發(fā)布時間：2020-11-15 02:45

　　 海洋設施長期處于惡劣的腐蝕環(huán)境中,如不加以防護,一旦發(fā)生應力腐蝕開裂(SCC),損失就會極為慘重。海底泥土區(qū)環(huán)境十分重要,因為管線和平臺樁腿等都埋在海底泥中。海底泥中硫酸鹽還原菌(SRB)十分活躍,而且為了防止腐蝕,海泥中的設施無一例外地采取了陰極保護,相當于設施處在長期穩(wěn)定的充氫狀態(tài)。因此非常有必要研究海泥中的活性SRB和極化電位對海洋結構用鋼在海泥中的氫滲透行為和SCC敏感性造成的影響,弄清SCC發(fā)生和發(fā)展的過程以便采取相應的措施減緩或防止SCC。 本文通過慢應變速率拉伸實驗(SSRT)、電化學阻抗譜(EIS)技術、動電位掃描極化曲線測定實驗和氫滲透實驗等研究了海泥中SRB和極化電位對16Mn鋼和管線鋼X56(API X56)的SCC敏感性造成的影響。 從渤海海泥中富集得到SRB菌種,并做出了SRB在海泥中的生長曲線;在熒光顯微鏡下觀察SRB為弧狀,可以歸為脫硫弧菌屬,為革蘭氏陰性菌;海泥中活性SRB數(shù)量與硫電位等主要腐蝕環(huán)境因子具有一定的對應關系。 SSRT結果表明,施加陰極極化電位可以使試樣斷裂脆性特征明顯,SCC敏感性增大;海泥中活性SRB濃度越高,斷裂脆性特征越明顯,SCC敏感性越大。在含SRB海泥中或陰極極化電位條件下,兩種鋼都容易發(fā)生SCC,氫脆(HIC)起主要作用。 隨著浸泡天數(shù)的增加,試樣在滅菌海泥中的Rp一直增大;在含SRB海泥中Rp先增大,又變小,并呈現(xiàn)出顯著的Warburg阻抗特征;在滅菌海泥中,兩種試樣在陽極電位范圍內無SCC敏感區(qū),而在陰極電位范圍內有明顯的SCC敏感區(qū);在含SRB海泥中,在陽極電位范圍和陰極電位范圍內均有SCC敏感區(qū);SRB代謝產物既有陽極去極化作用,又有陰極去極化作用,能使腐蝕電流密度增加。 活性SRB的存在能夠促進試樣在海泥中的氫滲透;在實海工程應用中,兩種鋼在含SRB海泥中的氫滲透電流密度大約是在不含SRB海泥中的3~4倍。陰極極化電位能夠促進試樣在滅菌海泥中的氫滲透。在含SRB海泥中對試樣施加陰極極化電位,氫滲透電流密度大于不加陰極極化電位時的氫滲透電流密度,也大于在不含SRB的海泥中的氫滲透電流密度。
【學位單位】：中國科學院研究生院（海洋研究所）
【學位級別】：博士
【學位年份】：2007
【中圖分類】：P734.4
【部分圖文】：

3.2.1熒光顯微鏡下硫酸鹽還原菌形貌圖圖2.2是SRB的熒光顯微鏡照片。由圖2.2可以看出由渤海海泥富集培養(yǎng)出的SRB在熒光顯微鏡下（用0.1%DAPI染色，×1600）觀察為弧狀，可以歸為脫硫弧菌屬。圖2.2 SRB的熒光顯微鏡照片F(xiàn)ig.2.2 the photo of SRB by fluorescence microscopy

c）圖2.3 SRB在16Mn試樣表面的附著（a）2天（b）4天（c）6天Fig.2.3 SRB on the surface of 16Mn steel by microscopy

?鋼 在 海泥 中應 力 腐 蝕 開 裂 敏 感性 的 影 響44圖3.1 SSRT試樣尺寸Fig.3.1 schematic diagram of the SSRT specimens試樣用酒精浸泡過的脫脂棉除油，依次用無水乙醇、丙酮超聲波清洗，然后用冷風吹干放入干燥器中備用。實驗時將試樣暴露長25mm的工作區(qū)與實驗介質接觸，其余部分為非工作段，涂覆705硅橡膠以密封。準確測出試樣工作段的直徑（用螺旋測微器上、中、下各測一次，取平均值）和工作段長度，然后將試樣與電解池在紫外燈下照射30min以上以徹底殺菌。2.2實驗介質（1）滅菌海泥：青島海泥蒸汽壓力鍋121℃滅菌20~30min。（2）加培養(yǎng)基的滅菌海泥：青島海泥蒸汽壓力鍋121℃滅菌20~30min，然后與SRB專性培養(yǎng)基4：1混合均勻。（3）含SRB海泥：青島海泥蒸汽壓力鍋121℃滅菌20~30min，然后與SRB專性培養(yǎng)基、培養(yǎng)3~4 d的SRB菌種40：10：2迅速在無菌工作臺混合均勻。配制海泥的過程中用到的燒杯、玻璃棒等均采用蒸汽壓力鍋121℃蒸汽滅菌20min或用紫外燈照射30min以上。海泥中SRB個數(shù)的控制：控制SRB的生長天數(shù)，從而得到含不同濃度SRB的海泥。接種條件相同時，
【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 張杰;劉奉令;李偉華;段繼周;翟慎寶;侯保榮;;硫酸鹽還原菌對海底泥中Al-Zn-In-Mg-Ti陽極的腐蝕影響[J];材料工程;2011年04期

相關碩士學位論文 前1條

1 樸在棟;催化裂化裝置及系統(tǒng)腐蝕預測與控制的研究[D];西安石油大學;2012年

本文編號：2884248