X65管線鋼在成品油管道沉積物中的微生物腐蝕行為
發(fā)布時間:2021-10-24 14:45
目的分析華南一成品油管道內微生物腐蝕(MIC)的主要原因及行為,為成品油管道安全運行提供支撐。方法利用微生物分析、表面分析和電化學手段,分析成品油管道沉積物中可能引發(fā)腐蝕的細菌群落,研究細菌群落協(xié)同作用下,X65管線鋼的腐蝕狀態(tài),并對X65管線鋼在成品油管道沉積物稀釋液中的MIC行為進行分析。結果從屬水平來看,成品油管道沉積物中相對豐度大于0.1%的29種菌屬中有13種可能引發(fā)MIC。在實驗的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。在實驗的3~7天,天然稀釋液(X65-Bacterias)體系的OCP負移,且負移程度明顯大于滅菌稀釋液(X65-Asepsis)體系。在實驗的第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。對生成的生物膜進行成分分析發(fā)現(xiàn),生物膜和腐蝕產物膜主要由有機物和鐵的氧化物組成。結論檸檬酸桿菌屬(Citrobacter)和鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)可能是造成...
【文章來源】:表面技術. 2020,49(07)北大核心EICSCD
【文章頁數】:10 頁
【部分圖文】:
電化學測試實驗樣品示意圖
采用高通量測序技術分析了華南一成品油管道沉積物中微生物種群種類和含量,從而分析成品油管道中可能引發(fā)腐蝕的細菌群落。利用Ion S5 XL測序系統(tǒng),共檢出10門17綱85屬,圖2為沉積物中細菌在屬、綱、門水平上,16S rRNA的相對豐度圖(相對豐度>1%),圖3為所有檢出細菌的系統(tǒng)發(fā)育樹。從圖2可以看出,厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(ProteoBacteria)、放線菌門(ActinoBacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)這四個菌門豐度之和占到99.839%,其中厚壁菌門占45.462%,變形菌門占31.715%。對厚壁菌門和變形菌門的微生物分布特征進行分析(圖3),梭菌綱(Clostridia)和丹毒絲菌綱(Erysipelotrichia)是厚壁菌門豐度最大的兩個菌落,α-變形菌綱(AlphaproteoBacteria)和γ-變形菌綱(GammaproteoBacteria)是變形菌門豐度最大的兩個菌落。圖3 管道沉積物中檢出細菌的系統(tǒng)發(fā)育樹
圖2 管道沉積物中細菌在屬、綱、門水平上16S rRNA的相對豐度(others表示相對豐度小于1%的細菌種群加和)從屬水平上對微生物的占比情況進行統(tǒng)計,相對豐度大于0.1%的包括29個屬,對這29個菌屬所處環(huán)境特征和細菌行為進行分析。相對豐度排在第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性菌對鋼的腐蝕作用更為積極[24]。同時,檸檬酸桿菌屬(Citrobacter)能夠產生H2S,造成低碳鋼的嚴重局部腐蝕,是引起海洋平臺酸性氣體輸送管道點蝕的主要原因[25]。此外,檸檬酸桿菌屬能通過產生胞外多糖和促進腐蝕過程中其他微生物的附著,促進生物膜的形成[26-27]。一些檸檬酸桿菌甚至能夠在缺氧的條件下利用CO產生H[28]。相對豐度排在第7的鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)能代謝產生丙酸、丙二酸、丁二酸和糖類[29],無機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】:
期刊論文
[1]海洋中石油烴類降解與微生物腐蝕關系研究[J]. 張一夢,鄭澤旭,段繼周. 表面技術. 2019(07)
[2]管線鋼的海水微生物腐蝕[J]. 陳士強,張盾. 裝備環(huán)境工程. 2018(10)
[3]成品油管道投產前內腐蝕原因分析[J]. 劉猛,姜有文,韓朔,呂鑫,任愛平,劉文會,燕冰川,陳新華. 腐蝕科學與防護技術. 2018(05)
[4]全球油氣管道建設現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 祝愨智,段沛夏,王紅菊,李秋揚,占傳熙,施寧,張延萍. 油氣儲運. 2015(12)
[5]全球油氣管道建設概況[J]. 王紅菊,祝愨智,張延萍. 油氣儲運. 2015(01)
[6]微生物膜對304不銹鋼腐蝕性能的影響[J]. 李雨,王立達,劉貴昌,孫東菊,闞清正,侯申才,張竣,夏菁巍. 海洋環(huán)境科學. 2013(05)
[7]海水微生物對Zn-Al-Cd犧牲陽極腐蝕性能的影響[J]. 宋秀霞,張杰,楊東方,段繼周. 材料工程. 2013(01)
[8]對成品油管道中沉積物的分析[J]. 王德增,劉井會,王彩霞,劉雯,劉維英,張雙鳳,鄧實,方海濤,田小杰. 油氣儲運. 2005(02)
博士論文
[1]硫酸鹽還原菌對幾種金屬材料的腐蝕機理研究[D]. 王華.大連理工大學 2010
碩士論文
[1]9Ni鋼在海水中的腐蝕行為及防護方法研究[D]. 覃明.中國科學院大學(中國科學院海洋研究所) 2018
本文編號:3455465
【文章來源】:表面技術. 2020,49(07)北大核心EICSCD
【文章頁數】:10 頁
【部分圖文】:
電化學測試實驗樣品示意圖
采用高通量測序技術分析了華南一成品油管道沉積物中微生物種群種類和含量,從而分析成品油管道中可能引發(fā)腐蝕的細菌群落。利用Ion S5 XL測序系統(tǒng),共檢出10門17綱85屬,圖2為沉積物中細菌在屬、綱、門水平上,16S rRNA的相對豐度圖(相對豐度>1%),圖3為所有檢出細菌的系統(tǒng)發(fā)育樹。從圖2可以看出,厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(ProteoBacteria)、放線菌門(ActinoBacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)這四個菌門豐度之和占到99.839%,其中厚壁菌門占45.462%,變形菌門占31.715%。對厚壁菌門和變形菌門的微生物分布特征進行分析(圖3),梭菌綱(Clostridia)和丹毒絲菌綱(Erysipelotrichia)是厚壁菌門豐度最大的兩個菌落,α-變形菌綱(AlphaproteoBacteria)和γ-變形菌綱(GammaproteoBacteria)是變形菌門豐度最大的兩個菌落。圖3 管道沉積物中檢出細菌的系統(tǒng)發(fā)育樹
圖2 管道沉積物中細菌在屬、綱、門水平上16S rRNA的相對豐度(others表示相對豐度小于1%的細菌種群加和)從屬水平上對微生物的占比情況進行統(tǒng)計,相對豐度大于0.1%的包括29個屬,對這29個菌屬所處環(huán)境特征和細菌行為進行分析。相對豐度排在第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性菌對鋼的腐蝕作用更為積極[24]。同時,檸檬酸桿菌屬(Citrobacter)能夠產生H2S,造成低碳鋼的嚴重局部腐蝕,是引起海洋平臺酸性氣體輸送管道點蝕的主要原因[25]。此外,檸檬酸桿菌屬能通過產生胞外多糖和促進腐蝕過程中其他微生物的附著,促進生物膜的形成[26-27]。一些檸檬酸桿菌甚至能夠在缺氧的條件下利用CO產生H[28]。相對豐度排在第7的鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)能代謝產生丙酸、丙二酸、丁二酸和糖類[29],無機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】:
期刊論文
[1]海洋中石油烴類降解與微生物腐蝕關系研究[J]. 張一夢,鄭澤旭,段繼周. 表面技術. 2019(07)
[2]管線鋼的海水微生物腐蝕[J]. 陳士強,張盾. 裝備環(huán)境工程. 2018(10)
[3]成品油管道投產前內腐蝕原因分析[J]. 劉猛,姜有文,韓朔,呂鑫,任愛平,劉文會,燕冰川,陳新華. 腐蝕科學與防護技術. 2018(05)
[4]全球油氣管道建設現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 祝愨智,段沛夏,王紅菊,李秋揚,占傳熙,施寧,張延萍. 油氣儲運. 2015(12)
[5]全球油氣管道建設概況[J]. 王紅菊,祝愨智,張延萍. 油氣儲運. 2015(01)
[6]微生物膜對304不銹鋼腐蝕性能的影響[J]. 李雨,王立達,劉貴昌,孫東菊,闞清正,侯申才,張竣,夏菁巍. 海洋環(huán)境科學. 2013(05)
[7]海水微生物對Zn-Al-Cd犧牲陽極腐蝕性能的影響[J]. 宋秀霞,張杰,楊東方,段繼周. 材料工程. 2013(01)
[8]對成品油管道中沉積物的分析[J]. 王德增,劉井會,王彩霞,劉雯,劉維英,張雙鳳,鄧實,方海濤,田小杰. 油氣儲運. 2005(02)
博士論文
[1]硫酸鹽還原菌對幾種金屬材料的腐蝕機理研究[D]. 王華.大連理工大學 2010
碩士論文
[1]9Ni鋼在海水中的腐蝕行為及防護方法研究[D]. 覃明.中國科學院大學(中國科學院海洋研究所) 2018
本文編號:3455465
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