新型抗菌管线钢的微生物腐蚀研究

发布时间：2020-06-08 07:12

【摘要】：目前,我国的油气田开发依旧面临着严重的集输管线腐蚀穿孔问题,而环境微生物的生命活动引起的腐蚀被认为是造成其腐蚀的重要原因之一。开发经济适用的新型抗菌管线钢材料是抑制油气田微生物腐蚀(Microbiologically Influenced Corrosion,MIC)的一条重要途径。本文通过对油田采出水中的SRB、TGB进行分离纯化,并利用细菌测试瓶及16SrDNA基因序列测试进行鉴定,得出纯化后的SRB为变形菌门中的脱硫弧菌。利用紫外分光光度计对培养基中的SRB进行了生长曲线的测定,发现分离得到的SRB具有生长活性。利用重金属元素的抗菌性能,将抗菌元素加入普通碳钢并控制不同元素含量,获得新型抗菌管线钢材料。采用静态腐蚀实验方法,利用SEM、CLSM观察腐蚀后的生物膜、腐蚀产物膜及点蚀形貌,通过SRB以及SRB+TGB共生时在不同条件下的腐蚀实验表明:SRB的存在能加速材料的均匀腐蚀及点蚀,SRB与TGB的共生体系使得环境中微生物活性提高,材料表面生物膜增多。相对于普通碳钢,新型抗菌材料在SRB单独存在及SRB+TGB共生时均表现出良好的抗菌性能。随着抗菌元素含量的提升,抗菌材料对SRB及混合菌落的表面吸附有更加明显的抑制作用,并拥有更低的腐蚀速率和较少的点蚀。
【图文】：

步骤是极其相似的，而与附着的物种以及基底种类和形貌无关。任何没后都会在数分钟内吸附一层有机物，首先形成条件膜；然后在条件生附着并向外分泌胞外聚合物（EPS），胞外聚合物中通常含有大量些官能团可与金属离子发生络合，从而使得来自环境中或者基体的金膜内的浓度升高，导致局部腐蚀速率升高。Ford 等人[8]通过研究不同糖和材料腐蚀两者之间的关系，结果显示特定的胞外多糖对金属离具有很大的差异。Nivens 等人[9]在产钠弧菌对 304 奥氏体不锈钢的现，材料的腐蚀速率与微生物菌落的形成有关，胞外多糖的含量是引大的关键性因素。微生物菌体和胞外聚合物组成生物膜[10]。生物膜腐蚀过程中都有着十分重要的影响（图 1.1.1）[11]，，主要通过以下几蚀过程：阴极反应物质和 O2的消耗；有腐蚀性介质（如 H2S、有机酸腐蚀性物质的传输得到加速，腐蚀的动力学行为得以改变；产生某些极反应。

：Fe2+ S2→ FeS （13Fe2+ 6OH → 3Fe(OH)2（14Fe + SO42+ 4H2→ 3Fe(OH)2+ FeS + 2OH （1反应过程中，铁被氧化作阳极，向介质中 H+提供电子使其成为[H]，而的中间转移体将电子传递到 SRB 内部。Booth 等人[16]通过对不同种菌的氢化酶体系进行研究，利用电化学手段分析对比了碳钢的极化率，得到的结果均表明在 SRB 厌氧腐蚀过程中氢化酶的阴极去极化作，还有研究发现氢化酶进行阴极去极化作用时，硫酸盐还原菌不必与接触，也能加速阳极金属的腐蚀[17]。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG172.7;TE988.2

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本文编号：2702727