Стимулирование коррозии углеродистой стали СРБ и бактерицидное действие дигидроксиазосоединений

• Автор: Завершинский, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 159 с.

Содержание
Введение.
Глава 1. Литературный обзор.
1.1 Роль бактериологического фактора в коррозии металлов и определяемые ею потери.
1.2 Роль сульфатредуцирующих бактерий в микробиологической коррозии.
1.3 Краткая биологическая характеристика объекта исследования.
1.4 Факторы, ограничивающие развитие сульфатредуцирующих бактерий.
1.4.1 Наличие кислорода.
1.4.2 Влияние окислительно-восстановительного потенциала.
1.4.3 Влияние pH.
1.4.4 Количество сульфатов.
1.4.5 Присутствие органических соединений.
1.4.6 Роль молекулярного водорода в метаболизме СРВ.
1.4.7 Влияние температуры.
1.4.8 Активность сопутствующих микроорганизмов.
1.5 Влияние СРВ на коррозию металла.
1.5.1 Прямое воздействие бактерий на скорость электродных реакций.
1.5.2 Влияние сероводорода на коррозию стали.
1.5.3 Влияние бактериальных метаболитов.
1.5.4 Наводороживание и водородопроницаемость углеродистой стали.
1.6 Основные способы защиты материалов от повреждений, вызываемых деятельностью микрооргантзмов.
Глава 2. Методы и объекты исследования
2.1 Характеристика исследуемых соединений.
2.2 Используемые биологические объекты.
2.3 Методика гравиметрических исследований.
2.4 Методика поляризационных измерений.
2.5 Методика определения водородопроницаемости стали.

2.6 Оределение окислительно - восстановительного потенциала.
2.7 Определение концентрации сероводорода.
2.8 Статистическая обработка экспериментальных результатов.
2.9 Микробиологические исследования. Определение
численности микроорганизмов.
2.9.1 Метод Дрейера — Королева.
2.9.2 Определение количества клеток методом высева в жидкие
среды (метод предельных разведений).
2.9.3 Определение числа клеток микроорганизмов нефелометри-ческим методом.
Глава 3. Результаты микробиологических исследований.
3.1 Влияние ДГАС на изменение числа клеток СРБ при микробиологической коррозии
3.2 Влияние ДГАС на изменение концентрации биогенного сероводорода при микробиологической коррозии.
3.3 Влияние ДГАС на изменение окислительновосстановительного потенциала коррозионной среды.
Глава 4. Результаты гравиметрических и электрохими-

ческих измерении.
4.1 Результаты гравиметрических испытаний.
4.2 Результаты электрохимических измерений.
Глава 5. Исследование водородопроницаемости стали в бактериальных средах.
Выводы.
Список литературы.

Введение.
Актуальность темы. Значительный экономический ущерб, причиняемый коррозией оборудования, машин, сооружений и коммуникаций, обусловливает значимость проведения противокоррозионной защиты. Острота и сложность этой важнейшей народно-хозяйственной проблемы систематически возрастает в связи с постоянным увеличением объема металлофонда, интенсификацией всех видов производств, а также увеличением многообразия и агрессивности коррозионных сред. Особое место среди других видов коррозии принадлежит повреждению металла вследствие деятельности микроорганизмов.
Несмотря на то, что систематическое изучение этой проблемы проводится достаточно давно, следствием чего является довольно большое количество публикаций, ущерб, причиняемый биокоррозией, с каждым годом нарастает Особенно актуальна проблема для нефтедобычи и нефтепереработки, где наиболее активны анаэробные микроорганизмы, условно объединяемые в группу сульфатредуцируюгцих (сульфатвосстанавливающих) бактерий (СРБ). Деятельность этой группы микроорганизмов приводит к накоплению в среде сероводорода, что во многом обуславливает коррозионное повреждение оборудования вследствие сульфидной коррозии. Наиболее часто такой вид повреждений встречается на месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки, число которых постоянно нарастает.
Не менее опасно присутствие сульфатредуцирующих бактерий и в условиях хранения нефтепродуктов, т. к. попадающая в топливо вода, оседающая впоследствии на дно резервуара, служит прекрасным местом обитания для этой группы организмов, при заражении которыми немедленно начинается развитие бактериального биоценоза, приводящее не только к значительному повышению агрессивности коррозионной среды, но и ухудшению качества нефтепродуктов. Заметное увеличение наводороживания стали в результате деятельности СРБ усугубляет проблему коррозии, выводя борьбу с нега-

тать, в первую очередь, сероводород и другие продукты восстановления серы, а также карбонаты и бикорбанаты, ряд неорганических ионов и органических соединений, в том числе комплексообразующих. Так, с жизнедеятельностью сульфатредуцирующих бактерий связывают процессы биогенного накопления карбонатов. При этом происходит усвоение органического вещества с образованием H2S, который затем химическим путем преобразуется в
Na2S и далее в карбонат по схеме:
SO2' _> S2- +Н20+С02 -+С02{ +H2s. (1.5.3.1)
органическое
вещество
Таким образом, СРВ способны к образованию карбонатов [31, 52, 69]. В определенных условиях их клетки бывают инкрустированы кристаллами кальцита. Однако прямой связи между количеством сульфатредуцирующих бактерий и высоким накоплением карбонатов в почве не выявлено
1.5.4 Наводороживание и водородопроницаемость углеродистой стали.
Наибольшую опасность при воздействии на металл сероводорода несет не собственно коррозия, а значительное увеличение наводороживания стали, приводящее к охрупчиванию конструкционного металла и коррозионному растрескиванию оборудования.
При протекании процесса на границе раздела металл/раствор, на поверхности металла происходит образование ад-атомов водорода.
По [70] взаимодействие водорода с металлом может сопровождаться следующими процессами:
1) физическая адсобция;
2) активированная адсорбция (хемосорбция);
3) диффузия;
4) миграция;