Q235钢在含硫酸盐还原菌海水中的腐蚀行为

为了更好地揭示微生物腐蚀的机理,文中采用腐蚀电位法、极化曲线法、电化学阻抗法、环境扫描电镜法对低碳钢Q235在灭菌海水、接种硫酸盐还原菌(SRB)的海水中的不同腐蚀行为进行了研究.结果表明:在含有SRB的海水中,低碳钢的自腐蚀电位向负相有较大的偏移,最终在-740 mV左右逐渐稳定;与在灭菌海水中的腐蚀相比,低碳钢在含SRB海水中的腐蚀电流密度变大,极化电阻减小,腐蚀速度加快;经微生物腐蚀后,低碳钢表面出现了大量的腐蚀孔,发生了严重的孔蚀行为.     

硫酸盐还原菌的腐蚀机理

采用硫酸盐还原菌 ( SRB)培养技术 ,研究了 SRB的生长特性 ,结果表明 :在 SRB的整个生长过程中 ,培养液中 SO2 -4 浓度逐渐减小 ;但当 SRB处于繁殖期时 ,H2 S释放量逐渐增大 ;处于衰亡期时 ,H2 S释放量逐渐减小。同时 ,对三种油田管材进行浸泡试验 ,采用扫描电镜对试样腐蚀产物形貌及组成进行分析 ,发现腐蚀产物主要为 Fe S和 Fe1-x S。着重研究了 SRB的腐蚀机理 ,结果表明 :SRB的代谢产物 ,特别是 H2 S,是加快腐蚀的主要原因 ,它们对腐蚀反应即有阴极去极化作用 ,又有阳极去极化作用。     

用极化曲线法研究硫酸盐还原菌厌氧腐蚀

本文采用极化曲线法研究了油田水中硫酸盐还原菌(SRB)导致的钢铁厌氧腐浊以及某些因素的影响.实验中采用了含Fe~(2+)或不含Fe~(2+)以及合SO_4~(2-)或不含SO_4~(2-)的培养基.实验表明,Fe~(2+),S~(2-),FeS以及SO_4~(2-)等添加物会促进碳钢的SRB腐蚀.它们对腐蚀的主要作用是促进了腐蚀反应的阴极去极化.Fe~(2+)的显著影响还包括促进SRB的生长繁殖及磷代谢.     

铝合金表面非晶碳薄膜在硫酸盐还原菌作用下的腐蚀行为

采用等离子体增强化学气相沉积技术在7A04铝合金表面制备类金刚石(DLC)薄膜,利用电化学阻抗谱与动电位极化曲线对基体与DLC薄膜在硫酸盐还原菌(SRB)中的腐蚀行为进行研究,通过红外光谱及拉曼光谱对腐蚀产物结构进行表征。实验结果表明,随着浸泡时间的增加,7A04铝合金自腐蚀电流密度从1.151×10^-7A/cm²增大至1.968×10^-5A/cm²。镀有DLC薄膜的铝合金的自腐蚀电流密度小于基体,且随着浸泡时间的增加变化不大,在SRB溶液中表现出优异的耐蚀性。红外光谱、拉曼光谱及电化学阻抗谱的结果表明,镀有DLC薄膜的7A04铝合金在SRB溶液浸泡过程中,表面吸附较多的微生物及其代谢产物,薄膜表面耦合微生物膜是抑制SRB腐蚀的主要原因。     

硫酸盐还原菌还原Cr(Ⅵ)的初步研究

从土壤中分离筛选出几株抗Cr(Ⅵ)的硫酸盐还原菌(SRB),能在含800mg/L Cr(Ⅵ)的培养基中生长,其中2-S-8菌株在含75mg/LCr(Ⅵ)的培养基中生长36h后,培养液中的Cr(Ⅵ)已全部消失.该菌株经初步鉴定为脱硫弧菌.试验结果表明：高毒的Cr(Ⅵ)可被SRB还原成为低毒的Cr(Ⅲ),SRB对Cr(Ⅵ)的还原与SO₄^2-还原作用密切相关,主要是由SRB的代谢作用所产生的还原性产物(S^2-)来完成.     

H2S/CO2共存聚合物钻井液中腐蚀产物膜分析

随着酸性气田的不断开采,其钻采环境中的腐蚀机理及井下管材的优选已成为研究的热点.通过室内高温高压腐蚀试验,并结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS),研究S135钻杆钢在H2S/CO2共存聚合物钻井液中气相与液相的腐蚀产物膜成分差异,探讨腐蚀机理.结果表明,S135钻杆钢气相和液相腐蚀速率都随温度升高和CO2分压增大而增加,气相腐蚀较液相严重,呈局部腐蚀形貌,气相腐蚀产物表面凹坑较大,液相腐蚀产物较为均匀且致密性强,以均匀腐蚀为主.气相和液相腐蚀产物膜中都含有C、O、S、Fe、Si五种元素,且腐蚀产物成分差别不大,主要成分为Fe3O4、FeS、α-FeOOH、FeS2,以及少量的Fe7S8和Fe3S4,此外在腐蚀产物膜表面还夹杂有硅酸盐物质.钻杆钢腐蚀主要来源于二氧化碳腐蚀、氧腐蚀、硫化氢腐蚀、单质硫腐蚀以及腐蚀产物膜与钢材本体间电偶腐蚀.     

水质改性对硫酸盐还原菌生存规律及危害的影响

针对水质改性污水中硫酸盐还原菌(SRB)虽然超标,但并未对生产造成危害的问题,为明确其原因,基于16S rDNA分子生物分析方法,分析了水质改性前后SRB的菌属变化,通过检测原水、改性水及添加不同营养底物的改性水中SRB浓度与活性变化,研究了SRB的生存规律,通过电化学腐蚀速率测定及岩心驱替伤害实验,考察了改性水中的SRB对油田注水系统的影响。结果发现:水质改性对SRB生长繁殖有遴选作用,SRB种属由原水的12个属降为改性后的4个属;改性水中SRB虽然超标(250个/mL),但由于缺少SRB发挥活性的营养底物,SRB活性得到抑制,不产生硫化氢,腐蚀速率小于0.076 mm/a,室内物模实验条件下,注入100 PV含10~2～10~5个/mL SRB的改性水,渗透率保留率大于80%,不会造成明显岩心伤害;改性水中加入营养底物,SRB被重新激活,产生大量硫化氢,腐蚀速率升高。     

硫酸盐还原菌的微生物防治

 硫酸盐还原菌(SRB)是一类能在厌氧条件下以有机物为电子供体,将硫酸盐还原为硫化物的原核微生物。SRB产生的硫化物具有毒性和腐蚀性,其腐蚀产物硫化铁会堵塞地层,历来为环保和石油工业所关注。杀菌剂虽广泛用于抑制SRB生长;但杀菌剂不但价格高,对人体和环境有毒害作用,而且由于生物膜会降低杀菌效果和SRB会产生抗药性,难以获得满意的效果。目前,提出用微生物方法解决这一问题：(1)用硝酸盐激活硝酸盐还原菌,通过生物竞争抑制硫酸盐还原菌生长繁殖;(2)用硫化物氧化菌,通过生物氧化除去硫化物;(3)用短芽孢菌,通过其分泌物抑制硫酸盐还原菌生长和繁殖;(4)用噬菌体杀死SRB。目前对方法(1)在油田和方法(2)在污水处理方面已做过很多研究和现场试验,对方法(3)和方法(4)也做过一些研究。这些方法都有各自的优点和缺点,本文对相关问题进行了分析。     

Q235钢在含有硫酸盐还原菌的海水中的腐蚀行为研究

近来,海洋环境中的微生物腐蚀受到广泛的重视。为了更好地理解微生物腐蚀的机理,采用腐蚀电位、极化曲线法、交流阻抗法、扫描电镜法对低碳钢Q235在灭菌海水中、接种硫酸盐还原菌（SRB）的海水中的不同腐蚀行为进行了研究分析. 实验结果表明,在含有SRB的海水中,碳钢的自腐蚀电位有较大的负移,最终达到－740mv左右逐渐稳定,相对在无菌海水中的腐蚀而言,腐蚀电流密度变大,极化电阻减小,加速了低碳钢的腐蚀速度。经微生物腐蚀后,低碳钢表面出现大量的腐蚀孔,发生了严重的孔蚀行为。总的来说低碳钢在海水中有很强的腐蚀性,尤其是在海水中存在SRB的情况下会加速金属的腐蚀速度。     

含Cr低合金钢货油舱上甲板环境腐蚀行为

为了研制货油舱上甲板用低合金耐蚀钢和了解该环境下的腐蚀机理,采用自制的O2-CO2-SO2-H2S湿气腐蚀模拟装置,对不同Cr含量的低合金钢进行腐蚀行为研究.在进行腐蚀试验后,首先测量了腐蚀速率,然后应用SEM对腐蚀产物膜的微观形貌及结构进行分析,并通过EDS和XRD确定腐蚀产物膜的物相组成,采用EBSD手段分析大小角度晶界对腐蚀性能的影响.结果表明:模拟湿气腐蚀的腐蚀产物膜主要由α-FeOOH,γ-FeOOH,S,FeS2,Fe1-xS,FeS组成,且呈分层结构;3%Cr较1%Cr腐蚀速率显著下降;Cr含量上升到3%时,腐蚀产物膜内层出现明显的Cr富集;3%Cr较1%Cr含量实验钢的大角度晶界比例下降.Cr含量在一定范围内的提高有助于低合金钢表现出较好的耐蚀性能.     

3Cr低合金管线钢及焊接接头的CO_2腐蚀行为

采用高温、高压反应釜和电化学技术对3Cr低合金管线钢及焊接接头的CO2腐蚀行为进行研究.结果表明,3Cr低合金管线钢在高温、高压CO2腐蚀环境中表面生成致密的富Cr腐蚀产物膜,这是其抗CO2腐蚀性能优于X65钢的主要原因.3Cr低合金管线钢焊接接头中母材、热影响区和焊缝的腐蚀产物膜特征相似,结构致密,均存在Cr元素的富集.与X65钢相比,3Cr低合金管线钢的自腐蚀电位较正,自腐蚀电流密度较低.在CO2腐蚀介质中,3Cr低合金管线钢焊接接头的母材区域作为阳极首先发生腐蚀,焊缝和热影响区作为阴极受到保护.     

Comparative study on the corrosion behavior of X52, 3Cr,and 13Cr steel in an O2–H2O–CO2 system: products,reaction kinetics,and pitting sensitivity

The corrosionbehaviors of X52, 3Cr low-alloy steel, and 13Cr stainless steel were investigated inanO2–H2O–CO2 environment at varioustemperaturesand O2–CO2partial-pressure ratios. The results showed thatthe corrosion rates of X52, 3Cr, and 13Cr steels in-creased with increasing temperature. The corrosion ratesslowly increased at temperaturesless than100℃ and increased sharply when the temperature exceeded100℃. In the absence of O2, X52, 3Cr, and 13Cr exhibited uniform corrosion morphology and FeCO3 was the main corrosion product. When O2 was introduced into the system, various forms of Fe2O3 appeared on the surface of the samples. The Cr content strongly influenced the corrosion resistance. The 3Cr steel with a low Cr content was more sensitive to pitting than the X52 or 13Cr steel. Thus, pitting occurred on the surface of 3Cr when 1.25 MPa of O2 was added; this phenomenon is related to the non-uniform distribution of Cr in 3Cr.     

焦化氨水介质中0Cr17Ni12Mo2不锈钢电化学腐蚀行为研究

采用全浸动态挂片和极化曲线实验法研究0Cr17Ni12Mo2不锈钢在模拟现场工况条件下的腐蚀行为。结果表明,0Cr17Ni12Mo2试样的腐蚀速率随温度的升高不断加快;增大硫离子和氯离子浓度可使0Cr17Ni12Mo2试样腐蚀速率加快;氰根离子浓度不高于临界值时,试样腐蚀速率减缓,反之,腐蚀速率加快。     

正压水煤气余热锅炉防磨瓦腐蚀失效分析

1Cr20Ni14Si2不锈钢防磨瓦在水煤气余热锅炉中运行被腐蚀甚至断裂,对正压水煤气立式余热锅炉过热器不锈钢防磨瓦断裂失效进行研究。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱分析仪(EDS)设备对锅炉1Cr20Ni14Si2不锈钢失效防磨瓦的表面腐蚀褐色粉末、不锈钢表面和人为断面成分进行测试。XRD测试结果表明表面褐色粉末存在多种金属氧化物和硫化物;EDS实验检测结果表明：不锈钢表面含大量S和O。这说明1Cr20Ni14Si2不锈钢在焦化炉中易被S腐蚀而失去不锈钢特性。EDS结果分析发现不锈钢Ni含量明显低于国标要求含量,降低了不锈钢韧性并降低其防腐蚀性能。烟气中S、C和O经腐蚀孔隙进入材料内部加速不锈钢内部腐蚀。研究结果对水煤气余热锅炉防磨瓦材料选型和防磨结构优化具有指导意义。     

低碳贝氏体钢在薄液膜下的初期腐蚀

用质量分数3.5%的NaCl溶液作为腐蚀液,滴于低碳铁素体钢、09CuPCrNi钢和低碳贝氏体钢的表面并形成薄液膜,用金相显微镜观测薄液膜下三种钢的初期腐蚀.低碳铁素体钢和09CuPCrNi钢均出现了明显的晶界择优腐蚀,而低碳贝氏体钢没有出现明显的晶界择优腐蚀.钢基体的电化学阻抗谱和极化曲线测量结果显示低碳贝氏体钢具有最高极化电阻和最小腐蚀电流,表明细晶组织的低碳贝氏体钢的初期腐蚀速率低于其他两种钢.     

铁基金属玻璃涂层在无铅钎料中的耐腐蚀性及机理

选用Fe基非晶合金粉末(含有Cr、Mo、Ni、P、B、Si),采用等离子喷涂方法在Q235基体上制备了金属玻璃涂层.在自行设计的腐蚀实验装置中将Q235钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢和覆有Fe基金属玻璃涂层的Q235钢浸入450,℃的高温液态无铅钎料Sn-3.5,Ag-0.5,Cu中进行腐蚀,利用扫描电子显微镜微观分析了腐蚀后的微观形貌及腐蚀产物.研究结果表明:相同实验条件下,Q235钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢表面均腐蚀严重,断面微观组织分为钎料层、腐蚀层和基体层.其中Q235钢的腐蚀剧烈,腐蚀层成分为FeSn2;1Cr18Ni9Ti不锈钢腐蚀较严重,腐蚀层成分为(Fe,Cr)Sn2.Q235基体表面的Fe基金属玻璃涂层腐蚀前后断面微观形貌变化不大,没有出现明显的腐蚀分层,表现出了非常好的耐高温无铅钎料腐蚀的能力.     

Comparative study on the corrosion behavior of X52, 3Cr,and 13Cr steel in an O2-H2O-CO2 system:products,reaction kinetics,and pitting sensitivity

The corrosion behaviors of X52, 3Cr low-alloy steel, and 13Cr stainless steel were investigated in an O₂-H₂O-CO₂ environment at various temperatures and O₂-CO₂ partial-pressure ratios. The results showed that the corrosion rates of X52, 3Cr, and 13Cr steels increased with increasing temperature. The corrosion rates slowly increased at temperatures less than 100℃ and increased sharply when the temperature exceeded 100℃. In the absence of O₂, X52, 3Cr, and 13Cr exhibited uniform corrosion morphology and FeCO₃ was the main corrosion product. When O₂ was introduced into the system, various forms of Fe₂O₃ appeared on the surface of the samples. The Cr content strongly influenced the corrosion resistance. The 3Cr steel with a low Cr content was more sensitive to pitting than the X52 or 13Cr steel. Thus, pitting occurred on the surface of 3Cr when 1.25 MPa of O₂ was added; this phenomenon is related to the non-uniform distribution of Cr in 3Cr.