土壤中陰離子對(duì)X70鋼微生物腐蝕的影響

鄭美露（中國(guó)民航大學(xué) 機(jī)場(chǎng)學(xué)院 油氣儲(chǔ)運(yùn)工程系,天津 300300）

土壤中陰離子對(duì)X70鋼微生物腐蝕的影響

鄭美露
（中國(guó)民航大學(xué) 機(jī)場(chǎng)學(xué)院 油氣儲(chǔ)運(yùn)工程系,天津 300300）

摘 要：本文主要通過(guò)改變含有SRB的土壤模擬溶液中主要的陰離子含量，采用電化學(xué)測(cè)量，研究SRB在不同陰離子含量的土壤模擬溶液中對(duì)X70鋼的腐蝕行為的影響。以便研究SRB對(duì)輸油管道的外腐蝕。結(jié)果表明：在土壤模擬溶液中，當(dāng)增加C1-的濃度時(shí)，SRB對(duì)X70管線鋼的腐蝕速率先減小后增大，而當(dāng)增加?的濃度時(shí)，SRB對(duì)X70鋼的腐蝕速率先增大后減小。

關(guān)鍵詞：土壤模擬溶液;電化學(xué)測(cè)量;微生物腐蝕;陰離子;X70鋼

0 引言

隨著現(xiàn)代化城鄉(xiāng)建設(shè)，地下設(shè)施日益增多，金屬構(gòu)件遭到的腐蝕日趨嚴(yán)重。管道埋設(shè)在地下，土壤的腐蝕與防護(hù)問(wèn)題一直是關(guān)系到管道可靠性及使用壽命的關(guān)鍵因素。所以研究并了解土壤的腐蝕規(guī)律顯得格外有意義，管道的防腐蝕工作也顯示出愈來(lái)愈大的重要性。在土壤可溶性鹽分中對(duì)碳鋼起腐蝕作用的主要是Cl-,等陰離子。SRB屬于厭氧性的細(xì)菌。促進(jìn)了金屬在土壤中的腐蝕.

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

X70鋼屬于低碳管線鋼，優(yōu)質(zhì)鋼，由于具有較高強(qiáng)度，焊接性能，韌度，塑性的性能，一直被廣泛的用于制造輸送石油管道。其化學(xué)成 分 為：Si：0.30，C：0.05，P：0.01，Mn：1.0-1.6，Ni、V、Ti、Mo：微量，F(xiàn)e：余量。工作電極為厚度10mm的圓柱段，背面用導(dǎo)線焊接后，一端作為工作面，由環(huán)氧樹(shù)脂：T31＝2:1的比例密封為非工作面，工作面直徑約為8mm。工作表面逐級(jí)打磨后，用無(wú)水乙醇除水，用丙酮除油，最后擦干保存好準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)溶液

實(shí)驗(yàn)土樣取自天津塘沽地區(qū)某管道沿線，通過(guò)滴定的方法，確定：土0.0 壤90 樣54品，中H 各主要：陰0.0 離62 子78的，含Cl

-量：。0.3 滴09 定48 結(jié)7 ，果（質(zhì)量：分0.1 數(shù)15 % 7，)稱取硫酸鈉0.1712g，碳酸鈉0.1599g，碳酸氫鈉0.0864g，氯化鈉0.5125g,溶解在1L的蒸餾水中，調(diào)節(jié)pH值為9.0。配成土壤模擬溶液。

1.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

取8個(gè)250ml燒杯，用數(shù)控超聲波清洗器清洗干凈后,按照上述方法配置土壤模擬溶液時(shí)，將Cl-濃度依次擴(kuò)大1倍，2倍，3倍，編號(hào)0-3。將濃度依次擴(kuò)大2倍，3倍，4倍，編號(hào)0，2,3,4，其他離子濃度不變，按1%的含量將SRB接種到燒杯中，放入事先紫外處理好的X70管線鋼電極，密封好后，放入30℃的生化培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng)。培養(yǎng)5天后，取出4個(gè)燒杯。測(cè)量其開(kāi)路電位，極化曲線，交流阻抗譜。

2 結(jié)果分析

2.1 Cl-濃度對(duì)碳鋼腐蝕行為的影響

圖1為氯離子在不同濃度下的極化曲線。極化曲線的陽(yáng)極支有拐點(diǎn)出現(xiàn)，說(shuō)明在陽(yáng)極區(qū)有鈍化現(xiàn)象出現(xiàn)。隨著土壤中氯化物含量增大，土壤模擬溶液中SRB對(duì)碳鋼的腐蝕速率先減小，當(dāng)土壤模擬溶液中Cl-含量增大到一定含量時(shí)，腐蝕速率達(dá)到增大。Cl-濃度擴(kuò)大1倍后，相對(duì)于原始濃度來(lái)說(shuō)腐蝕電位正移，Cl-濃度擴(kuò)大2倍時(shí)，腐蝕電位持續(xù)正移。隨著氯離子濃度的增加，腐蝕電流減小。這是由于氯離子能夠滲透過(guò)金屬的氧化膜和不溶性產(chǎn)物層，隨著土壤中氯離子含量的增大，土壤水分中的溶解氧減少，而土壤中碳鋼的腐蝕受土壤中溶解氧控制，所以溶解氧減少使碳鋼的腐蝕減弱。當(dāng)氯離子濃度擴(kuò)大3倍時(shí)，腐蝕電位負(fù)移，說(shuō)明此時(shí)腐蝕速率增大。由于碳鋼土壤是一種復(fù)雜的界面，往往因?yàn)闈獠顦O化或界面的不均勻性使得阻抗與頻率的函數(shù)關(guān)系變得復(fù)雜化。

2H20+02+4e+4H—4NaOH

2FeSO4+2NaOH+O2--Fe2O3.H2O+2Na2SO4

由于Na2SO4可以再生，而殘余在腐蝕空隙內(nèi)，使得基體金屬不斷被腐蝕。濃度擴(kuò)大3倍時(shí)，腐蝕電位正移，擴(kuò)大4倍時(shí)，腐蝕電位正移，說(shuō)明此時(shí)腐蝕速率隨著離子含量的增加而減小。

3 結(jié)論

（1）土壤模擬溶液中氯離子的含量增大時(shí)，SRB對(duì)X70管線鋼的腐蝕速率先減小后增大.

參考文獻(xiàn)：

[1]張彤，張艷飛，陳旭，王丹，陳宇，王冠夫.SRB對(duì)X70鋼在土壤模擬溶液中腐蝕行為的影響。中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào),2014,34(02).

[2]劉宏芳, 許立銘. SRB生物膜與碳鋼腐蝕的關(guān)系[J]. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)，2000，20(01):41-46.

[3]李進(jìn),許兆義,杜一立，牟偉騰，孫文剛.硫酸鹽還原菌對(duì)銅合金腐蝕電化學(xué)行為的影響[J].中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào),2007,26(07):342-347.

[4]汪崧,李曉剛,黃一中，杜翠薇.Fe2+對(duì)碳鋼硫酸鹽還原菌腐蝕行為的影響[J]. 航空材料學(xué)報(bào)，2012,2(31): 51-56.

[5] Videla H A，Herrera L K. Understanding microbial inhibition of corrosion A comprehensive overview [J].Int. Biodeterior Biodegradation，2009(63):896-900.

作者簡(jiǎn)介：鄭美露(1989-)，女，遼寧錦縣人，碩士研究生，應(yīng)屆碩士畢業(yè)生，研究方向：微生物腐蝕與防護(hù)。