X52输油管道硫酸盐还原菌腐蚀行为研究

发布时间：2017-03-28 14:15

  本文关键词：X52输油管道硫酸盐还原菌腐蚀行为研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：金属材料的微生物腐蚀给国民经济造成了巨大的损失,而硫酸盐还原菌SRB(Sulfate reducing bacterial)是造成金属腐蚀的最主要细菌之一。基于国内外输油管道微生物腐蚀研究进展,以新疆一条X52输油管道为研究对象。从该输油管道局部严重坑蚀、油水明显分层、流速小、存在积水等腐蚀现状出发,提出可能是SRB的存在和大量繁殖导致局部腐蚀严重的推测。为证实输油管道中SRB的存在加速了管道的腐蚀速率,而SRB的代谢产物可能是导致管线腐蚀管垢中硫元素含量增加的原因。采用元素组分分析仪对管输原油和管道夹层中腐蚀管垢进行了组分分析；利用液体培养基对SRB进行了富集培养,同时测量SRB在生长周期内H2S含量变化趋势；采用腐蚀挂片和电化学实验相结合的方法,研究了X52钢在接种SRB与不接种SRB的溶液中的腐蚀行为；利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对腐蚀挂片表面形貌和产物进行了分析；从夹层SRB富集液中分离得到纯SRB菌株TL-1,并对其菌株的腐蚀影响因素进行了研究。研究结果表明：该输油管道输送的原油本身含硫量较低,而管线低洼处的爆管段夹层腐蚀管垢中硫含量却相对较高；管道中存在SRB,且在含SRB的联合站水样中X52钢的局部腐蚀更为严重；SRB在代谢过程中产生的H2S,是导致夹层垢样中硫元素含量增加的原因之一,H2S同时增加了管线钢硫化物应力腐蚀开裂的可能性；接菌及灭菌培养基中腐蚀挂片结果显示,接菌溶液挂片的腐蚀速率为0.077 mm/a,而灭菌溶液中X52钢腐蚀速率为0.036 mm/a；电化学阻抗谱显示,阻抗谱半径的变化与试样表面的生物膜密切相关,接菌溶液中阻抗谱半径降低,腐蚀加剧；试样表面腐蚀形貌和产物分析结果显示,SRB导致X52钢局部腐蚀严重,接菌溶液腐蚀产物中S元素含量为8.58%,而灭菌溶液中S元素含量仅为0.48%,SRB代谢产物主要为含硫化合物(FeS),是诱发钢片局部腐蚀萌生的主要原因之一；分离得到的纯菌株TL-1,对碳钢的腐蚀速率受碳源、温度、pH值及矿化度的影响,其在不同碳源中生长速率存在明显差异,最适生长温度为35℃左右,最适pH在7.5左右,最适NaCl浓度在0.5%左右,该菌株属于芽孢杆菌科的梭菌属；SRB的腐蚀防治可分为物理方法、化学方法、生物方法等。
【关键词】：硫酸盐还原菌 微生物腐蚀 腐蚀行为 分离 防腐
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE988.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-19
• 1.1 研究背景及意义7-9
• 1.2 国内外研究现状9-16
• 1.2.1 SRB呼吸代谢及生化特征10-12
• 1.2.2 SRB引起微生物腐蚀的机理12-15
• 1.2.3 微生物腐蚀的研究方法15-16
• 1.3 主要研究内容16-17
• 1.4 研究技术路线17-19
• 第2章 原油与腐蚀管垢组分分析19-28
• 2.1 实验内容和材料19-20
• 2.1.1 实验内容19
• 2.1.2 实验材料19
• 2.1.3 实验仪器19-20
• 2.2 原油与腐蚀管垢组分分析20-27
• 2.2.1 爆管段腐蚀产物分析20-22
• 2.2.2 管输原油及腐蚀管垢组分分析22-24
• 2.2.3 管道低洼处积水分布24-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第3章 硫酸盐还原菌对X52钢腐蚀行为的影响28-56
• 3.1 实验内容和方法28-35
• 3.1.1 实验内容28-29
• 3.1.2 实验材料29
• 3.1.3 实验方法29-34
• 3.1.4 实验仪器34-35
• 3.2 管内微生物的富集与计数35-38
• 3.2.1 细菌富集结果35-36
• 3.2.2 细菌计数结果36-38
• 3.3 联合站水样中碳钢的腐蚀行为38-40
• 3.3.1 水质检测结果38-39
• 3.3.2 水样中碳钢的腐蚀行为39-40
• 3.4 SRB生长代谢过程对周围腐蚀因子的影响40-43
• 3.4.1 SRB生长曲线40-41
• 3.4.2 生长周期内SO_4~(2-)浓度变化41-42
• 3.4.3 生长周期内H_2S和pH值变化42-43
• 3.5 SRB对X52钢腐蚀行为的影响研究43-55
• 3.5.1 浸泡实验结果与分析43
• 3.5.2 电化学实验结果与分析43-50
• 3.5.3 腐蚀产物形貌与组分分析50-55
• 3.6 本章小结55-56
• 第4章 细菌腐蚀影响因素及防护措施56-68
• 4.1 实验内容和方法56-59
• 4.1.1 实验内容56
• 4.1.2 实验材料56-57
• 4.1.3 实验方法57-58
• 4.1.4 实验仪器58-59
• 4.2 单菌分离与纯化59-60
• 4.2.1 分离结果59
• 4.2.2 序列分析59-60
• 4.3 SRB腐蚀影响因素研究60-62
• 4.3.1 碳源影响60-61
• 4.3.2 矿化度影响61
• 4.3.3 pH值影响61-62
• 4.3.4 温度影响62
• 4.4 静态挂片实验62-63
• 4.5 SRB腐蚀防护措施63-66
• 4.6 本章小结66-68
• 第5章 结论及建议68-70
• 5.1 主要结论68-69
• 5.2 建议69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-78
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果78

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李林;;油田生产中硫酸盐还原菌的危害及其防治[J];化工时刊;2010年09期

2 N.N.Lyalikova;裘荣庆;;应用硫酸盐还原菌富集矿石[J];国外金属矿选矿;1979年07期

3 刘魁元;;硫酸盐还原菌抑制剂的研究与应用概况[J];工业水处理;1984年04期

4 李文融;硫酸盐还原菌[J];工业水处理;1986年01期

5 李凡修;;预防石油开采中硫酸盐还原菌生长的抑制剂[J];钻采工艺;1990年03期

6 师祥洪;;浅谈油田注水系统中硫酸盐还原菌的取样方法[J];油气田环境保护;1992年04期

7 刘宏芳,黄茁,许立铭,郑家q，

本文编号：272430