管線鋼的微生物腐蝕

介紹了管線鋼的微生物腐蝕及其危害，分析了近年來管線鋼微生物腐蝕的失效案例，總結(jié)了管線鋼微生物腐蝕的研究現(xiàn)狀及管線的微生物腐蝕防治措施。從材料自身角度闡述了耐微生物腐蝕管線鋼的研究進(jìn)展，在此基礎(chǔ)上提出了耐微生物腐蝕管線鋼的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞： 管線鋼 ; 微生物腐蝕 ; 含Cu管線鋼

微生物腐蝕 （MIC） 是指附著在材料 （包括金屬及非金屬） 表面的生物膜中微生物的生命活動導(dǎo)致或促進(jìn)材料腐蝕破壞的一種現(xiàn)象。它是一種電化學(xué)過程，在能源、碳源、電子供體、電子受體和水的聯(lián)合作用下完成。MIC以局部腐蝕 （點蝕） 為主，腐蝕的、發(fā)展在時間和空間上具有不可預(yù)見性，由此引起的安全、環(huán)境以及經(jīng)濟損失等問題越來越突出。2014年我國腐蝕造成的經(jīng)濟損失超過2萬億元，約占國內(nèi)生產(chǎn)總值的3.34%。微生物對金屬材料的腐蝕占總的金屬材料腐蝕的約20%，在石油、輸送管道行業(yè)，MIC所造成的損失占比達(dá)到15%~30%。據(jù)統(tǒng)計，地埋管線50%的故障來自微生物腐蝕[5]。早在1954年，澳大利亞埋地管道中微生物腐蝕造成的損失便達(dá)到每年5~20億美元，由于微生物腐蝕使輸油管線的使用壽命從設(shè)計的20 a減少到不足3 a。2002年，美國1項腐蝕損失調(diào)查表明，腐蝕損失占其國內(nèi)生產(chǎn)總值的3.1%，其中微生物腐蝕約占所有金屬和建筑材料腐蝕破壞的20%，每年因微生物腐蝕引起的損失約為30~50億美元。在中國，每年因微生物腐蝕造成的損失高達(dá)500億元[6]。據(jù)相關(guān)調(diào)查，美國81%的嚴(yán)重腐蝕與微生物相關(guān)，埋地金屬腐蝕至少有50%是由微生物腐蝕參與的[7]。在石油領(lǐng)域，美國油井77%以上的腐蝕與微生物有關(guān)。

非晶合金耐蝕性研究進(jìn)展

非晶合金因其的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，其腐蝕機制不同于傳統(tǒng)晶態(tài)合金，是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ男滦透吣臀g材料。本文綜述了非晶合金耐蝕性的研究現(xiàn)狀，歸納了合金成分、合金結(jié)構(gòu)、制備工藝、腐蝕介質(zhì)、表面狀態(tài)、加載應(yīng)力以及其他重要因素對非晶合金耐蝕性的影響規(guī)律，總結(jié)了非晶合金耐蝕性能的改善途徑，并對非晶合金耐蝕性研究方面存在的問題和今后的發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討和展望。

關(guān)鍵詞 非晶合金；耐蝕性；影響因素；改善方法

非晶合金是一種新型材料，又被稱為金屬玻璃，是由熔融合金急冷從而使金屬內(nèi)部液態(tài)結(jié)構(gòu)得以保留，合金內(nèi)部原子并非周期性排列，而是呈現(xiàn)出短程有序、長程無序的結(jié)構(gòu)狀態(tài) 等[2]利用電沉積法制備出二元非晶合金以來，非晶合金由于高強度、高儲彈性[3]、高的耐腐蝕性[4]等優(yōu)良的物理化學(xué)性能，在、生物、、軍事、建筑等各個領(lǐng)域[5-8]有巨大的應(yīng)用前景。

      鈦合金滲碳層在HF中的腐蝕行為

       鈦和鈦合金的密度低、生物相容性好和耐腐蝕性能優(yōu)異，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。鈦合金能與骨形成骨整合且沒有不良反應(yīng)，是一種良好的牙種植體材料。近年來，鈦合金已經(jīng)用于植入、正牙絲和冠樁等方面。在使用過程中，鈦合金溶解在唾液或齦溝液內(nèi)并與腐蝕產(chǎn)物直接接觸。在口腔內(nèi)F-引起的腐蝕是比較常見的，因為在牙膏、凝膠和飲用水中有大量的F-,近來甚至將F-添加到烹飪鹽中。許多市場銷售的氟化凝膠含有高達(dá)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）、pH值介于7.2~3.2的氟離子。鈦對鹵化物（特別是F化物）、H和O極為敏感，使鈦合金表面形成的致密鈍化膜溶解或剝落而喪失其保護性能。G等將氟化物和氧化物作用于鈦表面，發(fā)現(xiàn)氟離子使鈦表面的氧化層溶解，使表面粗糙度提高。等分析了三種鈦合金在不同氟離子濃度下的腐蝕行為。結(jié)果表明，電流密度與電解液中的氟離子有很強的相關(guān)性，隨著氟離子濃度的提高腐蝕電流密度增大。