀行为[J]. 卿永长,杨志炜,鲜俊,许进,闫茂成,吴堂清,于长坤,于利宝,孙成. 金属学报. 2016(09)
[9]X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中应力腐蚀裂纹扩展行为机理[J]. 刘智勇,李宗书,湛小琳,皇甫文珠,杜翠薇,李晓刚. 金属学报. 2016(08)
[10]X100管线钢在含SRB的盐碱土壤溶液中的SCC行为[J]. 胥聪敏,罗金恒,姚春发,杨东平. 材料科学与工艺. 2016(02)
硕士论文
[1]直流输电系统接地电流对管道腐蚀机理研究[D]. 季寿宏.西南石油大学 2017
[2]Q235钢在酸性红壤中的电偶腐蚀机理研究[D]. 张诗雨.南昌航空大学 2016
[3]X90管线钢在土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂研究[D]. 杨宝.西安石油大学 2016
[4]X80管道近中性pH环境应力腐蚀开裂影响因素研究[D]. 张良.西安石油大学 2015
[5]SRB作用下X70钢缝隙腐蚀行为及机理研究[D]. 刘彤.辽宁石油化工大学 2014
[6]二氧化碳存在条件下SRB在管道内腐蚀状况研究[D]. 范梅梅.华中科技大学 2011
[7]直流电刺激对细菌生长动态过程的作用研究[D]. 周生学.首都师范大学 2009
本文编号：3517223
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