汽柴油輸送系統內腐蝕監測及其抗腐蝕技術
本成果提出了汽柴油輸送系統內腐蝕規律及演化機制。針對管線內腐蝕關鍵問題,建立點蝕發展與儲罐內部環境因素之間的關聯關系與量化表征數學模型;研究常壓儲罐底板腐蝕狀態遠程監測關鍵技術,為儲罐安全運行提供了安全可靠的保障。
成果包括以下方面:
1、研究搭建了腐蝕測試系統進行不同含水量成品油介質中輸送管道和儲罐的腐蝕試驗,通過失重測試腐蝕速率,確定了儲罐腐蝕發生的臨界水含量。利用SEM和3D顯微鏡觀察腐蝕后的形貌和形態,利用XRD和EDS分析腐蝕后腐蝕產物的成分和組成(見圖1),揭示了儲罐內腐蝕機理。利用3D顯微鏡測量點蝕形貌、深度和概率,探明了點蝕的形成機制和演化模式,建立儲罐點蝕發展模型。
2、研發了新型碳紙電極,搭建微型便攜電化學系統,建立了基于電化學阻抗EIS的腐蝕性微生物硫酸鹽還原菌檢測技術,可實現污水中硫酸鹽還原菌(SRB)的菌量測定。
3、研發的儀器樣機:采用半選擇培養法,利用電化學方法測定腐蝕性微生物的菌量。以絲網印刷電極及測試儀器進行展示,包含金納米顆粒絲網印刷碳電極型號110GNP和C1110GNP,其中的金納米顆粒(GNP)修飾的絲網印刷碳電極(SPCE)設計用于生物傳感器研究,具有強化的電子轉移特性。
【技術優勢】
本成果通過現場調研和實驗室模擬研究了成品油輸送系統微生物腐蝕失效規律,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和監測平臺,包括研發了基于納米類酶催化的硫酸鹽還原菌代謝產物硫化氫檢測傳感器及電流型硫酸鹽還原菌菌量快速測定電化學傳感器、電阻型成品油中管線材料腐蝕在線監測技術、基于陣列電極原理的微生物局部腐蝕監測技術。
2)根據沉積物下微生物腐蝕規律,研發了長效緩釋型水溶性緩蝕殺菌劑,可實現對沉積物下微生物長效抑制。
3)首次仿生合成了高效抑制SRB的抗菌肽并應用于SRB腐蝕領域,揭示了陽離子抗菌肽和有空間環狀結構的仿生活性生物肽,抑制SRB的影響因素和獨特機制,為使用生物肽類抗菌劑抑制SRB腐蝕提供了新思路。
4)此外,利用原位產生抗菌活性物質的有益菌枯草芽孢桿菌與SRB競爭生長,建立了低成本長效生物競爭抑制SRB腐蝕新方法。
【技術指標】
1) 腐蝕性微生物測試周期6小時內,菌量檢測限10個/mL。目前培養法需要14天。
2) 緩釋型緩蝕殺菌劑,殺菌率達到99.4%以上,且具有長效性,目前有效測試時間是60天。
3)研究的環氧抗菌涂層,可用于管線薄弱易腐蝕環境微生物腐蝕控制。
【資質榮譽】
2022年度獲得湖北省科技進步二等獎
華中科技大學
2023-07-19