X65管線鋼在成品油管道沉積物中的微生物腐蝕行為
發(fā)布時(shí)間:2021-10-24 14:45
目的分析華南一成品油管道內(nèi)微生物腐蝕(MIC)的主要原因及行為,為成品油管道安全運(yùn)行提供支撐。方法利用微生物分析、表面分析和電化學(xué)手段,分析成品油管道沉積物中可能引發(fā)腐蝕的細(xì)菌群落,研究細(xì)菌群落協(xié)同作用下,X65管線鋼的腐蝕狀態(tài),并對(duì)X65管線鋼在成品油管道沉積物稀釋液中的MIC行為進(jìn)行分析。結(jié)果從屬水平來(lái)看,成品油管道沉積物中相對(duì)豐度大于0.1%的29種菌屬中有13種可能引發(fā)MIC。在實(shí)驗(yàn)的1~3天,天然稀釋液體系(X65-Bacteria)的OCP持續(xù)正移,且正移幅度大于滅菌稀釋液體系(X65-Asepsis),第3天的EIS阻抗弧半徑最大。在實(shí)驗(yàn)的3~7天,天然稀釋液(X65-Bacterias)體系的OCP負(fù)移,且負(fù)移程度明顯大于滅菌稀釋液(X65-Asepsis)體系。在實(shí)驗(yàn)的第7天,天然稀釋液(X65-Bacterias)體系的阻抗弧半徑小于滅菌稀釋液(X65-Asepsis)體系,且自腐蝕電位更負(fù)。對(duì)生成的生物膜進(jìn)行成分分析發(fā)現(xiàn),生物膜和腐蝕產(chǎn)物膜主要由有機(jī)物和鐵的氧化物組成。結(jié)論檸檬酸桿菌屬(Citrobacter)和鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)可能是造成...
【文章來(lái)源】:表面技術(shù). 2020,49(07)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
電化學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)樣品示意圖
采用高通量測(cè)序技術(shù)分析了華南一成品油管道沉積物中微生物種群種類(lèi)和含量,從而分析成品油管道中可能引發(fā)腐蝕的細(xì)菌群落。利用Ion S5 XL測(cè)序系統(tǒng),共檢出10門(mén)17綱85屬,圖2為沉積物中細(xì)菌在屬、綱、門(mén)水平上,16S rRNA的相對(duì)豐度圖(相對(duì)豐度>1%),圖3為所有檢出細(xì)菌的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。從圖2可以看出,厚壁菌門(mén)(Firmicutes)、變形菌門(mén)(ProteoBacteria)、放線菌門(mén)(ActinoBacteria)、擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)這四個(gè)菌門(mén)豐度之和占到99.839%,其中厚壁菌門(mén)占45.462%,變形菌門(mén)占31.715%。對(duì)厚壁菌門(mén)和變形菌門(mén)的微生物分布特征進(jìn)行分析(圖3),梭菌綱(Clostridia)和丹毒絲菌綱(Erysipelotrichia)是厚壁菌門(mén)豐度最大的兩個(gè)菌落,α-變形菌綱(AlphaproteoBacteria)和γ-變形菌綱(GammaproteoBacteria)是變形菌門(mén)豐度最大的兩個(gè)菌落。圖3 管道沉積物中檢出細(xì)菌的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)
圖2 管道沉積物中細(xì)菌在屬、綱、門(mén)水平上16S rRNA的相對(duì)豐度(others表示相對(duì)豐度小于1%的細(xì)菌種群加和)從屬水平上對(duì)微生物的占比情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),相對(duì)豐度大于0.1%的包括29個(gè)屬,對(duì)這29個(gè)菌屬所處環(huán)境特征和細(xì)菌行為進(jìn)行分析。相對(duì)豐度排在第6的檸檬酸桿菌屬(Citrobacter)為革蘭氏陰性菌,革蘭氏陰性菌相比革蘭氏陽(yáng)性菌對(duì)鋼的腐蝕作用更為積極[24]。同時(shí),檸檬酸桿菌屬(Citrobacter)能夠產(chǎn)生H2S,造成低碳鋼的嚴(yán)重局部腐蝕,是引起海洋平臺(tái)酸性氣體輸送管道點(diǎn)蝕的主要原因[25]。此外,檸檬酸桿菌屬能通過(guò)產(chǎn)生胞外多糖和促進(jìn)腐蝕過(guò)程中其他微生物的附著,促進(jìn)生物膜的形成[26-27]。一些檸檬酸桿菌甚至能夠在缺氧的條件下利用CO產(chǎn)生H[28]。相對(duì)豐度排在第7的鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)能代謝產(chǎn)生丙酸、丙二酸、丁二酸和糖類(lèi)[29],無(wú)機(jī)酸能夠加速金屬的腐蝕,糖分能為其他微生物提供能量。檸檬酸桿菌屬(Citrobacter)和鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)由于多發(fā)現(xiàn)于油氣管道,且能夠引發(fā)明顯的腐蝕,這兩種菌屬也可能是造成成品油管道沉積物中MIC的主要菌群。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海洋中石油烴類(lèi)降解與微生物腐蝕關(guān)系研究[J]. 張一夢(mèng),鄭澤旭,段繼周. 表面技術(shù). 2019(07)
[2]管線鋼的海水微生物腐蝕[J]. 陳士強(qiáng),張盾. 裝備環(huán)境工程. 2018(10)
[3]成品油管道投產(chǎn)前內(nèi)腐蝕原因分析[J]. 劉猛,姜有文,韓朔,呂鑫,任愛(ài)平,劉文會(huì),燕冰川,陳新華. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2018(05)
[4]全球油氣管道建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 祝愨智,段沛夏,王紅菊,李秋揚(yáng),占傳熙,施寧,張延萍. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2015(12)
[5]全球油氣管道建設(shè)概況[J]. 王紅菊,祝愨智,張延萍. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2015(01)
[6]微生物膜對(duì)304不銹鋼腐蝕性能的影響[J]. 李雨,王立達(dá),劉貴昌,孫東菊,闞清正,侯申才,張竣,夏菁巍. 海洋環(huán)境科學(xué). 2013(05)
[7]海水微生物對(duì)Zn-Al-Cd犧牲陽(yáng)極腐蝕性能的影響[J]. 宋秀霞,張杰,楊東方,段繼周. 材料工程. 2013(01)
[8]對(duì)成品油管道中沉積物的分析[J]. 王德增,劉井會(huì),王彩霞,劉雯,劉維英,張雙鳳,鄧實(shí),方海濤,田小杰. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2005(02)
博士論文
[1]硫酸鹽還原菌對(duì)幾種金屬材料的腐蝕機(jī)理研究[D]. 王華.大連理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]9Ni鋼在海水中的腐蝕行為及防護(hù)方法研究[D]. 覃明.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所) 2018
本文編號(hào):3455465
【文章來(lái)源】:表面技術(shù). 2020,49(07)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
電化學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)樣品示意圖
采用高通量測(cè)序技術(shù)分析了華南一成品油管道沉積物中微生物種群種類(lèi)和含量,從而分析成品油管道中可能引發(fā)腐蝕的細(xì)菌群落。利用Ion S5 XL測(cè)序系統(tǒng),共檢出10門(mén)17綱85屬,圖2為沉積物中細(xì)菌在屬、綱、門(mén)水平上,16S rRNA的相對(duì)豐度圖(相對(duì)豐度>1%),圖3為所有檢出細(xì)菌的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。從圖2可以看出,厚壁菌門(mén)(Firmicutes)、變形菌門(mén)(ProteoBacteria)、放線菌門(mén)(ActinoBacteria)、擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)這四個(gè)菌門(mén)豐度之和占到99.839%,其中厚壁菌門(mén)占45.462%,變形菌門(mén)占31.715%。對(duì)厚壁菌門(mén)和變形菌門(mén)的微生物分布特征進(jìn)行分析(圖3),梭菌綱(Clostridia)和丹毒絲菌綱(Erysipelotrichia)是厚壁菌門(mén)豐度最大的兩個(gè)菌落,α-變形菌綱(AlphaproteoBacteria)和γ-變形菌綱(GammaproteoBacteria)是變形菌門(mén)豐度最大的兩個(gè)菌落。圖3 管道沉積物中檢出細(xì)菌的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)
圖2 管道沉積物中細(xì)菌在屬、綱、門(mén)水平上16S rRNA的相對(duì)豐度(others表示相對(duì)豐度小于1%的細(xì)菌種群加和)從屬水平上對(duì)微生物的占比情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),相對(duì)豐度大于0.1%的包括29個(gè)屬,對(duì)這29個(gè)菌屬所處環(huán)境特征和細(xì)菌行為進(jìn)行分析。相對(duì)豐度排在第6的檸檬酸桿菌屬(Citrobacter)為革蘭氏陰性菌,革蘭氏陰性菌相比革蘭氏陽(yáng)性菌對(duì)鋼的腐蝕作用更為積極[24]。同時(shí),檸檬酸桿菌屬(Citrobacter)能夠產(chǎn)生H2S,造成低碳鋼的嚴(yán)重局部腐蝕,是引起海洋平臺(tái)酸性氣體輸送管道點(diǎn)蝕的主要原因[25]。此外,檸檬酸桿菌屬能通過(guò)產(chǎn)生胞外多糖和促進(jìn)腐蝕過(guò)程中其他微生物的附著,促進(jìn)生物膜的形成[26-27]。一些檸檬酸桿菌甚至能夠在缺氧的條件下利用CO產(chǎn)生H[28]。相對(duì)豐度排在第7的鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)能代謝產(chǎn)生丙酸、丙二酸、丁二酸和糖類(lèi)[29],無(wú)機(jī)酸能夠加速金屬的腐蝕,糖分能為其他微生物提供能量。檸檬酸桿菌屬(Citrobacter)和鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)由于多發(fā)現(xiàn)于油氣管道,且能夠引發(fā)明顯的腐蝕,這兩種菌屬也可能是造成成品油管道沉積物中MIC的主要菌群。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[4]全球油氣管道建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 祝愨智,段沛夏,王紅菊,李秋揚(yáng),占傳熙,施寧,張延萍. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2015(12)
[5]全球油氣管道建設(shè)概況[J]. 王紅菊,祝愨智,張延萍. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2015(01)
[6]微生物膜對(duì)304不銹鋼腐蝕性能的影響[J]. 李雨,王立達(dá),劉貴昌,孫東菊,闞清正,侯申才,張竣,夏菁巍. 海洋環(huán)境科學(xué). 2013(05)
[7]海水微生物對(duì)Zn-Al-Cd犧牲陽(yáng)極腐蝕性能的影響[J]. 宋秀霞,張杰,楊東方,段繼周. 材料工程. 2013(01)
[8]對(duì)成品油管道中沉積物的分析[J]. 王德增,劉井會(huì),王彩霞,劉雯,劉維英,張雙鳳,鄧實(shí),方海濤,田小杰. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2005(02)
博士論文
[1]硫酸鹽還原菌對(duì)幾種金屬材料的腐蝕機(jī)理研究[D]. 王華.大連理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]9Ni鋼在海水中的腐蝕行為及防護(hù)方法研究[D]. 覃明.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所) 2018
本文編號(hào):3455465
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