Q235钢在含硫酸盐还原菌的有氧环境中腐蚀行为的研究

硫酸盐还原菌(SRB)并非严格的厌氧菌,其可以耐受一定的溶解氧,但在有氧条件下SRB所引起的腐蚀研究较少。通过用电化学阻抗谱和动电位扫描极化曲线法研究了Q235钢电极在有氧的含SRB溶液中的腐蚀行为。结果表明:在SRB的生长初期和衰减期,Q235钢电极的腐蚀为微生物腐蚀和氧腐蚀协同作用,而在增殖期以微生物腐蚀为主;在SRB的整个生长过程中,Q235钢电极的腐蚀速度呈现先增大后减小然后趋于稳定的趋势。     

含硫酸盐还原菌海水中磁场强度对X100钢耐蚀性的影响

采用交流阻抗、动电位极化技术和腐蚀失重法研究了不同磁场强度下X100钢在接菌海水溶液中的腐蚀行为,并利用金相显微镜观察不同磁场强度下的表面腐蚀形貌。结果表明:磁场的存在对SRB的生长具有一定的抑制作用,且磁场强度越大,磁场对SRB生长的抑制作用越明显;电化学测试结果表明,与无磁场条件相比,外加磁场条件下SRB对X100钢的腐蚀作用减轻,且随着磁场强度的增加,电荷转移电阻(Rct)增大,腐蚀电流密度减小,腐蚀速率下降;腐蚀形貌结果表明,无磁场条件下的基体表面呈现较多大且深的腐蚀坑,而外加磁场条件下的试样表面腐蚀坑数目减少,且随着磁场强度越大,试样表面越平整。     

电弧喷涂Zn和Al涂层在含SRB海水中的腐蚀行为与机理

利用电弧喷涂技术在Q235钢基体上分别制备了Zn、Al涂层,研究涂层在含硫酸盐还原菌(SRB)海水中的腐蚀行为与机理。采用EIS、PC等电化学方法研究Zn、Al涂层在SRB一个生长周期内的腐蚀电化学行为,采用SEM和EDS对浸泡15 d后的涂层表面微观形貌和化学成分进行分析。EIS和PC结果表明,Zn、Al涂层在含SRB海水中的腐蚀速率均表现出先增大后减小的趋势,在整个实验过程中,Zn涂层的腐蚀速率一直大于Al涂层;SEM分析表明,浸泡结束后,Zn涂层表面覆盖了一层由微生物(SRB)和腐蚀产物共同组成的混合膜层,而铝涂层表面的覆盖层主要为生物膜,腐蚀产物较少。EDS结果显示,Zn涂层表面的S元素含量远高于Al涂层,说明SRB的代谢活动对Zn涂层的影响相对较大。     

MDHTD对SRB生物膜的剥离作用及对碳钢的吸附作用研究

利用交流阻抗(EIS)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)等方法研究了在高矿化度盐水介质中含咪唑杂环的双季铵盐化合物MDHTD对硫酸盐还原菌（SRB）生物膜的剥离和在Q235钢表面的吸附作用.结果表明：在高矿化度盐水中，MDHTD在碳钢表面的吸附抑制了SRB在金属基体表面的生长代谢过程，对SRB生物膜具有良好的渗透和剥离作用，使生物膜电阻显著降低；由于MDHTD在金属基体表面的吸附，双电层电容值和腐蚀反应的电荷传递电阻都有升高的趋势.     

Q235钢在油田污水处理系统中的垢下腐蚀行为

采用人造岩心模拟垢层,利用电化学测试及腐蚀形貌分析,研究了不同渗透率垢层覆盖下Q235钢在模拟生产水中的垢下腐蚀行为。结果表明:覆盖在Q235钢表面的垢层对基体的腐蚀反应有抑制作用,且垢层的渗透率越小,其抑制作用越强,随着腐蚀时间的延长,垢层对腐蚀反应的抑制作用先增大后减小;垢层覆盖下,Q235钢的均匀腐蚀减缓,但局部腐蚀发生的概率大大增加。     

再生水生物膜作用下Q235B钢的电化学腐蚀特性研究

采用微生物计数法(MPN)、扫描电镜(SEM)、电化学测试技术探究了再生水环境中铁细菌和硫酸盐还原菌生物膜对Q235B钢的电化学腐蚀机理。结果表明,铁细菌(IOB)和硫酸盐还原菌(SRB)生物膜在整个实验过程中抑制了Q235B钢腐蚀过程的发生,然而具体的腐蚀机理随着细菌生长周期的变化而不同;与无菌体系相比,前20 d,Q235B钢电极表面的铁细菌和硫酸盐还原菌及其新陈代谢产物与腐蚀产物络合在一起的混合膜层的物理阻隔作用要比单纯Fe的腐蚀产物要大,使得其在有菌体系中腐蚀电位正移,腐蚀电流密度降低,阻抗值较大,腐蚀过程被抑制;20 d后,由于新陈代谢产物的粘性较大导致无局部腐蚀产物脱落现象,且处于衰亡期的SRB的阴极去极化作用减弱,进而使得阴极Tafel斜率βc较大,电荷转移电阻仍高于无菌体系的值,腐蚀过程继续被抑制。     

湿度对Q235钢在污染土壤中腐蚀行为的影响

利用极化曲线技术、电化学阻抗测试技术、扫描电镜和表面能谱等方法,研究了Q235钢在不同湿度的污染土壤中的腐蚀行为。试验结果表明,湿度对Q235钢腐蚀的影响显著。随土壤湿度的增加,Q235钢在污染土壤中的腐蚀速率也增加,当含水量增大到20%时,腐蚀速率达到最大,然后腐蚀速率随着湿度增加而减小。Q235钢在湿度为20%的污染土壤中腐蚀后表面出现明显的裂痕和腐蚀坑。     

高岭土模拟土壤中硫酸盐还原菌对Q235钢初期腐蚀的影响

本实验用高岭土作为模拟土壤介质,通过往高岭土中加灭菌培养基、有菌培养基进行对比实验,研究了Q235钢在这两种条件情况下的初期腐蚀情况。实验结果表明:埋样1h～6h时,硫酸盐还原菌(SRB)对Q235钢的腐蚀过程没有明显的促进作用。埋样24h时,SRB的存在对Q235钢的腐蚀起到了促进作用。另外,埋样24h时,高岭土 灭菌培养基中的Q235钢腐蚀形貌表现为局部腐蚀;高岭土 接菌培养基中的Q235钢表面部分区域生成了均匀、疏松的生物膜。     

模拟海水中Cl-浓度对Q235和X70管线钢腐蚀行为的影响

采用交流阻抗和动电位极化技术研究在海水模拟溶液中Cl-浓度对Q235和X70管线钢腐蚀行为的影响,并利用金相显微镜观察不同Cl-浓度下的腐蚀形貌。结果表明：随着Cl-浓度的增加,Q235钢和X70钢的腐蚀速率均先增大后减小,当Cl-浓度为3.5％时,极化电阻Rp出现最小值,管线钢的腐蚀最严重;Cl-有强穿透性,不同Cl-浓度下,Q235钢和X70钢表面均出现腐蚀坑,但X70钢比Q235钢表现出更强的耐腐蚀性;Q235钢和X70钢在海水中的腐蚀行为是Cl-浓度与溶解氧含量共同作用的结果,Cl-含量的增加一方面加速破坏表面膜,促进腐蚀;另一方面减少了介质中溶解氧的含量,抑制了腐蚀。     

Q235 钢在模拟海洋大气环境中的耐蚀性研究

目的研究Q235钢在海洋大气环境中的耐蚀性能,分析近海环境下Q235钢的腐蚀机理。方法采用盐雾试验、恒温恒湿试验等,模拟海洋大气环境,研究不同温度、相对湿度、氯离子含量下Q235钢的腐蚀规律,并利用表观腐蚀形貌分析、金相分析及XRD等技术手段,分析对应的腐蚀形貌和腐蚀产物。结果模拟海洋大气环境下,Q235钢腐蚀速率随温度升高而增加。随着氯离子含量增加,Q235钢腐蚀速率先增加后减小,当Na Cl质量分数为1.75%时,其腐蚀速率最大。相对湿度增大可以加速Q235钢腐蚀,相对湿度大于85%后,其腐蚀速率急剧增大。盐雾环境下,Q235钢的腐蚀类型为点蚀,主要腐蚀产物为Fe2O3和Fe3O4。结论海洋大气环境下,温度、相对湿度、氯离子含量均为Q235钢腐蚀的重要影响因素,腐蚀危害表现为点蚀穿孔,需要采取表面防护措施。     

A Synergistic Acceleration of Corrosion of Q235 Carbon Steel Between Magnetization and Extracellular Polymeric Substances

In this work, surface characterization and electrochemical measurement were employed to investigate the effects of magnetic field(MF) on the corrosion of Q235 carbon steel in a NaCl solution containing sulphate-reducing bacteria(SRB) or extracellular polymeric substances(EPS). Results demonstrated that a 150 mT MF enhanced steel corrosion in a SRB-containing NaCl solution by 202% calculated from weight loss with pitting corrosion as the main corrosion type.Either EPS or MF rendered steel corrosion, but a synergistic interaction between MF and EPS boosted up steel corrosion.This synergistic enhancement could be referred to the alteration in orientation of EPS induced by MF. The presence of higher percentage of chloride ions on the carbon steel surface manifested that MF initiated the erosion of chloride ions on the carbon steel coupon.     

含硫酸盐还原菌土壤中阴极保护对Q235钢腐蚀的影响

利用交流阻抗测试技术、扫描电镜及表面能谱、微生物分析等方法，研究了阴极保护对土壤中Q235钢硫酸盐还原菌腐蚀的影响.30天的实验结果表明，在相同的阴极极化电位下，有菌土壤中Q235钢所需要的阴极极化电流密度均大于灭菌土壤，有菌土壤中Q235钢的平均腐蚀速率均大于灭菌土壤.随着阴极极化电位负移的增大，有菌及灭菌土壤中Q235钢试件周围土壤逐渐呈碱性，有菌土壤中Q235钢试件周围土壤中硫酸盐还原菌数量逐渐减少，当阴极极化电位为-1050 mV时，Q235钢试件周围土壤中硫酸盐还原菌仍能够存活.     

含菌介质中MDOPD对SRB菌及生物膜腐蚀的抑制作用

用动电位扫描极化曲线、原子力显微镜和电子探针等方法研究了SRB生物膜在培养基介质中对于含咪唑杂环的双季铵盐化合物MDOPD的敏感性．结果表明：含菌介质中，MDOPD吸附在电极表面，形成完整致密的有机保护膜，对电极的腐蚀反应具有良好的抑制作用，SRB的代谢及腐蚀产物也难以在电极表面直接吸附和沉积，从而降低了SRB生长代谢的次生过程（包括酸浸蚀等）对腐蚀的促进作用；同时也降低了介质中的SRB参与碳钢腐蚀的机会．     

苯胺四聚体聚乙二醇嵌段共聚物在盐酸介质中对Q235钢的缓蚀性能

目的研究苯胺四聚体PEG两亲性嵌段共聚物(PEG-TA)对Q235钢在1 mol/L HCl介质中的缓蚀性能。方法采用静态失重测试、电化学测试、腐蚀表面形貌分析研究了自制的PEG-TA在1 mol/L HCl介质中对Q235钢的缓蚀性能,并探讨了其在Q235钢表面的吸附行为。结果红外和紫外表征表明,氨基封端苯胺四聚体和聚乙二醇为原料成功合成了两亲性嵌段共聚物PEG-TA。极化曲线研究表明,PEG-TA的加入明显可以抑制Q235钢在1 mol/L HCl介质中的腐蚀,且随着PEG-TA浓度的增加,缓蚀效果越好,在25℃的实验温度范围内,质量浓度为30 mg/L时,PEG-TA的缓蚀效率可以达到93.97%,属于阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。电化学阻抗图谱研究表明,随着PEG-TA浓度的增加,Q235钢表面腐蚀反应的电荷转移电阻和膜电阻逐渐增大,钢表面缓蚀剂的含量和覆盖率增加,腐蚀抑制性增强。PEG-TA缓蚀剂分子在Q235钢表面的吸附遵循Langmuir等温模型,并且属于物理和化学混合吸附。SEM研究证明,在1 mol/L HCl中,PEG-TA可有效地抑制碳钢的腐蚀。结论 PEG-TA在1 mol/L HCl中有效提高了Q235钢的耐蚀性,是一种高效环保的缓蚀剂。     

土壤湿度变化对Q235钢的硫酸盐还原菌腐蚀影响

利用交流阻抗测试技术、极化曲线、扫描电镜及表面能谱、微生物分析等方法,研究了在土壤水分的自然蒸发过程中,Q235钢在接菌及灭菌土壤中腐蚀行为.40 d的试验结果表明,随着土壤中水分的自然蒸发,土壤中含氧量随土壤湿度降低而增大,土壤中硫酸盐还原菌逐渐减少,接菌及灭菌土壤中Q235钢的腐蚀速率逐渐增大,其中在接菌土壤中的腐蚀速率增幅更大.     

土壤中残余尿素对Q235钢微生物腐蚀的影响

利用电化学阻抗谱、动电位扫描测试技术、扫描电镜以及表面能谱分析方法在湿度为10%的土壤中,研究了尿素(0.05 mass%)对Q235钢微生物腐蚀的影响。结果表明,在接菌土壤中尿素对Q235钢腐蚀起加速作用,在灭菌土壤中尿素对Q235钢腐蚀起抑制作用。在接菌土壤中,试验前期阻抗谱上出现一个时间常数;5 d后变为两个时间常数,试件表面已生成一层腐蚀产物。试验后期出现Warburg阻抗,表明此时电极反应受扩散控制,并且接菌土壤中试样的腐蚀产物中存在S元素。     

在不同Cl-含量土壤中硫酸盐还原菌对Q235钢腐蚀的影响

利用交流阻抗测试技术、扫描电镜及表面能谱分析、失重法、微生物分析等方法，研究了在同一类型不同Cl-含量的土壤中，硫酸盐还原菌对Q235钢腐蚀的影响规律.136天的试验结果表明：随着土壤中Cl-含量的增大，Q235钢腐蚀速率也增大，当Cl-含量增大到0.5%时，腐蚀速率达到最大；随后腐蚀速率随着土壤中Cl-含量的增大而减小，当土壤中Cl-含量高于1%时，接菌土壤与灭菌土壤中Q235钢腐蚀速率相差不大.在土壤中Cl-含量低于1%时，接菌土壤中Q235钢腐蚀速率明显大于灭菌土壤的腐蚀速率；点蚀速率在不同Cl-含量的土壤中的变化规律与腐蚀速率的变化有所不同，点蚀速率基本随着土壤中Cl-含量的增加而增大.而且接菌土壤中的点蚀速率大于灭菌土壤的点蚀速率. TG174.5  硫酸盐还原菌； 含Cl-土壤； Q235钢； 微生物腐蚀 2003-01-13 2003-05-08