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汽柴油輸送系統(tǒng)內(nèi)腐蝕監(jiān)測及其抗腐蝕技術(shù)
2023-07-19 15:13:37
云上高博會(huì)
http://www.g2h0uzv.xyz
所屬領(lǐng)域:
項(xiàng)目成果/簡介:
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。針對管線內(nèi)腐蝕關(guān)鍵問題，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)，通過失重測試腐蝕速率，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（見圖1），揭示了儲(chǔ)罐內(nèi)腐蝕機(jī)理。利用3D顯微鏡測量點(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技術(shù),可實(shí)現(xiàn)污水中硫酸鹽還原菌（SRB）的菌量測定。
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)方法測定腐蝕性微生物的菌量。以絲網(wǎng)印刷電極及測試儀器進(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】
本成果通過現(xiàn)場調(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和監(jiān)測平臺，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)物硫化氫檢測傳感器及電流型硫酸鹽還原菌菌量快速測定電化學(xué)傳感器、電阻型成品油中管線材料腐蝕在線監(jiān)測技術(shù)、基于陣列電極原理的微生物局部腐蝕監(jiān)測技術(shù)。
2）根據(jù)沉積物下微生物腐蝕規(guī)律，研發(fā)了長效緩釋型水溶性緩蝕殺菌劑，可實(shí)現(xiàn)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(yīng)用于SRB腐蝕領(lǐng)域，揭示了陽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(shù)指標(biāo)】
1) 腐蝕性微生物測試周期6小時(shí)內(nèi)，菌量檢測限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，且具有長效性，目前有效測試時(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)
應(yīng)用范圍:
本項(xiàng)目成果可應(yīng)用于基礎(chǔ)民生設(shè)施，如地下管網(wǎng)、LNG系統(tǒng)、碼頭、海洋設(shè)施等。
項(xiàng)目階段:
本項(xiàng)目成果研究目前處于試驗(yàn)階段，已有樣機(jī)。
效益分析:
本研究成果已與中海油達(dá)成初步協(xié)議，共同開發(fā)腐蝕性微生物快速測試儀器。可與國內(nèi)諸多油類開采輸送等相關(guān)企業(yè)開展就成品油腐蝕機(jī)理及防治技術(shù)開展相關(guān)技術(shù)合作。預(yù)估潛在市場規(guī)模在5~10億范圍。
技術(shù)成熟度:
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