автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.14, диссертация на тему:Влияние физико-химических факторов на биокоррозии стали в присутствии накопительной культуры сульфат-восстанавливающих бактерий
Автореферат диссертации по теме "Влияние физико-химических факторов на биокоррозии стали в присутствии накопительной культуры сульфат-восстанавливающих бактерий"
ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕШИ НЕФТИ И ГЙЗА ии. И.Н. Г9БКИНА
На правах рукописи ГОРИЛЕНКО НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ
УДК 520.193.8:578.8
ВЛИЯНИЕ ФИЗИКО-ШИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА БИ0К0РР03НЙ СТАЛИ В ПРИСУТСТВИИ НАКОПИТЕЛЬНОЙ КУПЬТЧРЭ СУЯЬШ-ВОССТАНАВ-ЛИВЙ1Щ БАКТЕРИИ
/ '
/
Специальность 03.17.14 - химическое сопротивление материалов н защита от коррозии
Автореферат
диссертаций- на соискание дченоЯ степени кандидата технических надк
йосква 1994
Работа выполнена на кафедре физической н коллоидной химий Калининградского государственного университета
Научный руководитель: доктор химических наук, профессор Белоглазов С.М.
Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Баранник В.П.
кандидат технических наук, заведующий лабораторией БНИИЕаэ Легевпн Н.Е.
Ведущая организация: Всероссийский межотраслевой научнсг-исследосательский институт коррозии.
Защита состоится 1994 г> в }Г часов на '
заседании специализированного Совета Д 053.27.13 в Государственной академии нефти и газа им. И.М. Губкина по адресу: 117296, Москва, Ленинский проспект, 65, вуд.^^,.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государствен ной академии нефти и газа им. И.М. Губкина.
Автореферат разослан
С5ГДЗ ХАРГСТЕРПСТШ РйаШ
»
работа, Рассг^егг-э сфг? ягсзеЗсУ^тедаЗ г.^зггг^-яостп тэязэвпа свсзспа с ваадрзтгзэ твпт^едскггз ссср^-'-^Л з с~™э рвалачяэа п^ярвдяг» среда. Это вгэчвт за соЗсй ве&евекз» саза- 1 по-хппячвсггз хвреатвзкстси среда. что э сзаз оч^а^а се2ггз«т о-воавапэ бязцэпгзеэ. В частпвстп, пуенсгоЕят кэстяагзэ цгзяс:тг> разкгтяа сдльфат-вссстаназякзгг^ях бгктерпЗ <СШ5). Ека праятгчвскя на псах нвфшш кэстероадеиазх, прячза в нзчагэ шс-плиатвггсз СС5 отсдтствомяя. СВБ ситеасмнэ рмсгзсзтса в почзах,, лепосрэастваяйэ пркгахаст« к кеэтэ- а газопр-гаодаз, аа Ееа&ггзт йэ я сот о- я теагсвохракгьзйч. оп» ЕятеаскзЕэ развпзезт-сз и скстекэх зэдсскгб^гггз, ехгагдеодз судовкх двигателей, г тзялообвзтя^аа. Ташга оЗразсз, яозпйстозкяаа двзтог»ность чздозека способств«5т распространена я ремитга СЛ.
- Нескольку 6сйовк2з войочйзэ кродцатеэ ввтвбосгяа С35 'сао-ется сероводород - »эрпгЭ корроэпош:ий фптср, гроэвдятсд отг.эгъ-кзв псс58Доэгкйа разяйчгшх хкаэчесюз севдягвкга в взчгстга Озтороэ баогетйй с^аьфздпой коррозия.Невотврвэ сз ег.л сростгпзт достаточно васохцв эф^аитвзность, сцдаствеяяо зезвд&зот поррозез гталя в прпсатствгя С05. Среди пах виделаэтез срганячгсйгэ сездз-теняэ, в особенности обаадвечйз сдозной, рззветвяенней стризтурвй. } частности, введение адоядышх ива евзавышх звявститвлой весьаа :ас?зстзеш!а сказсзаатса'са повюепп» кялйврвгпа* сзойств сеедкяв» Отш$чаатса такза подазатоаьпзо асмаше гвтероатеазэ сера кг*.! ¡зота, вводаказ э зтя гршгпяроэк:»»
Однахо в яквезихсз п^блимцяях по этой пробей» «гравпгадеш <а оезецэна яахапизна возиоглого .стязЗлзруг^го ъаяхжа■азтвраай^.-гокетрукций на раззятве СВБ. Лизь.з нэсколъкйз работал отзечгнэ, [то стиаулнрдвця» $аяторо» сзлзетса явталлаческое аэлеэо, С-йР^гей
сторона, исследователи часто не указвваат направленность действия хивнческнх добавок, всследуешх в качестве ингибиторов биогенной сульфидной корразии: либо они действуат лроквуцествеино ив байте-
I
р*у как вшшэ органйзвн. либо адсорбируясь на веталлв, кзиеиеят кинетика элвктрохкинчвского коррозионного процесса, *е«ду теи этот вопрос имеет как научное так и практическое значение, поскольку вкдвленнэ веханизасз действия органических добавок на СВБ в процессе коррозионного разрушении стали, расширяет навн представление о рол»; кикрсорганизков, что в саов очередь способствует целенап-равленкоау поиску более Эффективный ветодоа борьбы с биогенной сульфидной коррозией. Поатову задача изучений биогенной сульфидной коррозии н поиска более эффективней кзтодов борьба с ней остается актуальной.
Цаяьв работы азластсе исследование взакаосвзэн противокоррозионного и бисцидного действия факторов, влняедкх на бногекнув сульфидную коррозкв стал» в минерализованной водной среде.
Зта цель обуслозма следувдне задачи:
1. Установить фактора стикулкрусчсгс влкания металлического велэза на развитие СВБ, .
2. Исследовать реакца® какзпательнсй культура СВБ, развясаз-сзйся в присутствий стали, на использования факторов, вмас:;« на биогеннуз суяьфиднуа ксррозне ста^и.
3. Определять эффективность йкгнбарув^вго коррозгш дсйствиа факторов, Блкзвакх ва бясгенкув сульекднус иоррозкс стаза.
Научная новизна. Установлено, что стимуляция развития СБ5 в ¡фвсутствш стала свазана с ускорение!', анодного коррозионного процесса, протекавшего на стали. Б частности, показано, что усиление кикробиологвческой сдхьфатреддкци» Ешзквзгтса гаодкой псдаризацней стали, введениеи ве^есто, ускорявших поккзациажелеза к связано с
увеличением корродирующей поверхности металла, контактирующей с коррозионной средой. Катодная поляризация стали оказывает бактерицидный эффект.1
- Обнаруяено, что некоторые из исследованных соединений проявляющие биоцидше свойства по отношению к СВБ, в условиях коррозии стали утрачивают свое бактерицидное действие.
- Выявлено, что ингибировзние биогенной сульфидной коррозии стали посредством введения в среду некоторых химических соединений возможно без подавления жизнедеятельности СВБ.
- Показано, что накопительная культура СВБ. ыожет развиваться з достаточно широком интервале рН среды, причем в ходе ее развития происходит активное изменение кислотности среды, приводящее ее рН
я оптимальным для жизнедеятельности СВБ значениям.
Практическая ценность. Результаты работы могут быть использованы для защиты стальных изделий г оборудования, эксплуатируемых
в водных или влажных средах, в частности, в нефтегазовой лромкп-
ленности, авиации, морском флоте.
Предложен подход, заключающийся в возможности ингибирования биогенной сульфидной иорр зии без применения бактерицидов, что
позволяет избегать излишних расходов по производству и испожьзо'-вению дефицитных соединения.
Автор защищает. т. Установленный экслвр.чментально факт етиму-
ляции развития СЗБ ч продуцирования ими_сероводорода в водно-солевой среде продуктами анодного процесса на корродирующей стали.
- Способ подавления электрохимической коррозии стали, протекающей при участии СЗБ, общераспространенными методями: катодной поляризацией от внешнего источника' тока и введением з среду ингибиторов кэррозя, не проявляющих спеиифяческсго бактертцздкого действия. ■■
- Представление об активной роли СВБ в изменении pH коррозионной (культуральной среды).
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались: на всесоюзном совещании "Анаэробные микроорганизмы", Пущино, октябрь 1962; на 3 мекотраслевой н.-т.конференции "Защита судов от коррозии и обрастания", Калининград, сентябрь, 1966; на семинаре в институте им. A.A. Заболотского, Киев, октябрь, i960; на семинаргт г "АНТ чм. К. И, Губкина, Носква, февраль, 1990, октябрь; 1993; ежегодные научные конференции преподавателей и студентов Калининградского госуниверситета.
Публикации. По материалах! диссертации опубликовано ö печатных работ.
Объём работы. Диссертация содержит 178 страниц машинописного текста, включая 69 рисунков и состоит из введения, 6 глав и выводов. Список использованной литературы включает 177 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В ведении обсуждается актуальность выбранной темы исследования, формулируется цель работы, ее научная новизна, практическая значимость и основные полоаения, выносимые на защиту.
В первой главе: "Сульфатвосстанавливасще бактерии - важный фактор в коррозионной разрушении металлов" проведены анализ ииев-сряся в литературе данных.о разрушении стальных конструкций под воздействием СВБ.:
Приводятся донные о 'разаер® у^рба, прячинямого СВБ, который е праывргу в 3ÜÄ достигает 2 шгрд. долларов в год. Сульфатра-
дукторы обитает во всех средах (в почве, морской и пресной воде, канализационных стоках, нефтяных пластах), где каких-либо образом создается анаэробные условна, причем наличие контакта со стальной поверхность!) способствует их развитии. В своя очередь продукт* их метаболизма, особенно сероводород, ускоряет разруиение материалов конструкций и соорумений, Существует две точки зрения на участмэ СВБ в коррозионной процессе. Согласно первой, коррозиа ускоряется продуктами метаболизма СВБ. Авторы, нридервивавцизся другой теории, полагает, что СЗБ непосредственно участвует в коррозионном процессе, вызывая деполяризацию катодных участков элементарных элзктродных микроэлементов.
Сдедуидее вагное обстоятельство, на которое необходимо обратить внииакие: влияние антропогенных факторов. Внедрение стальнчх с^орувеннй з естествэннне природные зоны зачастуе является фактором, провоцирующий появление СВБ, а затем стимулирувчим их развитие, С другой стороны, с этими микроорганизмами ведется борьба путем введения в среду их обитания биоцидов, ингибиторов роста ник-роорганйзкоз ¡:лн коррозия металла; применяется нехнмнческие нетоди зациты от коррозии, Кроно этого, некоторые используекае химические реагенты ыогут слуяить дополнительным питательным субстратом для СВБ. Очевидно, что хозяйственная деятельность человека оказаваа? на СВБ.,¿«к пояснительное, так и отрицательное воздействие причем зачастув они осуществляется одновременно.
Из литературы, однако, не ясно какова эта реакция СВБ на сочетание полояительных и отрицательных воздействий.
Йналнз литературы, связанной с изучением биоцидов на СВБ показал, что нет ясности по поводу эффективности добавки в связи с яс химической природой.
Именно 8тн сообрзгенкз и призели я фараировзння "цели нссяа-дог.аниа и зытакш^их из нез конкратних задач.
Во второй глава. г:;кслин ' аотодтеи 'яксяери'явнгов, лбосковвя
" - 8 -выбор объектов исследования.
Выбор сталей ст. 3 и Юкп обусловлен тем, что это наиболее часто встречавшиеся материалы и чаще всего подвергавшиеся атаке со стороны СВб. Сталь 45Г была выбрана как типичная трубная сталь, используемая в нефтедобыче, для проверки тех закономерностей, которые были установлены в ходе исследования на мягких сталях.
В качестве коррозионного агента была выбрана ассоциация микроорганизмов, в которой условиями выращивания обеспечивается приоритет бактериям рода 0е8и1р1юч1Ьг1о. Исследования проводились не с чистой культурой, а с ассоциацией микроорганизмов по следувщкк причинам:
- в природе не существует чистых культур микроорганизмов, поэтому исследования ассоциации микроорганизмов для задач данной работы более адекватны, чем чистой культуры;
-•в ассоциации микробами ассоциантами создается условия для быстрейшего развития СВБ.'
То обстоятельство, что ассоцианты вносили элемент неопределенности при учете численности микроорганизмов, компенсировалось измерением сульфатре&укцкн-ввличинк, которая, на наш взгляд, более точно отравает процессы жизнедеятельности СВБ, чем учет численности бактерий. IV
Состав среды бия разработан, исхода из химического состава Балтийского моря. Опытным путем была установлена'оптимальная концентрация минеральных солей, а такые необходимых компонентов для успешного развития СВБ,
Контроль за коррозионными процессами на стали осуществляли гравиметрическим, потенциометрическим и, в некоторых случаях, по-тенциостатическнм методами.
Наблюдения за вкзнедеятельность» СВБ велись путем учета численности микрисрганизвов нефелометричесикы аетодоа. Концентрации сульфидного остатка определяли обратным иодометричвским титрованй-
- 9 -
ем по калибровочному графику.
Величины рН и редокс-потенциала среди контролировались син-фаэно с потенциомвтрическими и микробиологическими исследованиями посредством микроанализатора фирмы РАДЕЛКИС.
Накопленный материал подвергали статистической обработке на персональном компьвтере.
В третьей главе приведена данные по ускорении развитие СВБ под воздействием коррозионного процесса. .<•
V,, ' НаибольвиЛ'^рЬвв^ сульфатфеЯукции обмечался в среде, содер-' жащей стальные образцы. Замена стали на ионы Ре++ привела к более замедленному развитии СВБ относительно контрольной серии. Введение Ре+++ еце более подавляло сульфатредукцив - в некоторых случаях полностью.
Нсиление ионизации стальных образцов за счет анодной поляризации вызвало интенсификацив сульфатредукции относительно контроля. Катодная поляризация, наоборот, сопровождалась ее уменьвениен. При смечении электродного потенциала на 300 мВ отрицательнее ста-^ ционарного сульфатредукция прекращалась полностьв (рис.!).
Отмечено также усиление сульфатредукции при увеличении пло- ■ дади образцов при неизменном объеме жидкости. В этих экспериментах прослеживается прямая зависимость образоваввегоса сульфид-иона от размеров" образцов, что, в свое очередь, обусловливало величину коррозионных потерь. Весьма показательны в этом отиовенки опвтн с применением ингибиторов и стимуляторов наводороживания. Введение ингибиторов наводороживания сопровождалось стннуляцией, а стимуляторов - ннгибированиеи образования сероводорода (рис.2). Однако есть исклвчение: хлорид висмута, являвдийся стимулятором наводоро- • ливания, способствует развитию С8Б. При этом коррозяоянае потери в 2,8 раза больше, чеы в контроле. Выборочная проверка бактерицид-ности бензолсульфанида и тиоыочевшш ( ингибитор и стимулятор наводороживания) дала пологителыше результата. Теи не менее бензол- ',
сульфамид в присутствии стали стимулирует сульфатреддцкцив, хотя сам по себе оказывает на нее отрицательное воздействие. Применение этих соединений показывает, что во всех без исключение случаях усиление сульфатредукции связано с ускорением коррозии и, наоборот, замедление коррозии сопровождается тормовением сульфатредук-цим, Совокупность проведенных нами экспериментов однозначно приводит и захлвченив, что причиной стимуляции развития СВБ в присутствии стали является электрохимические процессы. Использование атомарного водорода для своего метаболизма данной культурой вызывает сомнение, так как катодная поляризация сопровомдавцаяся образованием адатоыов водорода в нами* экспериментах не дала стимуляция роста СВБ. Не отмечается закономерного положительного влияния на сульфатредукцив ингибиторов наводороювания, которые долвны способствовать поступления.водорода в метаболизм СВБ,
Установлено, что ионы Fe++, образующиеся при анодном коррозионном процессе на стали, могут стимулировать развитие СВБ, Причем, относительно больвне концентрации (свыве 50 нг/л) угнетает визнедеятвльность СВБ, и ливь малые концентрации до i ыг/л способны стимулировать развитие сульфатреддкторов, что продемонстрировано экспериментами но выращивание СВБ. в средах с различными концентрациями ионов Fe-и-, Коррозионный процесс обеспечивает постепенное поступление ионов веяеза и низких концентрациях, что » является фактором стивулирувщим развитие СВБ.
В четвертой глава приведены результата исследования физи-ко-хинических факторов среды на развитие СВБ,
В »оА из серий экспериментов было исследовано влияние начального рН коррозионной среде яа развитие СВБ. Кислотность сред в начале эксперимента устанавливали от 5,0 до 9,5 с интервалов 0,5, Зав через двое суток экспозиции отмечалось скеценее начальных значений рй в область нейтральных сред. Через 120 ч экспозиции рН. коррозкоаввх сред устанавливается в пределах 6,5...7,8 (рис-3).
- - 12 -Сульфатредукция происходит практически с одинаковой скоростью во всех средах С за исключением среды с начальным рН 9,5) и достигает высокого уровня. Эти эксперименты показывают высокую устойчивость
о
СВБ пр^1 изменении кислотности среды и их активную, роль в формировании условий среды, благоприятствующих их развитию.
По условию некоторых экспериментов не исключался временный ' контакт коррозионной среды с воздухом. Поэтому были проведены опыты по влиянию воздушного барботирования на развитие СВБ. К^к и следавпло ожидать, в результате таково воздействия содержание су-льфидиона в среде снижается практически до нуля. Интенсифицируется развитие сопутствующей микрофлоры, рН возрастает до 8,6. После прекращения барботажа. содержание сульфидиона возрастает и уже через двое суток достигает концентрации 30 ыг/л, кислотность повышается до рН 7,3. Более существенное влияние на сульфатредукцию ока-: зывает температура среды. Понижение ее до 17 и 7 град С и повышена до 47 град замедляет жизнедеятельность СВБ. Максимальное развитие происходит в пределах 37...42 град С. На основании этих данных все' исследования пр водились при температуре 37 град С.
В пятой главе обсуждаются результаты экспериментов по влиянию, органических соединений циклического строения на коррозию'стали и развитие ассоциации сульфатредукторов. . ;
Стимулирующее сульфатредукцию контакта СВБ с поверхностью стали оказывает свое влияние на биологическую активность органиче-/ ских добавок.' Введение фенола и его гомологов в культураль-ную среду, в условиях коррозии в ней стали, практически не влияет на численнойть микроорганизмов. Данные редоксметрни показы- ; вают, при ведении фенолог среда сохраняет более восстановительные свойства, чем в контрольной серии, что указывает на более , высокий уровень сульфатредукцш. Однако эксперименты с добавлением Фенола и парс;.атёхина в среду с СВБ, в отсутствие контакта со с. аяыэ 1::гг(,згл'.! их высокую биоцидность: развитие микроорганизмов и
Рис. 3. Изменение начальных рН сред в процессе развития СВБ.
Рио 4. Влияние производных амидов дифеиилуксусной кислоты на развитие СВБ. О - контроль, хлор-, Ф - метил-, о-оксиметил-процзводкыа»
Г в г г,1ят
сульфатредукция в этих случаях полностью отсутствует. Следовательно, положительное влияние на СВБ электрохимических процессов на границе раздела фа! сталь/коррозионная среда оказнвается более эф-
о
фективным, чем биоцидное влияние добавок. Такин образом, контакт коррозионной среды со стальв подавляет биоцидное действие гомологов фенола. Аналогичная картина прослеживается в случае применений аеорганнчесног« ¿«янтбятора коррозии с^аяй »""нейтральных водных средах: нитрг.та натрия. В отсутствие стали он подавляет сульфатра-дукцив. При введении его в различных концентрациях в среду со стальники образцами сульфатредукцив имеет иесто, но интенсивность ее уиеньвается с повывением концентрации нитрита натрия, поскольку уменьваетсу скорость коррозхш металла.
Закономерности, установленнне в йоделышх опытах с ирииене-нием простых циклических соединений, преславизанется и в случаз применения произзодннх б!;иноайиддиалкидгдикс.аввой кислоты и ( /-аорфолино-^-оксипропил)бензолсульфаиида. Введение этих соединений в коррозионнуя среду в концентрации 0,5 мМоль/л практически во всех случаях сливает коррозии стели на 40...802, Электродный потенциал становится половительнее относительно контрольных экспериментов на 50...150 яВ, что свидетельствует о замедлении коррозионных процессов, Никробиологическое действие этих соединений, тем не менее, «рослевиваетсг слабо: об атом свндетельсдвувт данные учета численности бактерий и редоксметрии. Введенкь зтн* соединений вызывало нвкоторое повышение концентрации иикрооргавязмоз, ¡¡о оно статистически недостоверно в болъвиистве случаев. Пря зтои ре-до1!с-потенц5!ал бил положительное, чем в контроле, что свидетельствует об усилении сульфатредукцни. Практически в присутствии этих соединений происходило ториопенне коррозионных процессов без подавление »йзнвдеятельнссти викрооргвназисв.
Прослаивается завксииость ¡»нгибирук^ого коррозка действия ¿оедиич'тй от строения их лояакул. Как правило условненке стрдкту-
ры молекул сопровождается повывеннев их защитных свойств, причем удлинение цепочки сказывается в авньаэй степени, чем введение боковых заместителей. При этом доноркые группы оказывались более зф-Овктквными, чем акцепторные. Это хорозо прослеживается на примере производных ааидов дифеиилуксусной кислоты. Введение в бензольное кольцо электронодонорных групп усиливает противокоррозионное действие соединений и, соответствен», сопрозтадаэтс2?облагороЕизгпш»а электродного ттшрала (рис 4).
Резонируя приведенные данные, ноano заклочить, что исследование добавки, проявляя бактерицндность по отновенив к СВБ в отсутствие стала, действуот на бактерии в мвньней степени при контакте культуральной среди со стальной погбрхиастьп. Той не менее, ййеет весто кнгибнрованне коррозионного процесса на стали, что а кгноторих случаях отрицательно вдапет на вазнедеательность СВБ.
В вестой глазе обобцеиа полученные экспериментальные результаты при учзто известных литературных данная.
В навей работе рассмотрен частный случай развитая СВБ, когда сульфатредукция " происходят при начальном отсутствии в сроде растворила» солвй двухвалентного зелеза. Это обстоатэлъстйо сказывается на визнедзатвяьноста С35 и протекании коррозионных процессов яа стали.
Особенно показательны результаты экспорныектов с пркзенен.чеэ катодной поляризации корродируемой стали. На иаблэдалн полное подавлена» как коррозгл стал» так в пизнедеательностн бактерий при сдвига его от стацяоиаризго значения в использовано^ aoRiio-coseaoñ коррозионной срода аа 300 кВ отрйцатеяьнес, тогда как по дакнка других анторов /Андрее*, 1S37, йогагыгацккй, 1937/ дане пря боль-S8U сзецекяи потенцяала, рост СВБ уиепъвалсд в квяьзгй ствпекл, ппгнбпрозаннв коррозии нэ 6нйо полиэа. Это различие обусловлено, по нсвеку внениэ, отсутствягз влн наличием в среде солей азлеза. Как показала иаза зкепаркаонтв. ваиа шзухБаяентиогп зелвза прз
концентраций свыае 50 иг/д ингибирузт сульоатредукцив. По инзшн
других авторов /Родина,1965, Заварзин, 1972/ ионы Ре++ необходим*!
дли развития1 СВБ. Наем наблюдения не отрицает этого положения: моему действительно необходимы С8Б, но в малых концентрациях. Кг
это указывает факт стимуляции сульфатредукции ионами аелеза в концентрации менее 1мг/д, или резкое ее ускорение в расворе, содерва-щек ионы Ре++ спустя несколько суток после эксперимента, т).е. когда больвая их часть связывается сульфядиоиакн в труднорас-творкмш продукты.
Совокупность полученных данных привела нас к заключение, чт< стимуляция сульфатредукцин при контакте среды, содерзащей СВБ, ( поверхность!) стали вызывается ионами велеза, которые постепенно 1 в небольаих количествах лоступавт в среду в результате анодноп коррозионного процесса.
Таким образом, визнедеательность СВБ сильно зависит от анодного процесса на стали, приче» этот процесс является для них благоприятным, Усиление анодного процесса ионизации железа лвбкм способом, будь т;. анодная поляризация или введение вещества, стиыулн-рув!?его коррозионный процесс, влечет за собой интенсификацнв сульфатредукцин. И наоборот, тораояение коррозионного процесса на стали сопрововдается уменьяениеы сульфатредукцин.
Таким ойразоа, результаты всех экспериментальных серий заставляют сделать вивод, что СВБ непосредственного участия в катодном коррозионное процессе на стали, формировании электродного потенциала образцов и катодной деполяризации не принимают. Извести, и альтернат,..ая точка зрения, подтверадеиная значительный факти; ческп матр'малои, что СВБ непосредственно участвуют в катсд'но! коррозионной процессе, вызывая деполяризация локальных катодов з< счет использования образующегося на их поверхности атомарного во-дирода.
сеть данные об использовании водорода в своем метаболизм!
:ульфатредукторавн, однако нот пряных исследований, подтверкдавдих ^пользование пни катодно образув^егося водорода. Следует заир-гить, что некоторые навн результаты аояно объяснить и с позиций (атодной деполяризации; пропорциональное возрастание сульр-атредук-с увеличением плоцади образцов, например, моено объяснить с збеих позиций. Результаты исследования ингибиторов и стимуляторов маводоровивания указиваат как бы на связь развития СВО с использованием адатоаов водорода, абразувпихся на катоде. Tea не менке Факт, что катодная поляризация поянастьв подавляет еуяъ&лтр&дук-цкэ, не объясняя с позиций использования СВБ адатоиов водорода. Противоречия исклзчазтса если предположить, что в биогенной сульфидной коррозии электрохимические процесса первичны, т.е. увеличения коррезисиквх потерь стала обусловлено в первув очередь стимуляцией злектродиах гроцяссоз, что зяечет за собой иитеисификацив развития СВБ. Более того, фенол, пирокатехин, нитрит иатриз, бан-золсульфзаид, тискочевика, звядяеь биоцидами, но не ингибаруз полностью коррозионный процесс, на оказывает отрицательного воздействия на ййкробнологическуш сульфатредукцкз.
В Н В О Д Ш
1. В йинераднзовавноа водной среде воррезяоннна анодные процесс«, протекавшие :на углеродистых сталях стянулнриат развитие .сульфатвосстаиавлнвавщях бактерий (СВБ) в ассоциации иякрооргаинз-
kcd,
2. Фактора, способствуйте ионизации хелеза (анодная поляри-. зацна стали, относительное увеличен...» площади образцов, введение ингибиторов казодоровиванна стали) стнйулнрув'г сульф-лтредукцип. Тормовепие анодных процэссза путев катодной поляризации/или а прение» ингибиторов коррозии стали сопрововдается уиеньвсииен образованна сероводорода и численности бактерий.
- 1В -
3. Ноны двухвалентного велеза в концентрации свиве 50 иг/л в минерализованной водной среде ингибирувт сульфатредукцив. Стииуле-ция роста СВБ происходит при концентрация Fe++ не больве 1 иг/я
4. СВБ в ассоциации способны влиять на физико-химические н электрохимические показатели среди. В процессе их развития интервал значений pH среды от 5,0...9,0 сухается до 6,5.,.7,8. Ре-докс-потенциал смещается в сторону отрицательных значений на 150,..250 мВ, а электродный потенциал стали - на 70.,.120.мВ.
5. Бактерицидные свойства фенола и его производных, нитрита натрия, бензолсульфамида н тиомочевины по отиовенив к ассоциации СВБ полиостьш компенсируется при контакте с иультуральной средой стальных поверхностей. В этой случае отмечается развитие СВБ в среде, содервацей перечисленные соединения, тогда как при отсутствии стали среда сохраняет стерильность.
6. Производные гидрохлоридов авиноамиддиалкилгликодевых кислот и (/-кор{рол::но-1-охсипропнл)бенэолсульфаиида в концентрации 0,5 мЬ'оль/л ингибирувт коррознв углеродистой стали, визвваввуа сульфатвосстанавливавздки бактериями, на 40,,.802.
7. Ингибирование биогенной сульфидной коррозии углеродистой стали в минерализованной водной среде возаоано без подавления ейз-недеятельности СВБ.;
Основные положения диссертации опубликованы в слвду*щнх работах:
1. Гориленко H.H., Белоглазов С.И. Влияние гетероциклических азотсодержащих соединений на развитие накопительной культуры суяь-, фатвосстанавливавдих бактерий//Нат. всесовзного совец. "Анаэробные микроорганизмы", 19-21 октября, 1982 г,, Пудино. Пучиир.-1982.-С. 51.
2. Гориленко H.H. Влияние велеза на развитие сульфатредуци-рукцих бактерий в морской воде //В сб. "Коррозия и защита метал-
- 19 -
лов".-Калининград.-IS83.-С.138-144.
3. Гориленко H.H., Беяоглазов C.U. Изменение редокс-потемци-алов среди в процессе развития накопительной культуры сульфатвси.с-танавлнвавчих бактерий // Депоннрованаа рук. Ред. а. Биол. науки, а.: 1986,- Деп. в ВИНИТИ 12.11.86. ¡1 7739-86.
4. Гориленко H.H., Белогяазов C.U.. Березвк З.В. Влияния ингибиторов и стимуляторов наводорогиваина на зизнедеятелышсть сульфатвосстанавливасадх бактерий // Допоинрованая рук. Ред. з. Биол. науки. В.: 1980.- Деп. в ВИНИТИ 12.11.86, й 7738-86.
5. Гориленко H.H., Белоглазо» С.И. Влияние производных вор-фолина на биогэннув сульфадиуп коррозии глали // Защита иеталлов,-1986.-й З.-С. 481-483.
6. Гориленко H.H., Белогвазов С.К. Исследование..глияняз «из-нздеггг-Слыюсти CDß na'Kopptmn с таг* к аскусствевной иорской воде » возаоЕностн ей циеньпзния // III неготраслевза н-т конференция "Запита от коррозии и обрастания судов". Тез. докл. Калининград, 15-17 сентября 1986 г.-С. 165-167.
7. Гориленко H.H. Влияние коррозии стали на развитие смененной культур« судьфатредукторов // Коррозия и занята иеталлов: Иея-вуз. тев$т. сб. науч. тр./ Калининградский ун-т. Калининград, 1988.-Вип. 7.- С, 22-26,
8. Гориленко H.H., Еэяогяазов С.Я, Развитие накопительной культуры суяьфатсосстанавливавцих бактерий в зависимости от начальных значений pH срзди // Гидробиологический а., 19В9.-Т.25.-С. 40-40.
-
Похожие работы
- Повышение безопасности промысловых трубопроводов в условиях биозаражения перекачиваемых сред
- Ингибирование микробиологической коррозии и наводороживания мартенситной хромоникелевой стали в натуральной и искусственной морской и океанической воде N-содержащими гетероциклическими соединениями
- Исследование производных гидрохинона и 1,4-бензохинона как ингибиторов коррозии, наводороживания стали и биоцидов на СРБ
- Биогенная сульфатредукция как фактор биокоррозии подземных трубопроводов
- Теоретическое и экспериментальное исследование органических N-содержащих соединений-ингибиторов коррозии и наводороживания хромоникелевой стали в средах с сульфатредуцирующими бактериями
-
- Технология неорганических веществ
- Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов
- Технология электрохимических процессов и защита от коррозии
- Технология органических веществ
- Технология продуктов тонкого органического синтеза
- Технология и переработка полимеров и композитов
- Химия и технология топлив и специальных продуктов
- Процессы и аппараты химической технологии
- Технология лаков, красок и покрытий
- Технология специальных продуктов
- Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов
- Технология каучука и резины
- Технология кинофотоматериалов и магнитных носителей
- Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии
- Технология химических волокон и пленок
- Процессы и аппараты радиохимической технологии
- Мембраны и мембранная технология
- Химия и технология высокотемпературных сверхпроводников
- Технология минеральных удобрений