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随着气田开采的不断深入,气田采出水不断增多,将大量的气田采出水经地面水处理系统处理后回注进行二次开采是我国陆地气田常采用的手段之一。采出水中含有微生物,会对水处理系统中的工艺管线造成腐蚀、穿孔等危害,其中硫酸盐还原菌(SRB)对管线钢的腐蚀影响尤为显著。因此,通过室内实验开展工艺管线SRB腐蚀行为及影响因素研究,提出适用于现场的防护措施,可为现场管线的腐蚀与防护提供一定的理论依据,具有积极的现实意义。根据KLML气田水处理系统工艺管线工程概况与运行周期,确定了腐蚀实验试样材质、腐蚀介质以及主要实验方法。基于挂片失重实验(静态浸泡实验、动态反应釜实验)、电化学系统(Tafel极化曲线/EIS)、分析测试手段(SEM、EDS、XRD)研究工艺管线停输和运行状态下的SRB腐蚀行为,以及管线运行温度、管内腐蚀介质Clr与SRB共同作用时的腐蚀影响规律,针对工艺管线SRB腐蚀进行杀菌剂防护研究并评价其防护效果,通过研究得到的主要结论如下:(1)试样在灭菌组、空白组和SRB组浸泡49d后平均腐蚀速率分别为0.0463mm/a、0.0633mm/a和0.124mm/a,SRB组试样表面出现了明显腐蚀坑,直径最大可达20μm左右,SRB的存在加剧了碳钢腐蚀,且诱发了点蚀坑的形成,对管线的腐蚀穿孔造成威胁。(2)灭菌组腐蚀产物中不含S元素,而空白组和SRB组中S元素含量分别为11.12%和12.61%,S元素来自于SRB代谢产生的硫化物,同时在SRB组的代谢产物中检测出Ca2Fe2S2O3,结果表明试样在浸泡过程中混入了氧气,硫化物被氧化成硫代硫酸盐。(3)含菌溶液中流速适当的增加可以促使介质中H和H2O等极化剂快速扩散到电极表面,促进阴极极化作用,增大试样腐蚀速率;流速增大到1.4m/s时,碳钢腐蚀速率急剧下降为0.0152 mm/a,说明流速过高对生物膜冲刷作用加大,生物膜的生长受到抑制,减缓了金属的腐蚀。(4)试样在温度为35℃的接菌溶液中腐蚀速率最大,此温度下SRB活性最高,代谢产物和腐蚀产物不断地积累增多,生物膜的结构疏松不均匀,膜层之间出现氧浓差,增大了金属腐蚀速率。(5)低Clr浓度下SRB可以正常生长,Clr与SRB发生协同作用诱发金属发生点蚀,Clr浓度为20g/L时金属试样表面吸附的SRB很少,但试样的腐蚀速率仍呈增大趋势,高盐度虽然抑制了微生物的生长,不会发生明显的微生物腐蚀;但当Clr超过一定浓度时自身会诱发基体发生点蚀,加剧金属的腐蚀。(6)浓度为60mg/L的戊二醛适用于现场工艺管线的SRB腐蚀防护,且在流速为0.45 m/s时防护效果最好。