硫酸盐还原菌对钢材腐蚀行为的研究进展

综述了硫酸盐还原菌(SRB)微生物腐蚀与防护的研究现状,总结了厌氧生物膜的形成过程及对钢材腐蚀的影响,并在此基础上介绍了SRB对金属材料的腐蚀机理,包括阴极去极化机理、代谢产物腐蚀机理、Fe/FeS微电池作用机理等.分析了SRB代谢产生的胞外聚合物(EPS)在金属腐蚀过程中起到的作用,并详细介绍了SRB与好氧型铁氧化菌...     

嗜热硫酸盐还原菌生长特征及其对碳钢腐蚀的影响

采用API-RP38推荐的培养基,从渤海油田分离出嗜热硫酸盐还原菌（SRB）, 对其进行了初步鉴定,并研究了该菌种的生长特征。用电化学手段研究了该嗜热菌种在高温条件下对碳钢腐蚀的影响。结果表明,嗜热SRB生长周期短于常温SRB的生长周期。细菌能在40℃~80℃范围内生长,最佳生长温度为60℃。最佳生长pH范围为6.0~7.6,最适宜pH在7.0左右。 60℃静态挂片实验表明,该嗜热菌对碳钢腐蚀较严重,是空白培养基中的2.6倍。碳钢表面生成不均匀的生物膜,能谱仪（EDS）分析表明,在生物膜不均匀区域腐蚀产物中FeS_x化合物结构不同。 SRB生长过程中电极自腐蚀电位先正移再负移,电化学阻抗谱（EIS）研究表明生物膜的结构随SRB生长而发生变化,从而导致基体材料发生高温微生物腐蚀。     

硫酸盐还原菌对碳钢腐蚀的影响

采用失重法,极化曲线法和 SEM 研究了硫酸盐还原菌(SRB)诱导碳钢腐蚀的主要因素。实验结果表明,在 SRB 的代谢过程中,会产生一种挥发性的含磷化合物,它具有一定的腐蚀性,但导致碳钢腐蚀的主要因素是代谢产物中的硫化物,特别是硫化氢,以及在介质中可能大量存在的 Fe~(2 ),它们对腐蚀电化学过程有明显的去极化作用。     

硫酸盐还原菌模拟生物膜对907A钢腐蚀的影响

根据生物膜的结构特征,以硫酸盐还原菌和琼脂的混合物沉积于907A钢表面,形成人工模拟生物膜,采用微电极研究了模拟生物膜下溶解氧的分布情况,采用环境扫描电镜和能谱表征了模拟生物膜下907A钢在不同环境中的腐蚀情况。研究结果表明在人工模拟生物膜内,距离金属材料表面越近,溶氧量越低;金属材料的腐蚀情况受环境影响,当环境中富含还原性物质且SRB生长旺盛时,907A钢腐蚀严重,腐蚀产物以硫化铁为主,当环境中缺乏还原性物质且SRB生长不良时,907A钢的腐蚀产物以铁氧化物为主。     

硫酸盐还原菌对低碳钢的腐蚀

本文用失重法测定半连续、不连续培养的硫酸盐还原菌对低碳钢的腐蚀速度,采用线性极化技术测定活性生长的硫酸盐还原菌中低碳钢的线性极化阻力(同时测定自腐蚀电位、菌数、硫化物浓度)随时间的变化,并测量不同电位变化区间的阴阳极恒电位极化曲线。结果表明:在一定Fe2 浓度的硫酸盐还原菌培养基中,硫酸盐还原菌对钢的腐蚀速度与菌的生长时期有密切关系。在活性生长的硫酸盐还原菌系统中一直发生强烈的阴极去极化腐蚀。     

静磁场对硫酸盐还原菌生物膜形成过程的影响

采用铂片微排电极研究了硫酸盐还原菌(SRB)生物膜在有无磁场环境下的电化学行为。结果表明:无磁场下铂片电极表面覆盖一层很厚的生物膜,通过显微镜观察厚度为141.4μm,生物膜电阻较大,生物膜脱吸附过程进行时间较长,生成的腐蚀性产物较多。磁场存在下SRB细菌不容易在铂片电极表面吸附,进而形成的生物膜较薄(厚度为67.06μm),生物膜在很短时间内达到了脱吸附平衡状态,从而生物膜内腐蚀性物质较少,对基体的腐蚀作用较弱。电荷传质电阻Rct表明,磁场的引入极大地阻碍了电极表面电荷的运动,从而影响了电化学过程的顺利进行。     

硫酸盐还原菌对铜合金腐蚀电化学行为的影响

用电化学方法研究了硫酸盐还原菌（SRB）生物膜对HSn70-lAB和BFe30-1-1铜合金腐蚀的电化学行为；用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）及X-射线能谱（EDS）分析了铜合金表面生物膜特征及其成分。结果表明，铜合金表面生物腐蚀与SRB的生长特性密切相关，SRB处于指数生长期时，Hsn70-lAB和BFe30-1-1铜合金的自腐蚀电位（Ecarr）和极化电阻（彤均迅速下降，腐蚀加剧，且后者腐蚀速度大于前者；而当SRB进人稳定生长阶段，两种合金的Ecarr和Rp均缓慢下降，腐蚀速度减缓，且二者腐蚀速度接近。表面生物膜的特征也有较大区别，HSn70-lAB铜合金表面的腐蚀产物膜比较平滑，BFe30-1-1铜合金表面的腐蚀产物膜较粗糙；且后者表面膜中S含量高于前者，腐蚀倾向明显增强。     

硫酸盐还原菌对钢筋混凝土的腐蚀

硫酸盐还原菌(SRB)广泛存在并分布于水体、土壤等环境中,因而与钢筋混凝土设施不可避免地会发生接触。通过研究SRB的生长特征,发现其生长繁殖过程中释放出H2S。H2S与O2结合形成硫酸,引起混凝土腐蚀。通过浸泡挂片试验,并用扫描电镜对腐蚀试样进行分析,发现SRB对钢筋的腐蚀呈现高度局部点蚀。     

采用丝束电极研究硫酸盐还原菌生物膜的电化学不均匀性

将丝束电极技术应用于硫酸盐还原菌 (SRB)生物膜的不均匀性研究 ,观察细菌生长过程中电极电位随时间的变化规律 ,进而反映生物膜的不均匀性。结果表明 ,电极表面电位分布不均匀性导致生物膜生长的不均匀性 ,而硫酸盐还原菌生长繁殖进一步促进了生物膜的不均匀性 ,且SRB的新陈代谢产物加速了局部腐蚀的发展。     

硫酸盐还原菌对金属的腐蚀作用及其防治

1 硫酸盐还原菌的致腐蚀机理硫酸盐还原菌(Sulfate-ReducingBacteria,简称SRB)是一类以有机物为养料的厌氧性细菌,广泛存在于土壤、海水、河水、地下管道、油气井等处,是主要的环境污染生物指标之一.二十年代初期,May和Bengough就认为,SRB所产生的H_2S对金属的腐蚀起重要的作用.关于它的致腐蚀机理,有如下几点:(1)氢化酶阴极去极化理论.这种理论认为SRB含有一种氢化酶,使它能利用在阳极区产生的氢将硫酸盐还原成H_2S,因此在厌氧电化学腐蚀过程中,它可起到一种阴极去极化剂的作用,从而加速金属的腐蚀.(2)细菌代谢产物去极化理论.这种理论又     

硫酸盐还原菌在不同氧环境下对A3钢腐蚀的研究

通过静态培养实验,研究了在不同的氧环境下,硫酸盐还原菌对A3钢腐蚀的规律。实验结果表明,在相同的培养基中,严格厌氧条件下的硫酸盐还原菌对A3钢的腐蚀速率与连续的厌氧-有氧交替变换条件下的硫酸盐还原菌腐蚀的速率相差不是十分明显。     

微生物生物膜下的钢铁材料腐蚀研究进展

综述了近年来有关SRB引起的钢铁腐蚀研究进展,分析了SRB生物膜的形成机制,介绍了传统SRB腐蚀机理、生物催化硫酸盐还原阴极反应腐蚀机理,以及SRB诱导生物矿化作用形成的沉淀垢膜下的碳钢腐蚀研究现状,着重介绍了生物能量学和生物电化学在推动SRB导致的微生物腐蚀机理研究中的重要作用,并在此基础上介绍了目前最新的对生物膜下SRB的控制技术和方法,为SRB腐蚀及控制提供参考。     

L245管线钢及焊缝在硫酸盐还原菌环境下的腐蚀行为研究

目的 通过实验模拟硫酸盐还原菌对L245钢及焊缝的腐蚀行为,探究硫酸盐还原菌对母材和焊缝的腐蚀过程及差异.方法 采用静态浸泡法研究了L245管线钢及焊缝在硫酸盐还原菌(SRB)条件下的3个不同浸泡时段的腐蚀行为.通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、聚焦离子束显微镜(FIB-SEM)和激光共聚焦显微镜(CLSM)等...     

油气管线钢土壤环境硫酸盐还原菌腐蚀研究进展

结合国内外埋地管线钢微生物腐蚀的研究,综述了腐蚀性土壤微生物种类和特点、环境因素对硫酸盐还原菌腐蚀的影响、生物腐蚀研究方法和进展,以及微生物腐蚀防护与监检测技术.最后,对埋地管线钢微生物腐蚀研究进行了展望.埋地管线钢服役环境复杂,受到土壤类型、杂散电流、阴极保护、应力、剥离涂层和微生物等多种因素的影响,而各种因素之间又...     

再生水中硫酸盐还原菌对铜合金的腐蚀

采用微生物技术、表面分析技术以及电化学测量技术,研究了从再生水环境中分离提纯得到的硫酸盐还原菌(SRB)的形态、生长规律,以及SRB对铜合金HSn701-AB在再生水环境中腐蚀的影响.结果表明,在再生水环境中SRB的生长曲线存在2 d～3 d的停滞期;铜合金HSn701～AB在接种SRB的再生水环境中浸泡3 d时,出现...     

X70管线钢在硫酸盐还原菌作用下的应力腐蚀开裂行为

目的油气管输中X70钢的应力腐蚀开裂问题日趋严重,而且土壤环境中微生物腐蚀现象备受关注,因此拟通过实验室模拟土壤环境下X70管线钢的腐蚀,获得高强度管线钢在硫酸盐还原菌作用下的应力腐蚀开裂规律。方法采用自制的应力电化学测试装置,通过慢应变速率拉伸试验(SSRT)对材料的应力腐蚀敏感性进行分析,利用交流阻抗以及扫描电镜(SEM)对断口形貌以及生物膜的成分进行研究。结果当应变速率为5×10~(-7)s~(-1)时,无菌模拟溶液中试样的应力腐蚀敏感性远大于含SRB模拟溶液中试样的应力腐蚀敏感性,SRB的存在对X70管线钢应力腐蚀起到很大程度的促进作用。当应变速率为1×10~(-6)s~(-1)时,SRB对于X70管线钢应力腐蚀敏感性的影响较小,断裂主要由力学因素主导,SRB起辅助作用。结论 X70管线钢在沈阳土壤模拟溶液中具有一定的应力腐蚀敏感性。SRB对于X70管线钢在沈阳土壤模拟溶液中的应力腐蚀起到一定程度的促进作用。     

银、铜复合添加对2205双相不锈钢耐硫酸盐还原菌腐蚀行为的影响

目的 通过添加铜、银元素赋予2205双相不锈钢协同抗菌效果,以提高材料的抗菌性能和耐微生物腐蚀能力。方法 采用金相显微镜（OM）和扫描电镜（SEM）研究铜、银添加对材料显微组织变化和两相比例的影响,使用能谱（EDS）分析元素分布。采用电化学测试,包括动电位极化曲线（PD）、开路电位（OCP）、线性极化电阻（LPR）和交流阻抗谱（EIS）,表征添加铜、银后材料耐蚀性能的改变和在硫酸盐还原菌（SRB）体系中耐微生物腐蚀的能力。采用莫特肖特基测试（MS）表征表面钝化膜缺陷密度的变化。使用扫描电镜观察浸泡试样表面生物被膜和腐蚀产物,并采用EDS分析腐蚀产物主要成分。通过共聚焦显微镜（CLSM）观察活死染色后表面生物被膜内细菌的生长情况,分析含铜、银材料的协同抗菌性能。结果 添加铜元素会使2205双相不锈钢中奥氏体含量增多,银元素主要以银富集相分布于基体材料中。电化学测试显示,2205试样的腐蚀电流密度和维钝电流密度分别为10.30 mA/cm2和1.19 μA/cm2,而2205-Cu和2205-Cu-Ag的自腐蚀电流密度分别为13.73 mA/cm2和28.85 mA/cm2,维钝电流密度分别为1.54 μA/cm2和2.31 μA/cm2,添加铜和银元素都会导致自腐蚀电流密度和维钝电流密度上升。此外,铜银元素会使钝化膜掺杂浓度上升,2205试样的钝化膜掺杂浓度为2.81×1020 cm-3,而2205-Cu和2205-Cu-Ag钝化膜掺杂浓度分别为4.46×1020 cm-3和4.97×1020 cm-3。由于协同抗菌效应,在硫酸盐还原菌参与腐蚀的体系中,2205-Cu-Ag试样的耐蚀性能远好于2205-Cu和2205试样,在第14天时,2205、2205-Cu和2205-Cu-Ag的极化电阻值分别为37.27、41.51、72.90 kΩ?cm2。通过活死染色和扫描电镜图片可看出,2205-Cu-Ag表面的腐蚀产物较少,生物被膜稀疏且死亡细菌多于2205和2205-Cu试样。结论 铜、银的添加会改变2205双相不锈钢的两相比例,降低耐蚀性,并使钝化膜致密性降低。但同时含铜、银的材料具有明显的协同抗菌效果,能够有效抑制金属表面生物被膜的附着,显著提升了材料耐硫酸盐还原菌导致的微生物腐蚀性能。     

抗微生物腐蚀管材在SRB/CO2环境中膜特征及其腐蚀行为

目的 通过试验观察硫酸盐还原菌(SRB)/饱和CO₂对抗微生物腐蚀管材的腐蚀特征,探究SRB对CO₂腐蚀的影响。方法 通过细菌计数得到有、无饱和CO₂环境中浮游SRB的生长曲线。通过浸泡试验,获得SRB、饱和CO₂、SRB+饱和CO₂(3种不同环境)对腐蚀速率的影响。采用SEM、EDS及XRD对试样在3种不同环境中腐蚀后的表面形貌、腐蚀产物的成分及物相组成进行分析。通过腐蚀电化学测试,研究3种不同环境中对抗微生物腐蚀管材腐蚀的影响。结果 CO₂腐蚀和SRB腐蚀相互抑制,同时CO₂作为SRB生长的迟效碳源,为SRB的二次生长提供能量。整个腐蚀过程受CO₂腐蚀、细菌正常生长代谢形成生物膜、膜层易开裂和脱落等影响。浸泡15 d后,极化电阻呈现R₍p(SRB))>R(p_{SRB+饱和CO2})>R₍p(CO₂