垢下细菌的监测与腐蚀规律

为更好地控制垢下细菌腐蚀,本文通过研究在初始细菌含量条件下,垢下细菌的生长速率和腐蚀情况。实验结果表明,起始细菌含量2000个/mL以内,细菌含量随着初始细菌含量的增加而持续显著上升,但垢下的细菌含量一直处于较低的浓度水平。起始细菌含量大于2,000个/mL以上时,垢下细菌含量剧增;对于碳钢,垢下细菌腐蚀主要为局部的小孔腐蚀破坏;对于1Cr钢,细菌浓度较低时,其垢下细菌腐蚀主要为局部的小孔腐蚀破坏;高细菌浓度的情况下,局部小孔腐蚀反而降低。     

再生水体系中Ca~(2+)对碳钢腐蚀的影响

采用失重法并结合SEM和XRD技术,研究再生水管网中Ca~(2+)浓度对碳钢腐蚀行为的影响,并对碳钢的腐蚀形貌、化学成分进行分析。结果表明,Ca~(2+)浓度对碳钢腐蚀的影响主要是通过形成碳酸钙产物,改变腐蚀层的结构成分和电化学性质,从而达到抑制或加速腐蚀的效果;随着Ca~(2+)浓度的升高,碳钢腐蚀产物中的团状和絮状的铁氧化物比例有所降低,规则砾石状的钙氧化物比例逐渐增加;低浓度Ca~(2+)对碳钢腐蚀有明显抑制作用,高浓度钙离子对腐蚀速率影响不大,钙浓度为100 mg/L运行16 d时,碳钢的腐蚀速率甚至出现上升。     

锅炉补给水中典型有机物分解规律及其对低压缸叶片腐蚀特性研究

针对补给水中典型有机物—腐植酸,进行了350℃、10个浓度(0~20 mg/L)下的高压釜分解实验,并进行了350℃、典型浓度7.5 mg/L下间隔时间取样的分解实验,采用离子色谱仪、TOC分析仪测定高温分解后的汽、液相分解样,根据分解产物组分含量,利用电化学及微观表征(SEM,EDS,XRD等)研究了低分子有机酸+杂质离子对汽轮机材质腐蚀行为的影响。结果表明:腐植酸高温分解产物中低分子有机酸主要为乙酸、甲酸,杂质阴离子主要为SO_4~(2-),Cl~-,NO_3~-,F~-4种;其中SO_4~(2-),NO_3~-,Cl~-的存在对汽轮机叶片钢的腐蚀有明显的促进作用,但随着F-浓度的增大出现抑制作用。     

碳钢在含硫化氢及高压二氧化碳饱和的NaCl溶液中的腐蚀行为

利用自制的高温、高压腐蚀试验及电化学测试装置,通过失重法、电化学极化曲线法及电子探针微观分析等方法,研究了温度、硫化氢浓度对碳钢在高压二氧化碳饱和的39％NaCl溶液中腐蚀的影响．结果表明较低温度(80℃)下,升高温度及增大硫化氢浓度均加速腐蚀反应的阴、阳极过程,失重腐蚀速率增大;高浓度的硫化氢抑制了腐蚀反应的阴极过程;120℃时碳钢CO2腐蚀产物膜对金属基体起很好的保护作用,失重腐蚀速率减小了3～4倍,随硫化氢浓度的增大,失重腐蚀速率缓慢增长,腐蚀产物FeCO3膜逐渐转变为以硫铁化合物为主的腐蚀产物膜．     

乙醇胺对碳钢腐蚀性能的影响

采用模拟循环回路试验研究了碳钢A106B、A672B60在乙醇胺和氨碱化剂溶液工况下的腐蚀性能,结果表明,A106B、A672B60在乙醇胺水溶液中腐蚀速率与腐蚀产物释放速率低于氨水溶液中;在相同工况条件下,A672B60的腐蚀速率与腐蚀产物释放速率低于A106B。扫描电镜表面形貌结果显示,氨水溶液工况下形成的氧化物表面较疏松多孔。极化曲线、电化学阻抗数据结果表明,A106B、A672B60在乙醇胺水溶液中的反应活性更低,耐蚀性更好。     

碳钢在富集硫酸盐还原菌海水中的腐蚀行为研究

用交流阻抗技术、场发射扫描电镜和电子能谱等手段研究了在富集硫酸盐还原细菌海水作用下的Q235钢的腐蚀行为和锈层转化,比较了铁氧化物锈层对厌氧微生物腐蚀的影响.结果表明：表面已经存在铁氧化物锈层的碳钢,接种SRB菌液后,由于细菌的代谢产物（主要是硫化氢）与致密的铁氧化物发生反应,生成疏松的铁硫化物,最初使碳钢的腐蚀加速,随着细菌的生长,细菌代谢产生的胞外聚合物渗透到内层腐蚀产物上并粘连在一起,形成致密的保护层,腐蚀得到抑制.     

No_3~-对OCr18Ni9Ti钢在NaCl溶液中闭塞区腐蚀的抑制作用及其机理

采用模拟闭塞区溶液研究NO_3~-对氯化钠溶液中0Cr18Ni9Ti钢的缓蚀作用及机理。结果表明,随着(NO_3~-)_(bulk)(主体溶液中NO_3~-的浓度)增高,闭塞区内金属的腐蚀速率减小,腐蚀电位向正方向移动。50℃时,若[NO_3~-]_(bulk)≥0.025或90℃时[NO_3~-]_(bulk)≥0.2M,闭塞区内金属由活态转变为钝态。当50℃、[NO_3~-]_(bulk)≥0.3M或90℃、[NO_3~-]_(bulk)≥0.5M时,其动电位极化曲线上的钝化区增宽、致钝电流密度和维钝电流密度变小,缓蚀率高达90％以上。因此,在主体溶液中加入适量NO_3~-能导致闭塞区钝化,从而对孔蚀、缝隙腐蚀及应力腐蚀破裂起缓蚀作用。     

缓蚀剂MJ对碳钢在硫离子介质中的缓蚀性能

采用极化曲线法研究了缓蚀剂MJ对N80钢在硫离子介质中的缓蚀作用及缓蚀机理。结果表明:20℃下,不添加MJ时,随着硫离子含量的增大,腐蚀速率先增大后减小,硫离子质量浓度为100mg/L时腐蚀速率最大;在硫离子质量浓度为200mg/L的水溶液中加入MJ后,腐蚀速率明显下降,当MJ质量浓度为150mg/L时,缓蚀率可达81.9%,缓蚀效果明显优于市售缓蚀剂;MJ能使碳钢的腐蚀反应活化能升高,腐蚀速率明显下降,同时其在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附规律。     

乙醇胺ETA浓度对核电站二回路碳钢和镍基合金690腐蚀的影响

利用扫描电镜（SEM）、X射线光电子谱（XPS）、X射线衍射（XRD）分析以及电化学实验研究了乙醇胺（ETA）浓度对碳钢和690合金浸泡腐蚀和电化学腐蚀行为的影响。结果表明,碳钢的点蚀随着浓度的增加明显减少,碳钢表面腐蚀产物的主要成分为Fe₃O₄,690合金表面膜中没有观察到双层膜结构;在浓度为40、50、80 mg/L时观察到Cr的富集峰。在280 ℃条件下的电化学实验结果表明,ETA浓度为20 mg/L和40 mg/L时,对碳钢和690合金的电化学腐蚀行为影响不大。而在80 mg/L时,两种材料的腐蚀电流密度下降较多,极化电阻显著增大。     

碳钢在碱性溶液中的孔蚀电位与HCO_3~-/Cl~-比值关系的研究

研究了Na HCO3+Na Cl碱性溶液中,较宽Cl-浓度(0.001~0.3 mol/L)范围内Cl-浓度及HCO_3~-和Cl-的浓度比值([HCO_3~-]/[Cl-])对Q235碳钢小孔腐蚀电位的影响。结果表明,Cl-浓度较大(0.02 mol/L)时,碳钢的稳定孔蚀电位Eb和亚稳态孔蚀电位Em都与[HCO_3~-]/[Cl-]符合很好的线性关系,[HCO_3~-]/[Cl-]升高Eb和Em线性增大;当Cl-浓度较小(0.02 mol/L)时,Eb和Em与[HCO_3~-]/[Cl-]之间不存在良好的线性关系,该条件下碳钢表面在发生稳定孔蚀前观察不到微米级的亚稳态小孔。     

某集气站排污水管腐蚀失效原因分析

采用SEM、XRD及EDS等对某集气站排污水管失效管段进行宏观检查、腐蚀产物分析和污水水样分析,根据排污水管的工况开展了腐蚀模拟实验。结果表明:污水中存在大量硫酸盐还原菌(SRB)和少量铁细菌和腐生菌(TGB),污水存在明显腐蚀结垢趋势,细菌腐蚀和垢下腐蚀是导致腐蚀穿孔的主要原因,污水中的Cl-加速了腐蚀的发生。     

转炉煤气柜柜内钢结构的腐蚀原因

对转炉煤气柜内腐蚀介质与腐蚀产物进行分析,探讨了柜内钢结构腐蚀的原因与机理。结果表明:柜内碳钢表面腐蚀产物主要由FeCO_3及少量铁氧化物和CaCO_3组成,煤气冷凝水中含有大量的HCO_3~-及Cl-等腐蚀性离子,因此气柜内钢结构腐蚀主要是由CO_2引起的,CO_2溶于冷凝水后,在碳钢表面形成一层弱酸性腐蚀液膜,使得钢结构表面发生了CO_2均匀腐蚀。由于柜内煤气温度较低,形成的腐蚀产物疏松,使得氧气、Cl~-等能渗透到碳钢表面,加速局部腐蚀,使得气柜侧壁及底板表面出现许多腐蚀孔洞。     

碳钢在含硫化氢及高压二氧化碳饱和的NaC1溶液中的腐蚀行为

利用自制的高温、高压腐蚀试验及电化学测试装置,通过失重法、电化学极化曲线法及电子探针微观分析等方法,研究了温度、硫化氢浓度对碳钢在高压二氧化碳饱和的３％ＮａＣ１溶液中腐蚀的影响．结果表明：较低温度（８０℃）下,升高温度及增大硫化氢浓度均加速腐蚀反应的阴、阳极过程,失重腐蚀速率增大;高浓度的硫化氢抑制了腐蚀反应的阴极过程;１２０℃时碳钢ＣＯ２腐蚀产物膜对金属基体起很好的保护作用,失重腐蚀速率减小了３－４倍,随硫化氢浓度的增大,失重腐蚀速率缓慢增长,腐蚀产物ＦｅＣＯ３膜逐渐转变为以硫铁化合物为主的腐蚀产物膜．     

再生水管网基于IB与腐蚀控制的NaClO投加量研究

基于再生水管网铁细菌(IB)与腐蚀控制,着重探讨了不同次氯酸钠(NaClO)初始投加量下IB控制效果随时间的变化规律,以及上述控制过程中NaClO初始投加量对金属腐蚀行为影响及其腐蚀产物。结果表明,NaClO对再生水中IB的控制效果显著;初始投加浓度越高,IB复活所需时间越长,IB数量控制的效果也越好。IB可明显加重碳钢的腐蚀,但随着时间的延长,生物膜生长又对碳钢腐蚀具有延缓作用,投加NaClO可有效缓解初期IB腐蚀。投加NaClO虽然对IB有一定的控制作用,但其本身也具有腐蚀性,且初始投加NaClO浓度越高,金属腐蚀速率越大。综合IB控制和腐蚀控制,确定NaClO的最佳投加量为7mg/L。     

硝酸根离子对U-0.79Ti合金腐蚀行为的抑制作用（英文）

采用电化学方法研究了硝酸根离子(NO_3~-)对U-0.79Ti合金在0.01mol/LNa Cl溶液中腐蚀的抑制作用。实验证明,NO_3~-对U-0.79Ti合金在含氯离子(Cl-)溶液中的腐蚀具有抑制作用,且与NO_3~-浓度密切相关。当NO_3~-与Cl-浓度比大于0.1时,NO_3~-能够有效抑制U-0.79Ti合金点蚀的发生;而低于这个比例时,NO_3~-对U-0.79Ti合金的腐蚀行为几乎无影响。从电化学过程来看,加入NO_3~-能够降低浓差极化并增大极限扩散电流密度。同时,NO_3~-能够降低氧化膜的阳极活性溶解速度,提高U-0.79Ti合金的点蚀电位。表面划痕实验则表明,NO_3~-的抑制作用很可能缘于其优先于Cl-在表面缺陷处吸附,阻碍了Cl-的点蚀成核。     

不同海域、不同腐蚀区带Q235碳钢实海挂片腐蚀产物层内微生物调查

将Q235碳钢样品挂于不同海域(青岛和三亚)的不同腐蚀区带(潮差区和全浸区),在不同的时间点(90,180和270 d)取出,就腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物成分进行分析,并采用传统平板分离和16S r DNA序列分析技术对腐蚀产物层中的微生物进行分离、纯化和培养。结果表明,Q235碳钢在不同海域不同腐蚀区带的腐蚀速率不同,且潮差区的腐蚀速率总是大于全浸区的;不同腐蚀区带腐蚀产物的内外层成分存在差别,外层含有Fe3O4,α-Fe OOH和γ-Fe OOH等,内层主要是Fe3O4,而不同海域形成的腐蚀产物成分差别不明显。不同时空下不同腐蚀区带Q235碳钢挂片腐蚀产物层中的细菌群落结构复杂且存在差异,主要包括硫酸盐还原菌、铁细菌和好氧/兼性厌氧菌等;在相同时空条件下,全浸区的细菌种类和数量均高于潮差区的,且更容易检测到硫酸盐还原菌的存在;好氧/兼性厌氧菌种类丰富,以弧菌属、芽孢杆菌属和假交替单胞菌属为优势菌。     

拉森指数对再生水管网腐蚀状况的影响研究

在模拟真实管网水力条件下,从腐蚀速率、Fe释放、腐蚀产物形貌及成分等方面,研究了拉森指数对碳钢腐蚀的影响。结果表明,不同拉森指数条件下,Fe释放量均随时间的延长而下降,并且拉森指数的增加会使腐蚀速率加快;拉森指数越大,CaCO₃的生成量越少;不同拉森指数条件下的腐蚀产物类型差别不大,均随着腐蚀时间的延长向稳定的腐蚀产物α-FeOOH和Fe₃O₄转化。     

碳钢在CO2环境中无机垢下腐蚀研究进展

垢下腐蚀(UDC)是油气管道失效的重要原因之一。垢层下腐蚀环境区别于无垢层覆盖区域,可能产生严重的局部腐蚀,甚至引起管道穿孔。针对CO2环境下的无机物垢层,对油气管道中碳钢的垢下腐蚀研究进展进行了综述,简述了垢下腐蚀的作用机理、影响因素和控制方法。由于化学成分和环境的多样性,垢下腐蚀的作用机制并不唯一,发现在CO2环境下电偶腐蚀机理被普遍讨论,根据阴阳极的分布情况,从3个方面对电偶腐蚀机理进行了概括。垢下腐蚀速率主要与垢层性质和介质环境有关,总结了无机物垢层性质、pH值和不同工况条件对碳钢垢下腐蚀的影响。概述了垢下腐蚀的主要控制方法,着重介绍了缓蚀剂的作用机理,发现缓蚀剂的效果很大程度上受到垢层性质的影响。最后,对垢下腐蚀未来的研究方向及发展趋势进行了展望,为进一步揭示无机盐与CO2腐蚀产物混合层的保护性,有必要从半导体电子微观的角度进行分析。同时,在高浓度CO2环境下探讨垢下腐蚀的作用机制与影响规律,也是未来的研究方向之一。     

罗伊氏乳杆菌胞外聚合物抑制碳钢腐蚀行为

目的研究罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢腐蚀的抑制作用。方法采用腐蚀失重、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等检测手段,研究浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物后碳钢腐蚀速率、界面腐蚀产物以及腐蚀形貌结构的变化。结果罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢腐蚀具有抑制作用,可以使平均腐蚀速率降低25.60%;浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物后,碳钢界面的腐蚀产物种类没有变化,但两者在磁铁矿、磁赤铁矿与纤铁矿的比例上存在显著差异;浸涂工况下,前9天磁铁矿、磁赤铁矿与纤铁矿的质量百分数之比为1.0∶1.0∶1.1;浸涂后,界面腐蚀产物与碳钢表面结合牢固,不易脱落。结论在碳钢界面浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物可以有效抑制腐蚀;罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢界面晶体间转化关系以及腐蚀产物稳定性的改变,是碳钢腐蚀速率下降的主要原因。     

罗伊氏乳杆菌胞外聚合物抑制碳钢腐蚀行为

目的：研究罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢腐蚀的抑制作用。方法采用腐蚀失重、X射线衍射( XRD)、扫描电镜( SEM)等检测手段,研究浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物后碳钢腐蚀速率、界面腐蚀产物以及腐蚀形貌结构的变化。结果罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢腐蚀具有抑制作用,可以使平均腐蚀速率降低25.60%;浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物后,碳钢界面的腐蚀产物种类没有变化,但两者在磁铁矿、磁赤铁矿与纤铁矿的比例上存在显著差异;浸涂工况下,前9天磁铁矿、磁赤铁矿与纤铁矿的质量百分数之比为1.0：1.0：1.1;浸涂后,界面腐蚀产物与碳钢表面结合牢固,不易脱落。结论在碳钢界面浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物可以有效抑制腐蚀;罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢界面晶体间转化关系以及腐蚀产物稳定性的改变,是碳钢腐蚀速率下降的主要原因。