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材料导报  2024, Vol. 38 Issue (23): 23070058-8    https://doi.org/10.11896/cldb.23070058
  金属与金属基复合材料 |
温度对管线钢在SRB/CO2环境中的腐蚀影响
裴文霞, 赵国仙*, 丁浪勇, 方堃, 王帆, 刘冉冉
西安石油大学材料科学与工程学院,西安 710000
Effect of Temperature on Corrosion of Pipeline Steel in SRB/CO2 Environment
PEI Wenxia, ZHAO Guoxian*, DING Langyong, FANG Kun, WANG Fan, LIU Ranran
School of Materials Science and Engineering, Xi'an Shiyou University, Xi'an 710000, China
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摘要 通过研究在硫酸盐还原菌(SRB)/饱和CO2环境中X65管线钢的腐蚀特征,探究温度对其腐蚀性能的影响。在20 ℃、40 ℃、60 ℃三种温度下对X65管线钢进行浸泡试验和电化学测试,通过16S rRNA基因测序分析高温下溶液中SRB的变化,并观察腐蚀后的表面形貌和点蚀坑特征。结果表明:随着温度升高,SRB代谢加快,高温下嗜热的SRB优先选择生长繁殖并且协同其他产生S2-的嗜热菌加速了S2-的生成,促进S从氧化态向还原态转变,并沉积在腐蚀产物中。40 ℃时,SRB数量最多,点蚀速率最大,这与SRB在试样表面的吸附有关。在SRB群落吸附区域,试样表面的还原作用增强,局部阴极反应加速,蚀孔产生。60 ℃时,均匀腐蚀速率最大,此时离子传质加快、嗜热SRB菌属大量繁殖,微生物与CO2共同作用造成严重的均匀腐蚀。
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裴文霞
赵国仙
丁浪勇
方堃
王帆
刘冉冉
关键词:  微生物腐蚀  硫酸盐还原菌  生物膜  温度  点蚀    
Abstract: The present work explored the effect of temperature on its corrosion performance, and investigated the corrosion characteristics of X65 pipeline steel in sulfate reducing bacteria (SRB)/saturated CO2 environment. Immersion and electrochemical tests were conducted on X65 pipeline steel at three temperature levels of 20 ℃, 40 ℃, and 60 ℃. The changes in SRB in the solution at high temperature were detected through 16S rRNA gene sequencing, and the surface morphology and pitting characteristics after corrosion were observed. The results showed that as temperature of the solution increased, SRB metabolism accelerated. Thermophilic SRB preferentially proliferated at high temperatures, and together with other thermophilic bacteria that produce S2-, it accelerated the generation of S2-, promoting the transition of S from an oxidizing state to a reducing state, and depositing it in corrosion products. At 40 ℃, the number of SRBs was the highest and the pitting rate was the highest, which could be attributed to the adsorption of SRBs on the surface of the sample. In the adsorption area of the SRB community, the reduction effect on the sample surface was enhanced, local cathodic reactions were accelerated too, and corrosion pores were generated. At 60 ℃, the uniform corrosion rate was the highest, the ion mass transfer was accelerated, and the thermophilic SRB genus largely proliferated. The combined action of microorganisms and CO2 caused severe uniform corrosion.
Key words:  microbial corrosion    sulfate-reducing bacteria    biofilm    temperature    pitting
出版日期:  2024-12-10      发布日期:  2024-12-10
ZTFLH:  TG172.4  
通讯作者:  * 赵国仙,西安石油大学材料科学与工程学院教授、硕士生导师。2005年博士毕业于西安交通大学材料科学专业,获工学博士学位。2008年晋升为教授,2015年晋升为陕西省三级教授。目前主要从事新材料开发、油气田腐蚀与防护等方面的研究工作。发表论文100余篇,获授权实用新型专利5项,发明专利1项。419670963@qq.com   
作者简介:  裴文霞,2021年6月毕业于新疆师范大学,获得工学学士学位。现为西安石油大学材料科学与工程学院硕士研究生,在赵国仙教授的指导下进行研究。目前主要研究领域为材料腐蚀与防护。
引用本文:    
裴文霞, 赵国仙, 丁浪勇, 方堃, 王帆, 刘冉冉. 温度对管线钢在SRB/CO2环境中的腐蚀影响[J]. 材料导报, 2024, 38(23): 23070058-8.
PEI Wenxia, ZHAO Guoxian, DING Langyong, FANG Kun, WANG Fan, LIU Ranran. Effect of Temperature on Corrosion of Pipeline Steel in SRB/CO2 Environment. Materials Reports, 2024, 38(23): 23070058-8.
链接本文:  
http://www.mater-rep.com/CN/10.11896/cldb.23070058  或          http://www.mater-rep.com/CN/Y2024/V38/I23/23070058
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