埋地管道在SRB作用下的腐蝕失效規(guī)律及控制方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-23 14:06
近年來(lái),隨著我國(guó)石油天然氣工業(yè)的快速發(fā)展,埋地管道建設(shè)也在進(jìn)一步擴(kuò)大,但是受土壤含水量、腐蝕性離子(Cl-、SO42-、HCO3-)、土壤微生物等因素影響,管道易產(chǎn)生局部腐蝕從而引發(fā)油氣泄漏,其中硫酸鹽還原菌(SRB)是造成埋地管道發(fā)生微生物腐蝕(MIC)及應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SCC)主要原因之一,因此針對(duì)土壤環(huán)境中SRB對(duì)埋地管道MIC行為及SCC影響,探究SRB作用下的腐蝕失效規(guī)律及控制技術(shù)是非常必要的。本文通過(guò)微生物培養(yǎng)技術(shù)從西南服役管道周?chē)寥乐懈患、純化培養(yǎng)出SRB菌種,繪制SRB在西南土壤模擬液中生長(zhǎng)曲線,研究其生長(zhǎng)過(guò)程對(duì)周?chē)g環(huán)境影響。結(jié)果表明:SRB數(shù)量變化顯著改變了腐蝕環(huán)境pH值、電導(dǎo)率及硫化物含量,對(duì)腐蝕環(huán)境產(chǎn)生較大影響。采用腐蝕失重法,結(jié)合電化學(xué)測(cè)試與金相顯微觀察、XRD、SEM等表面分析技術(shù)對(duì)具有代表性的X52、X70、X80、X100埋地管線用鋼母材及焊縫在西南油氣田含SRB土壤模擬溶液中的腐蝕行為進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明:X52、X70、X80、X10...
【文章來(lái)源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 :緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 管線用鋼(Steel for pipeline)發(fā)展概況
1.2.2 微生物腐蝕研究進(jìn)展
1.2.3 應(yīng)力腐蝕研究進(jìn)展
1.3 本文的研究目的及內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
第二章 :SRB培養(yǎng)及其代謝過(guò)程對(duì)周?chē)g微環(huán)境影響
2.1 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.1.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
2.2.1 SRB在西南土壤模擬液中生長(zhǎng)曲線繪制
2.2.2 SRB生長(zhǎng)過(guò)程對(duì)周?chē)h(huán)境影響
2.3 小結(jié)
第三章 :埋地管道用鋼在西南SRB土壤模擬液中的腐蝕規(guī)律
3.1 實(shí)驗(yàn)材料及介質(zhì)
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 腐蝕浸泡實(shí)驗(yàn)
3.2.2 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)
3.2.3 表面膜層厚度及膜下點(diǎn)蝕深度測(cè)量
3.2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 X52鋼在西南SRB土壤模擬液中腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.2 X70鋼在西南SRB土壤模擬液中腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.3 X80鋼在西南SRB土壤模擬液中腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.4 X100鋼在西南SRB土壤模擬液中腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4 管線鋼腐蝕規(guī)律及機(jī)理探究
3.4.1 系列管線鋼腐蝕規(guī)律
3.4.2 腐蝕差異性原因分析
3.4.3 腐蝕機(jī)理
3.5 小結(jié)
第四章 西南土壤模擬液中SRB濃度對(duì)管道用鋼SCC行為影響
4.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2 實(shí)驗(yàn)介質(zhì)及方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.3.1 X52鋼在西南SRB土壤模擬液中應(yīng)力腐蝕
4.3.2 X70鋼在西南SRB土壤模擬液中應(yīng)力腐蝕
4.3.3 X80鋼在西南SRB土壤模擬液中應(yīng)力腐蝕
4.3.4 X100鋼在西南SRB土壤模擬液中應(yīng)力腐蝕
4.4 埋地管道用鋼應(yīng)力腐蝕規(guī)律及機(jī)理探究
4.4.1 埋地管道用鋼應(yīng)力腐蝕規(guī)律討論
4.4.2 應(yīng)力腐蝕過(guò)程及機(jī)理探究
4.5 小結(jié)
第五章 埋地管道在SRB作用下的控制方法
5.1 改變埋設(shè)環(huán)境
5.2 超聲波處理
5.3 防腐層保護(hù)+陰極保護(hù)
5.4 抗菌涂層
第六章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Anaerobic microbiologically influenced corrosion mechanisms interpreted using bioenergetics and bioelectrochemistry: A review[J]. Yingchao Li,Dake Xu,Changfeng Chen,Xiaogang Li,Ru Jia,Dawei Zhang,Wolfgang Sand,Fuhui Wang,Tingyue Gu. Journal of Materials Science & Technology. 2018(10)
[2]2017年中國(guó)油氣管道行業(yè)發(fā)展及展望[J]. 高鵬,高振宇,杜東,劉廣仁. 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2018(03)
[3]陰極極化對(duì)硫酸鹽還原菌腐蝕影響的研究進(jìn)展[J]. 管方,翟曉凡,段繼周,侯保榮. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]CO2對(duì)X70鋼在近中性pH值溶液中硫酸鹽還原菌腐蝕行為的影響[J]. 陳旭,高鳳嬌,宋武琦,李鑫,何川. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2017(02)
[5]SRB對(duì)X100管線鋼在西北鹽漬土壤中應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂行為的影響[J]. 胥聰敏,羅金恒,周勇,曹偉峰,楊東平. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(05)
[6]SRB對(duì)X70鋼及其焊縫在近中性pH溶液中SCC行為的影響[J]. 宋博強(qiáng),陳旭,馬貴陽(yáng),劉睿. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(04)
[7]硫酸鹽還原菌作用下X60管線鋼的腐蝕穿孔機(jī)制[J]. 牛濤,楊建煒,王林,于洋,王暢,李飛. 腐蝕與防護(hù). 2014(10)
[8]酸性土壤浸出液中X80鋼微生物腐蝕研究:(Ⅱ)腐蝕形貌和產(chǎn)物分析[J]. 吳堂清,楊圃,張明德,許進(jìn),閆茂成,于長(zhǎng)坤,孫成. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2014(04)
[9]長(zhǎng)輸管線氯離子腐蝕行為研究[J]. 王金剛,李新義,高英. 石油機(jī)械. 2014(06)
[10]青島市“11·22”東黃輸油管道泄漏爆炸事故處置分析[J]. 仇九子. 中國(guó)應(yīng)急救援. 2014(01)
碩士論文
[1]基于氧化亞銅的復(fù)合涂層的抗菌防腐性能探究[D]. 吳亞楠.華中科技大學(xué) 2016
[2]抑(殺)菌涂料涂層技術(shù)研究及在油田管道應(yīng)用[D]. 袁彤彤.吉林大學(xué) 2014
[3]顯微組織及硫含量對(duì)管線鋼力學(xué)性能和抗硫化氫性能的影響[D]. 沈卓.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2008
[4]固定化分子抗菌劑制備及應(yīng)用研究[D]. 王曉丹.貴州大學(xué) 2007
[5]SRB抗菌涂料的研制與性能評(píng)價(jià)[D]. 黃立.華中科技大學(xué) 2007
[6]海水環(huán)境中硫酸鹽還原菌與金屬電化學(xué)狀態(tài)相關(guān)性研究[D]. 嚴(yán)莉.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2004
本文編號(hào):3202662
【文章來(lái)源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 :緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 管線用鋼(Steel for pipeline)發(fā)展概況
1.2.2 微生物腐蝕研究進(jìn)展
1.2.3 應(yīng)力腐蝕研究進(jìn)展
1.3 本文的研究目的及內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
第二章 :SRB培養(yǎng)及其代謝過(guò)程對(duì)周?chē)g微環(huán)境影響
2.1 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.1.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
2.2.1 SRB在西南土壤模擬液中生長(zhǎng)曲線繪制
2.2.2 SRB生長(zhǎng)過(guò)程對(duì)周?chē)h(huán)境影響
2.3 小結(jié)
第三章 :埋地管道用鋼在西南SRB土壤模擬液中的腐蝕規(guī)律
3.1 實(shí)驗(yàn)材料及介質(zhì)
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 腐蝕浸泡實(shí)驗(yàn)
3.2.2 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)
3.2.3 表面膜層厚度及膜下點(diǎn)蝕深度測(cè)量
3.2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 X52鋼在西南SRB土壤模擬液中腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.2 X70鋼在西南SRB土壤模擬液中腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.3 X80鋼在西南SRB土壤模擬液中腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.4 X100鋼在西南SRB土壤模擬液中腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4 管線鋼腐蝕規(guī)律及機(jī)理探究
3.4.1 系列管線鋼腐蝕規(guī)律
3.4.2 腐蝕差異性原因分析
3.4.3 腐蝕機(jī)理
3.5 小結(jié)
第四章 西南土壤模擬液中SRB濃度對(duì)管道用鋼SCC行為影響
4.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2 實(shí)驗(yàn)介質(zhì)及方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.3.1 X52鋼在西南SRB土壤模擬液中應(yīng)力腐蝕
4.3.2 X70鋼在西南SRB土壤模擬液中應(yīng)力腐蝕
4.3.3 X80鋼在西南SRB土壤模擬液中應(yīng)力腐蝕
4.3.4 X100鋼在西南SRB土壤模擬液中應(yīng)力腐蝕
4.4 埋地管道用鋼應(yīng)力腐蝕規(guī)律及機(jī)理探究
4.4.1 埋地管道用鋼應(yīng)力腐蝕規(guī)律討論
4.4.2 應(yīng)力腐蝕過(guò)程及機(jī)理探究
4.5 小結(jié)
第五章 埋地管道在SRB作用下的控制方法
5.1 改變埋設(shè)環(huán)境
5.2 超聲波處理
5.3 防腐層保護(hù)+陰極保護(hù)
5.4 抗菌涂層
第六章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Anaerobic microbiologically influenced corrosion mechanisms interpreted using bioenergetics and bioelectrochemistry: A review[J]. Yingchao Li,Dake Xu,Changfeng Chen,Xiaogang Li,Ru Jia,Dawei Zhang,Wolfgang Sand,Fuhui Wang,Tingyue Gu. Journal of Materials Science & Technology. 2018(10)
[2]2017年中國(guó)油氣管道行業(yè)發(fā)展及展望[J]. 高鵬,高振宇,杜東,劉廣仁. 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2018(03)
[3]陰極極化對(duì)硫酸鹽還原菌腐蝕影響的研究進(jìn)展[J]. 管方,翟曉凡,段繼周,侯保榮. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]CO2對(duì)X70鋼在近中性pH值溶液中硫酸鹽還原菌腐蝕行為的影響[J]. 陳旭,高鳳嬌,宋武琦,李鑫,何川. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2017(02)
[5]SRB對(duì)X100管線鋼在西北鹽漬土壤中應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂行為的影響[J]. 胥聰敏,羅金恒,周勇,曹偉峰,楊東平. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(05)
[6]SRB對(duì)X70鋼及其焊縫在近中性pH溶液中SCC行為的影響[J]. 宋博強(qiáng),陳旭,馬貴陽(yáng),劉睿. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(04)
[7]硫酸鹽還原菌作用下X60管線鋼的腐蝕穿孔機(jī)制[J]. 牛濤,楊建煒,王林,于洋,王暢,李飛. 腐蝕與防護(hù). 2014(10)
[8]酸性土壤浸出液中X80鋼微生物腐蝕研究:(Ⅱ)腐蝕形貌和產(chǎn)物分析[J]. 吳堂清,楊圃,張明德,許進(jìn),閆茂成,于長(zhǎng)坤,孫成. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2014(04)
[9]長(zhǎng)輸管線氯離子腐蝕行為研究[J]. 王金剛,李新義,高英. 石油機(jī)械. 2014(06)
[10]青島市“11·22”東黃輸油管道泄漏爆炸事故處置分析[J]. 仇九子. 中國(guó)應(yīng)急救援. 2014(01)
碩士論文
[1]基于氧化亞銅的復(fù)合涂層的抗菌防腐性能探究[D]. 吳亞楠.華中科技大學(xué) 2016
[2]抑(殺)菌涂料涂層技術(shù)研究及在油田管道應(yīng)用[D]. 袁彤彤.吉林大學(xué) 2014
[3]顯微組織及硫含量對(duì)管線鋼力學(xué)性能和抗硫化氫性能的影響[D]. 沈卓.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2008
[4]固定化分子抗菌劑制備及應(yīng)用研究[D]. 王曉丹.貴州大學(xué) 2007
[5]SRB抗菌涂料的研制與性能評(píng)價(jià)[D]. 黃立.華中科技大學(xué) 2007
[6]海水環(huán)境中硫酸鹽還原菌與金屬電化學(xué)狀態(tài)相關(guān)性研究[D]. 嚴(yán)莉.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2004
本文編號(hào):3202662
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