土壤中阴离子对X70钢微生物腐蚀的影响

郑美露（中国民航大学 机场学院 油气储运工程系,天津 300300）

土壤中阴离子对X70钢微生物腐蚀的影响

郑美露
（中国民航大学 机场学院 油气储运工程系,天津 300300）

摘 要：本文主要通过改变含有SRB的土壤模拟溶液中主要的阴离子含量，采用电化学测量，研究SRB在不同阴离子含量的土壤模拟溶液中对X70钢的腐蚀行为的影响。以便研究SRB对输油管道的外腐蚀。结果表明：在土壤模拟溶液中，当增加C1-的浓度时，SRB对X70管线钢的腐蚀速率先减小后增大，而当增加�的浓度时，SRB对X70钢的腐蚀速率先增大后减小。

关键词：土壤模拟溶液;电化学测量;微生物腐蚀;阴离子;X70钢

0 引言

随着现代化城乡建设，地下设施日益增多，金属构件遭到的腐蚀日趋严重。管道埋设在地下，土壤的腐蚀与防护问题一直是关系到管道可靠性及使用寿命的关键因素。所以研究并了解土壤的腐蚀规律显得格外有意义，管道的防腐蚀工作也显示出愈来愈大的重要性。在土壤可溶性盐分中对碳钢起腐蚀作用的主要是Cl-,等阴离子。SRB属于厌氧性的细菌。促进了金属在土壤中的腐蚀.

1 实验

1.1 实验材料

X70钢属于低碳管线钢，优质钢，由于具有较高强度，焊接性能，韧度，塑性的性能，一直被广泛的用于制造输送石油管道。其化学成 分 为：Si：0.30，C：0.05，P：0.01，Mn：1.0-1.6，Ni、V、Ti、Mo：微量，Fe：余量。工作电极为厚度10mm的圆柱段，背面用导线焊接后，一端作为工作面，由环氧树脂：T31＝2:1的比例密封为非工作面，工作面直径约为8mm。工作表面逐级打磨后，用无水乙醇除水，用丙酮除油，最后擦干保存好准备实验。

1.2 实验溶液

实验土样取自天津塘沽地区某管道沿线，通过滴定的方法，确定：土0.0 壤90 样54品，中H 各主要：阴0.0 离62 子78的，含Cl

-量：。0.3 滴09 定48 结7 ，果（质量：分0.1 数15 % 7，)称取硫酸钠0.1712g，碳酸钠0.1599g，碳酸氢钠0.0864g，氯化钠0.5125g,溶解在1L的蒸馏水中，调节pH值为9.0。配成土壤模拟溶液。

1.3 实验过程

取8个250ml烧杯，用数控超声波清洗器清洗干净后,按照上述方法配置土壤模拟溶液时，将Cl-浓度依次扩大1倍，2倍，3倍，编号0-3。将浓度依次扩大2倍，3倍，4倍，编号0，2,3,4，其他离子浓度不变，按1%的含量将SRB接种到烧杯中，放入事先紫外处理好的X70管线钢电极，密封好后，放入30℃的生化培养箱中恒温培养。培养5天后，取出4个烧杯。测量其开路电位，极化曲线，交流阻抗谱。

2 结果分析

2.1 Cl-浓度对碳钢腐蚀行为的影响

图1为氯离子在不同浓度下的极化曲线。极化曲线的阳极支有拐点出现，说明在阳极区有钝化现象出现。随着土壤中氯化物含量增大，土壤模拟溶液中SRB对碳钢的腐蚀速率先减小，当土壤模拟溶液中Cl-含量增大到一定含量时，腐蚀速率达到增大。Cl-浓度扩大1倍后，相对于原始浓度来说腐蚀电位正移，Cl-浓度扩大2倍时，腐蚀电位持续正移。随着氯离子浓度的增加，腐蚀电流减小。这是由于氯离子能够渗透过金属的氧化膜和不溶性产物层，随着土壤中氯离子含量的增大，土壤水分中的溶解氧减少，而土壤中碳钢的腐蚀受土壤中溶解氧控制，所以溶解氧减少使碳钢的腐蚀减弱。当氯离子浓度扩大3倍时，腐蚀电位负移，说明此时腐蚀速率增大。由于碳钢土壤是一种复杂的界面，往往因为浓差极化或界面的不均匀性使得阻抗与频率的函数关系变得复杂化。

2H20+02+4e+4H—4NaOH

2FeSO4+2NaOH+O2--Fe2O3.H2O+2Na2SO4

由于Na2SO4可以再生，而残余在腐蚀空隙内，使得基体金属不断被腐蚀。浓度扩大3倍时，腐蚀电位正移，扩大4倍时，腐蚀电位正移，说明此时腐蚀速率随着离子含量的增加而减小。

3 结论

（1）土壤模拟溶液中氯离子的含量增大时，SRB对X70管线钢的腐蚀速率先减小后增大.

参考文献：

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作者简介：郑美露(1989-)，女，辽宁锦县人，硕士研究生，应届硕士毕业生，研究方向：微生物腐蚀与防护。