汽柴油輸送系統(tǒng)內(nèi)腐蝕監(jiān)測(cè)及其抗腐蝕技術(shù)
本成果提出了汽柴油輸送系統(tǒng)內(nèi)腐蝕規(guī)律及演化機(jī)制。針對(duì)管線內(nèi)腐蝕關(guān)鍵問(wèn)題,建立點(diǎn)蝕發(fā)展與儲(chǔ)罐內(nèi)部環(huán)境因素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系與量化表征數(shù)學(xué)模型;研究常壓儲(chǔ)罐底板腐蝕狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù),為儲(chǔ)罐安全運(yùn)行提供了安全可靠的保障。
成果包括以下方面:
1、研究搭建了腐蝕測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行不同含水量成品油介質(zhì)中輸送管道和儲(chǔ)罐的腐蝕試驗(yàn),通過(guò)失重測(cè)試腐蝕速率,確定了儲(chǔ)罐腐蝕發(fā)生的臨界水含量。利用SEM和3D顯微鏡觀察腐蝕后的形貌和形態(tài),利用XRD和EDS分析腐蝕后腐蝕產(chǎn)物的成分和組成(見(jiàn)圖1),揭示了儲(chǔ)罐內(nèi)腐蝕機(jī)理。利用3D顯微鏡測(cè)量點(diǎn)蝕形貌、深度和概率,探明了點(diǎn)蝕的形成機(jī)制和演化模式,建立儲(chǔ)罐點(diǎn)蝕發(fā)展模型。
2、研發(fā)了新型碳紙電極,搭建微型便攜電化學(xué)系統(tǒng),建立了基于電化學(xué)阻抗EIS的腐蝕性微生物硫酸鹽還原菌檢測(cè)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)污水中硫酸鹽還原菌(SRB)的菌量測(cè)定。
3、研發(fā)的儀器樣機(jī):采用半選擇培養(yǎng)法,利用電化學(xué)方法測(cè)定腐蝕性微生物的菌量。以絲網(wǎng)印刷電極及測(cè)試儀器進(jìn)行展示,包含金納米顆粒絲網(wǎng)印刷碳電極型號(hào)110GNP和C1110GNP,其中的金納米顆粒(GNP)修飾的絲網(wǎng)印刷碳電極(SPCE)設(shè)計(jì)用于生物傳感器研究,具有強(qiáng)化的電子轉(zhuǎn)移特性。
【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】
本成果通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和實(shí)驗(yàn)室模擬研究了成品油輸送系統(tǒng)微生物腐蝕失效規(guī)律,揭示其微生物腐蝕的主要因素:水分、沉積物及主要有害菌如硫酸鹽還原菌等;
1)首次建立了微生物腐蝕快速檢測(cè)和監(jiān)測(cè)平臺(tái),包括研發(fā)了基于納米類酶催化的硫酸鹽還原菌代謝產(chǎn)物硫化氫檢測(cè)傳感器及電流型硫酸鹽還原菌菌量快速測(cè)定電化學(xué)傳感器、電阻型成品油中管線材料腐蝕在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、基于陣列電極原理的微生物局部腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)。
2)根據(jù)沉積物下微生物腐蝕規(guī)律,研發(fā)了長(zhǎng)效緩釋型水溶性緩蝕殺菌劑,可實(shí)現(xiàn)對(duì)沉積物下微生物長(zhǎng)效抑制。
3)首次仿生合成了高效抑制SRB的抗菌肽并應(yīng)用于SRB腐蝕領(lǐng)域,揭示了陽(yáng)離子抗菌肽和有空間環(huán)狀結(jié)構(gòu)的仿生活性生物肽,抑制SRB的影響因素和獨(dú)特機(jī)制,為使用生物肽類抗菌劑抑制SRB腐蝕提供了新思路。
4)此外,利用原位產(chǎn)生抗菌活性物質(zhì)的有益菌枯草芽孢桿菌與SRB競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng),建立了低成本長(zhǎng)效生物競(jìng)爭(zhēng)抑制SRB腐蝕新方法。
【技術(shù)指標(biāo)】
1) 腐蝕性微生物測(cè)試周期6小時(shí)內(nèi),菌量檢測(cè)限10個(gè)/mL。目前培養(yǎng)法需要14天。
2) 緩釋型緩蝕殺菌劑,殺菌率達(dá)到99.4%以上,且具有長(zhǎng)效性,目前有效測(cè)試時(shí)間是60天。
3)研究的環(huán)氧抗菌涂層,可用于管線薄弱易腐蝕環(huán)境微生物腐蝕控制。
【資質(zhì)榮譽(yù)】
2022年度獲得湖北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)
華中科技大學(xué)
2023-07-19