土壤中陰離子對X70鋼微生物腐蝕的影響

鄭美露（中國民航大學 機場學院 油氣儲運工程系,天津 300300）

土壤中陰離子對X70鋼微生物腐蝕的影響

鄭美露
（中國民航大學 機場學院 油氣儲運工程系,天津 300300）

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

關鍵詞：土壤模擬溶液;電化學測量;微生物腐蝕;陰離子;X70鋼

0 引言

隨著現代化城鄉建設，地下設施日益增多，金屬構件遭到的腐蝕日趨嚴重。管道埋設在地下，土壤的腐蝕與防護問題一直是關系到管道可靠性及使用壽命的關鍵因素。所以研究并了解土壤的腐蝕規律顯得格外有意義，管道的防腐蝕工作也顯示出愈來愈大的重要性。在土壤可溶性鹽分中對碳鋼起腐蝕作用的主要是Cl-,等陰離子。SRB屬于厭氧性的細菌。促進了金屬在土壤中的腐蝕.

1 實驗

1.1 實驗材料

X70鋼屬于低碳管線鋼，優質鋼，由于具有較高強度，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。其化學成 分 為：Si：0.30，C：0.05，P：0.01，Mn：1.0-1.6，Ni、V、Ti、Mo：微量，Fe：余量。工作電極為厚度10mm的圓柱段，背面用導線焊接后，一端作為工作面，由環氧樹脂：T31＝2:1的比例密封為非工作面，工作面直徑約為8mm。工作表面逐級打磨后，用無水乙醇除水，用丙酮除油，最后擦干保存好準備實驗。

1.2 實驗溶液

實驗土樣取自天津塘沽地區某管道沿線，通過滴定的方法，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7 ，果（質量：分0.1 數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，調節pH值為9.0。配成土壤模擬溶液。

1.3 實驗過程

取8個250ml燒杯，用數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，將Cl-濃度依次擴大1倍，2倍，3倍，編號0-3。將濃度依次擴大2倍，3倍，4倍，編號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℃的生化培養箱中恒溫培養。培養5天后，取出4個燒杯。測量其開路電位，極化曲線，交流阻抗譜。

2 結果分析

2.1 Cl-濃度對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。極化曲線的陽極支有拐點出現，說明在陽極區有鈍化現象出現。隨著土壤中氯化物含量增大，土壤模擬溶液中SRB對碳鋼的腐蝕速率先減小，當土壤模擬溶液中Cl-含量增大到一定含量時，腐蝕速率達到增大。Cl-濃度擴大1倍后，相對于原始濃度來說腐蝕電位正移，Cl-濃度擴大2倍時，腐蝕電位持續正移。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金屬的氧化膜和不溶性產物層，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。當氯離子濃度擴大3倍時，腐蝕電位負移，說明此時腐蝕速率增大。由于碳鋼土壤是一種復雜的界面，往往因為濃差極化或界面的不均勻性使得阻抗與頻率的函數關系變得復雜化。

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，使得基體金屬不斷被腐蝕。濃度擴大3倍時，腐蝕電位正移，擴大4倍時，腐蝕電位正移，說明此時腐蝕速率隨著離子含量的增加而減小。

3 結論

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

參考文獻：

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作者簡介：鄭美露(1989-)，女，遼寧錦縣人，碩士研究生，應屆碩士畢業生，研究方向：微生物腐蝕與防護。