SRB对X70管线钢在近中性pH溶液中腐蚀行为的影响

采用电化学阻抗、动电位极化及微观观察法,对比了有、无硫酸盐还原菌(SRB)的情况下X70管线钢在近中性p H溶液(NS4)中的腐蚀行为,研究了SRB生长周期对X70钢腐蚀行为的影响。结果表明:X70钢在无菌溶液中腐蚀速率随时间增加呈单一增大的趋势。SRB在NS4溶液中的生长周期分为对数繁殖期(1~3 d),稳定生长期(4~7 d)和衰亡期(7~14 d)3个阶段。SRB对X70钢在NS4溶液中腐蚀速率的影响与其在溶液中生长规律有关:当SRB处于对数繁殖期和稳定期时,X70钢表面覆盖一层致密的生物膜,对钢起到了保护作用,此时X70钢的腐蚀速率比无菌条件下低;当SRB进入衰亡期,X70钢腐蚀的程度比无菌介质中严重,钢表面腐蚀产物逐渐增多,生物膜出现破裂,腐蚀速率增大。     

X70管线钢在大庆土壤环境中微生物腐蚀行为研究

采用极化曲线、电化学阻抗谱技术和SEM、EDS、XRD分析方法研究了X70管线钢在含硫酸盐还原菌(SRB)的大庆土壤模拟溶液中的微生物腐蚀行为。结果表明,SRB在大庆土壤环境模拟溶液中生长周期分为对数生长期、衰减期和死亡期3个阶段。SRB的新陈代谢对大庆土壤环境产生显著影响:pH值在SRB生长的前2 d降低,然后呈逐渐上升趋势。氧化还原电位在SRB对数生长期降低,在衰减期和死亡期呈增加趋势。溶液电导率在SRB的对数生长期时增加,在衰减期和死亡期呈整体减小趋势。在SRB对数生长期,游离的SRB利用其新陈代谢产物H将硫酸盐还原成硫化物,促进了点蚀的发生;在SRB衰减期,腐蚀产物成团簇状,膜层致密,减缓腐蚀;在SRB死亡期,生物膜脱落,腐蚀产物膜有明显裂纹出现,形成微观腐蚀电池,导致X70管线钢的腐蚀加剧。X70管线钢在SRB的大庆土壤中腐蚀产物为FeS和Fe3O4。     

pH值对X70钢在海泥模拟溶液中微生物腐蚀行为的影响

采用动电位极化、电化学阻抗技术研究了不同pH值对X70钢在含硫酸盐还原菌(SRB)的南海海泥模拟溶液中电化学行为的影响,分析了X70钢表面发生的电化学反应。结果表明,溶液的pH值能影响SRB的生长,进而影响X70钢在南海海泥模拟溶液中的腐蚀行为。SRB在pH值为8条件下生长情况最好,在pH值为6条件下次之,在pH值为10条件下最差。pH值为8时,SRB生长期分为3个阶段:对数增长期、稳定生长期和衰亡期;pH值为6和10时,SRB生长期分为两个阶段:对数增长期和衰亡期。在对数增长期,SRB数量较少,微生物腐蚀作用较弱,X70钢的Ecorr较高,但当SRB数量增多后,微生物腐蚀作用增强,生物膜疏松且易脱落,导致局部腐蚀现象严重,Ecorr逐渐降低,金属腐蚀热力学倾向增大。在pH值为8条件下,微生物腐蚀作用最强,金属腐蚀速率最快;在pH值为10条件下,金属表面易形成钝化膜,且微生物腐蚀作用较弱,腐蚀速率最慢。     

极化电位对X70钢在含SRB海洋环境中电化学行为的影响

采用光密度法研究了极化电位对硫酸盐还原菌(SRB)生长周期的影响,并结合电化学阻抗谱研究了不同极化电位对X70钢在含SRB的模拟海水中电化学行为的影响。结果表明,无外加电位时,SRB生长周期分为对数生长期和衰亡期两个阶段,在第7 d时SRB数量达到最大值。在外加阳极电场的刺激下,SRB繁殖被抑制,且在进入对数生长期后迅速死亡。在外加阴极电场的作用下,SRB的有丝分裂周期缩短,细胞分裂速度提高,从而促进SRB的繁殖;然而阴极电场同样也加速了SRB的死亡。在SRB的生长期,X70钢在海洋环境中最佳阴极保护电位为-0.85 V(SCE)。当SRB进入死亡期后,由于SRB代谢出的大量H_2S的存在,阴极极化促进了析氢腐蚀。     

SRB对X70钢及其焊缝在近中性pH溶液中SCC行为的影响北大核心CSCD

采用动电位极化技术、慢应变速率拉伸试验和扫描电镜观察研究了有、无硫酸盐还原菌(SRB)情况下X70管线钢及焊缝在近中性p H溶液(NS4)中的应力腐蚀行为。电化学实验结果表明:X70管线钢母材和焊缝在NS4溶液中的极化曲线都表现出典型的活性溶解特征,且有菌介质中管线钢表面能生成一层具有保护性的生物膜。SSRT曲线和SEM结果表明:在无菌NS4溶液中,X70钢母材和焊缝的SCC机理为氢致开裂机理。在有SRB的NS4溶液中,由于SRB生命代谢释放大量代谢产物H2S,促进H原子进入管线钢,将破坏其基体的连续性,从而导致氢损伤,使X70钢母材和焊缝的SCC敏感性都大于其在无菌介质中,其开裂机理表现为硫化物应力开裂和氢致开裂共同作用。在有菌和无菌介质中,焊缝的应力腐蚀敏感性均高于母材,这是由于焊缝处组织不均匀、存在残余应力造成的。     

SRB对X70钢及其焊缝在近中性pH溶液中SCC行为的影响

采用动电位极化技术、慢应变速率拉伸试验和扫描电镜观察研究了有、无硫酸盐还原菌(SRB)情况下X70管线钢及焊缝在近中性p H溶液(NS4)中的应力腐蚀行为。电化学实验结果表明:X70管线钢母材和焊缝在NS4溶液中的极化曲线都表现出典型的活性溶解特征,且有菌介质中管线钢表面能生成一层具有保护性的生物膜。SSRT曲线和SEM结果表明:在无菌NS4溶液中,X70钢母材和焊缝的SCC机理为氢致开裂机理。在有SRB的NS4溶液中,由于SRB生命代谢释放大量代谢产物H2S,促进H原子进入管线钢,将破坏其基体的连续性,从而导致氢损伤,使X70钢母材和焊缝的SCC敏感性都大于其在无菌介质中,其开裂机理表现为硫化物应力开裂和氢致开裂共同作用。在有菌和无菌介质中,焊缝的应力腐蚀敏感性均高于母材,这是由于焊缝处组织不均匀、存在残余应力造成的。     

X80管线钢在硫酸盐还原菌作用下的腐蚀行为

目的 通过实验模拟硫酸盐还原菌（SRB）对X80钢的腐蚀，探究硫酸盐还原菌的腐蚀过程。方法 通过细菌培养实验，计数得到固着SRB和浮游SRB的生长曲线以及溶液中pH值的变化曲线。通过腐蚀电化学测试，研究了SRB对X80腐蚀的影响。通过浸泡实验，获得SRB对腐蚀速率的影响。采用扫描电镜和激光共聚焦显微镜对SRB腐蚀后的表面形貌和最大点蚀深度进行了分析，利用EDS和XPS对腐蚀产物的成分进行了分析。结果 在接种SRB的溶液中，X80钢表面固着的SRB比浮游的SRB多；随着培养时间增长，溶液pH增大。接种SRB环境中，X80钢阻抗和线性极化电阻均小于无菌环境中的值，有菌环境中腐蚀电流密度大于无菌环境中的值。随着浸泡时间增长，最大点蚀坑深度变深。通过EDS能谱分析发现，在含有SRB的环境中，S元素和O元素的含量较无菌环境中高，XPS结果表明，SRB环境中腐蚀产物多为Fe的硫化物。结论 固着SRB使试样表面的铁溶解为铁离子，铁离子与溶液中的硫酸根离子在SRB生命活动的作用下生成铁的硫化物，从而促进了X80钢的腐蚀。     

动态直流干扰和SRB共同作用下X80钢的腐蚀行为

目的 探究电气化铁路动态直流干扰和硫酸盐还原菌(SRB)及其协同作用对X80钢腐蚀行为的影响。方法 通过构建动态杂散电流室内模拟试验装置,对浸泡在灭菌和接菌(SRB)NS4溶液中的X80钢施加周期性阴极保护和方形脉冲动态杂散电流干扰。采用MPN计数法和活/死细胞染色方法分析了X80钢表面SRB的数量和活性,通过SEM、EDS、XPS和CLSM等表面分析技术,结合失重测试对灭菌和接菌环境下X80钢的腐蚀产物、腐蚀速率及腐蚀后形貌进行了表征。结果 动态直流干扰对溶液中SRB的生长未产生明显影响,但对SRB及生物膜在试样表面的附着产生较大影响。阴极保护会抑制SRB在X80钢表面的附着,通过抑制SRB的呼吸作用降低金属表面SRB活性,从而降低X80钢的微生物腐蚀。阳极干扰电流促进SRB在X80钢表面的附着,金属表面生物膜内的SRB活性增强。X80钢在灭菌环境下–400、0、500 mV试样的腐蚀速率分别为0.086 35、0.219 2、0.458 3 mm/a,分别为自然腐蚀速率的0.97、2.46、5.15倍。接菌环境下X80钢的腐蚀速率反而下降,但X80钢表面的最大点蚀坑深度明显增大。结论 在动态直流干扰下,X80钢的腐蚀速率大幅增加,单次短时直流干扰的累积对X80钢产生了十分严重的破坏。同时动态直流干扰通过促进X80钢表面SRB的活性,从而加速其微生物腐蚀,SRB生物膜在一定程度上减缓了X80钢的动态直流干扰腐蚀,但其与动态直流干扰共同作用加剧了X80钢表面的点蚀。     

SRB对航煤输送管道X70碳钢的腐蚀影响

通过宏观形貌分析、金相分析、pH值分析、硫含量分析及失重法等综合手段对不同条件下硫酸盐还原菌(SRB)对航煤管道X70碳钢的腐蚀程度进行研究。结果表明:SRB可以促进X70碳钢腐蚀,且腐蚀以点蚀为主;SRB可以导致航空煤油中的硫含量增加,温度越高,SRB浓度越大,增加的越明显,尤其是第一周增加的幅度最大;SRB可以导致航空煤油中的pH值下降,第一周下降的最为明显,以后下降的较为平缓,渐渐的趋近于某一数值。     

温度与SRB协同作用下X70钢在海泥模拟溶液中应力腐蚀行为研究

研究了温度对硫酸盐还原菌(SRB)活性的影响,并采用慢应变速率拉伸实验研究了不同温度下X70钢在含SRB的海泥模拟溶液中应力腐蚀行为及其开裂机理。结果表明,SRB在海泥模拟溶液中生存温度范围为20～40℃,且随温度增加,SRB活性增加,数量增大。X70钢表面生物膜保护性与SRB活性和数量密切相关。20℃时,由于SRB数量最少,X70钢在含SRB海泥中应力腐蚀开裂(SCC)敏感性最小;30℃时,X70钢表面的生物膜与基体金属构成大阴极小阳极面积比的腐蚀原电池,耐蚀性最低,此时SCC机理为阳极溶解和氢致开裂共同作用下的混合断裂;40℃时SRB活性最好,X70钢表面形成较为完整生物膜,耐蚀性最好,但SCC敏感性最高,其开裂机理为氢致开裂。     

中原油田注水系统控制SRB和硫离子技术研究

实验研究了注水系统控制SRB和硫离子的技术.结果表明:氧化剂投加浓度达到30mg/L时,来水中的SRB基本除去;SRB在pH值为6.0~8.0比较活跃,7.0~8.0最适宜生长,9.0以上SRB生长受到抑制;pH值在6.0~8.0时硫离子的含量降低不明显,在36h后降低70%以内,而pH在9.0~10.0时72h后降低85%以上;随pH的增加含硫量降低,在9.0~10.0时降低比较显著.     

硫酸盐还原菌对X80钢应力腐蚀开裂行为的影响北大核心CSCD

利用动电位极化技术、慢应变速率拉伸试验(SSRT)以及扫描电镜(SEM)等方法研究了大港土壤环境中硫酸盐还原菌(SRB)对X80钢应力腐蚀开裂行为的影响及作用机理。结果表明:与无菌条件下相比,大港土壤模拟溶液中SRB的存在促进了X80管线钢的阳极溶解过程,诱发了金属的点蚀行为,增大了应力腐蚀开裂的机率。大港溶液中SRB数量越多,试样的点蚀电位越低,X80钢的应力腐蚀敏感性越大。当SRB生长4 d时,其菌量最大,此时试样断口形貌仍表现为韧性断裂特征;在SRB不同生长阶段下大港土壤模拟溶液中X80管线钢的应力腐蚀开裂机理为阳极溶解机制。     

硫酸盐还原菌对X80钢应力腐蚀开裂行为的影响

利用动电位极化技术、慢应变速率拉伸试验(SSRT)以及扫描电镜(SEM)等方法研究了大港土壤环境中硫酸盐还原菌(SRB)对X80钢应力腐蚀开裂行为的影响及作用机理。结果表明:与无菌条件下相比,大港土壤模拟溶液中SRB的存在促进了X80管线钢的阳极溶解过程,诱发了金属的点蚀行为,增大了应力腐蚀开裂的机率。大港溶液中SRB数量越多,试样的点蚀电位越低,X80钢的应力腐蚀敏感性越大。当SRB生长4 d时,其菌量最大,此时试样断口形貌仍表现为韧性断裂特征;在SRB不同生长阶段下大港土壤模拟溶液中X80管线钢的应力腐蚀开裂机理为阳极溶解机制。     

溶液环境对模拟剥离涂层下X70钢腐蚀行为的影响

采用矩形缝隙装置,研究了阴极极化条件下本体Na₂SO₄溶液浓度、pH 值以及本体溶液的含氧状况对模拟剥离涂层下溶液的化学和电化学环境的影响,分析了剥离区域内X70钢表面发生的电化学反应。结果表明,增加本体Na₂SO₄溶液的浓度虽然有利于阴极电流在剥离涂层内传输,但会导致钢板表面钝化膜的破坏而发生腐蚀。本体溶液pH值为酸性时缝内的化学环境变化迅速,缝口处发生腐蚀反应;而碱性条件下剥离区的pH值基本不变。本体溶液供氧量的减少降低了剥离区域内阴极保护的有效距离。外加电位的中断使缝内溶液酸化,X70钢处于自腐蚀状态。     

X70钢及其焊缝在Na_2CO_3+NaHCO_3溶液中电化学腐蚀行为研究

采用动电位极化、电化学阻抗谱和Mott-Schottky方法研究了溶液浓度和Cl~-对X70钢母材及其焊缝在Na_2CO_3+NaHCO_3溶液中电化学腐蚀行为影响。结果表明,X70钢母材和焊缝在0.1~1.0 mol/L(Na_2CO_3+NaHCO_3)溶液中都能形成稳定的钝化区间。随着溶液浓度的增大,钝化膜的稳定性增加。X70管线钢母材和焊缝的钝化膜均呈现出n型半导体特征,且施主密度与维钝电流密度的变化趋势相同。Cl~-在1.0 mol/L(Na_2CO_3+NaHCO_3)溶液中,对焊缝组织的吸附现象存在显著特征,主要吸附于氧空位处。     

2507双相不锈钢在含硫酸盐还原菌冷却水中的腐蚀

采用电化学测试、失重法、扫描电镜及能谱分析等方法研究了2507双相不锈钢在含体积比为0.5%、1%、2%硫酸盐还原菌(SRB)冷却水模拟溶液中浸泡30d后的腐蚀行为。结果表明:当浓度低于1%SRB时,钢表面生长缓慢,对于钢腐蚀影响相比于未添加SRB的基本没变化。而浓度达到2%SRB时,钢表面生长活动明显旺盛,对于钢的腐蚀倾向性显著增加,相比于不添加SRB的钢腐蚀速率增长了4倍多,钢表面多处生成斑状黑褐色腐蚀产物FeS。但2507双相不锈钢在含SRB冷却水中腐蚀程度均属于轻度腐蚀,且点蚀电位高达约1.2 V。     

X70管线钢在近中性及高pH值溶液中的电化学行为和SCC敏感性

采用动电位极化曲线测试法研究了温度、通气条件和pH值对X70管线钢在NS4溶液和0.5 mol/LNa2CO3 1 mol/L NaHCO3溶液中的电化学极化行为的影响,并用慢应变速率试验(SSRT)研究了X70管线钢在这些溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)敏感性。结果表明,X70管线钢在NS4溶液中不出现活化—钝化转变区,随外加电位负移,SCC敏感性增加,表现出氢致破裂(HIC)的特征;在0.5 mol/L Na2CO3 1 mol/L NaHCO3高pH值溶液中出现活化—钝化转变区,在阴极极化区,也表现出氢致破裂(HIC)的特征,但在阳极极化区,发生的是阳极溶解型应力腐蚀破裂(ADSCC)。     

输油管道腐蚀垢样中硫酸盐还原菌对Q235钢腐蚀行为的影响

取某输油管线腐蚀管垢进行硫酸盐还原菌(SRB)的富集培养,并测量SRB在生长周期内H2S含量变化趋势。采用腐蚀挂片和电化学试验研究了Q235钢在接种SRB溶液及无菌溶液中的腐蚀行为,并对腐蚀挂片表面形貌和产物进行了分析。结果表明:某输油管线中存在SRB,细菌代谢过程中产生了H2S气体,增加了管线钢硫化物应力腐蚀开裂的可能性;SRB导致Q235钢局部腐蚀严重,使得钢片表面腐蚀形式由轻微不非均匀腐蚀向严重局部腐蚀转变;SRB代谢产物主要为含硫化合物,这可能是诱发钢片局部腐蚀萌生的主要原因。     

乙二醇对X65钢在CO_2饱和的3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响研究

采用接触角、pH值和粘度测量等方法研究了40%(质量分数)乙二醇对CO_2饱和的3.5%(质量分数)NaCl溶液及其凝结液性质的影响,采用失重、电化学和扫描电镜等方法研究了40%乙二醇对X65钢管道顶部气相和管道底部液相腐蚀行为的影响。结果表明:在常压、35℃条件下,40%乙二醇增加了CO_2饱和的3.5%NaCl溶液及凝结液与X65钢表面的接触角、pH值及粘度;在3.5%NaCl溶液和3.5%NaCl+40%乙二醇溶液中,管道顶部的凝结液pH值均明显低于管道底部溶液;40%乙二醇加速了液相腐蚀产物膜的形成,降低了X65钢管道底部的均匀腐蚀速率,促进了管道底部发生小孔腐蚀;乙二醇对X65钢管道顶部的均匀腐蚀速率未造成明显影响,但加速了小孔腐蚀的发生。     

X70管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀因素灰关联分析

通过电化学阻抗和动电位极化方法确定了鹰潭土壤模拟溶液的可靠性,考察了温度、溶解氧、pH值和电导率等环境因素对X70管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响,并通过灰关联分析将这四种因素对X70钢腐蚀速率的影响进行了分析.结果表明:该模拟溶液具有与鹰潭水饱和土壤相同(相似)的腐蚀机理,能够反映实际土壤的腐蚀特性;环境因素对X70管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀速率影响大小的顺序为电导率、溶解氧、温度、pH值.