Новости

Jul 19, 2023

Микробиологическая коррозия 2707 Hyper

Scientific Reports, том 6, номер статьи: 20190 (2016) Цитировать эту статью 6601 Доступов 108 Цитирований 6 Подробности об альтернативных метрических показателях Коррозия, вызванная микробиологическим воздействием (MIC), является серьезной проблемой в

Научные отчеты, том 6, Номер статьи: 20190 (2016) Цитировать эту статью

6601 Доступов

108 цитат

6 Альтметрика

Подробности о метриках

Микробиологическая коррозия (MIC) представляет собой серьезную проблему во многих отраслях промышленности, поскольку она приводит к огромным экономическим потерям. Благодаря своей превосходной стойкости к химической коррозии гипердуплексная нержавеющая сталь 2707 (2707 HDSS) используется в морской среде. Однако его устойчивость к МИК экспериментально не доказана. В этом исследовании изучалось поведение МИК 2707 HDSS, вызванного морским аэробом Pseudomonas aeruginosa. Электрохимические анализы показали положительный сдвиг потенциала коррозии и увеличение плотности тока коррозии в присутствии биопленки P. aeruginosa в среде 2216E. Результаты анализа рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) показали снижение содержания Cr на поверхности купона под биопленкой. Анализ изображений ямок показал, что биопленка P. aeruginosa вызвала самую большую глубину ямок 0,69 мкм за 14 дней инкубации. Хотя это было довольно мало, это указывало на то, что 2707 HDSS не был полностью невосприимчив к MIC биопленки P. aeruginosa.

Дуплексная нержавеющая сталь (DSS) широко используется в различных отраслях промышленности благодаря сочетанию превосходных механических свойств и коррозионной стойкости1,2. Однако локальная питтинговая коррозия все же может возникнуть, что влияет на целостность стали этого типа3,4. DSS не застрахован от коррозии под микробиологическим воздействием (MIC)5,6. Несмотря на очень широкий спектр применения DSS, все еще существуют среды, в которых коррозионная стойкость DSS недостаточна для долгосрочной эксплуатации. Это означает, что необходимы более дорогие материалы с более высокой коррозионной стойкостью. Джеон и др.7 обнаружили, что даже супердуплексные нержавеющие стали (SDSS) имеют некоторые ограничения по коррозионной стойкости. Поэтому в некоторых случаях необходимы гипердуплексные нержавеющие стали (HDSS) с более высокой коррозионной стойкостью. Это привело к разработке высоколегированных HDSS.

Коррозионная стойкость DSS определяется соотношением α-фазы и γ-фазы, а также областями, обедненными Cr, Mo и W, которые прилегают к вторичным фазам8,9,10. HDSS содержит высокие уровни Cr, Mo и N11, что обеспечивает его превосходную коррозионную стойкость и высокое значение (45–50) эквивалентного числа стойкости к точечной коррозии (PREN), которое рассчитывается из вес.% Cr + 3,3 (мас.% Mo + 0,5 мас.% W) + 16 мас.% N12. Его превосходные свойства коррозионной стойкости обусловлены хорошо сбалансированным составом, содержащим примерно 50 % ферритной (α) и 50 % аустенитной (γ) фаз, что обеспечивает HDSS улучшенные механические свойства и более высокую стойкость к хлоридной коррозии по сравнению с обычным DSS13. Улучшенная коррозионная стойкость расширяет возможности использования HDSS в более агрессивных хлоридных средах, например в морской среде.

MIC является серьезной проблемой во многих отраслях, таких как нефть и газ, а также водоснабжение14. На долю MIC приходится 20% всех коррозионных повреждений15. MIC – это биоэлектрохимическая коррозия, которую можно наблюдать во многих средах16. Биопленки, образующиеся на поверхности металла, изменяют электрохимические условия и тем самым влияют на процессы коррозии. Широко распространено мнение, что причиной коррозии MIC являются биопленки14. Электрогенные микробы разъедают металлы, чтобы получить энергию для выживания17. Самые последние исследования MIC показали, что EET (внеклеточный перенос электронов) является фактором, лимитирующим скорость MIC, вызванного электрогенными микробами. Чжан и др.18 продемонстрировали, что электронный медиатор ускоряет перенос электронов между сидячими клетками Desulfovibrio vulgaris и нержавеющей сталью 304, что приводит к гораздо более серьезной атаке MIC. Эннинг и др.19 и Венцлафф и др.20 показали, что агрессивная биопленка сульфатредуцирующих бактерий (SRB) способна напрямую поглощать электроны из металлической матрицы, что приводит к серьезной точечной коррозии.