海生物污损对碳钢海水腐蚀的影响
生物污损是影响钢铁海水腐蚀的重要因素。近年来污损生物对钢海水腐蚀的影响一直受到腐蚀研究者的关注。大型生物和微生物在钢表面的污损同时存在，相互影响，而共同对腐蚀产生影响。研究生物污损对碳钢海水腐蚀的影响，必须同时考虑大型污损生物和微生物的影响。碳钢在海水中的腐蚀产物和生物污损及其腐蚀机理都随暴露时间发生变化，污损生物的影响也会随着变化。研究生物污损对钢海水腐蚀的影响应考察从开始暴露到长期暴露的各个阶段。
本文采用现场挂样，观测了在青岛、厦门海水中暴露0.25～4a的碳钢表面的污损生物和沉积锈层的外观、特性及其与腐蚀形貌的对应关系。检测了污损生物和沉积锈层下的内锈层中的SRB，讨论了生物污损、锈层与碳钢局部腐蚀的关系。
通过在现场挂样，暴露不同时间(1～720d)后取样，测量碳钢在不同暴露阶段的自腐蚀电位、动电位极化曲线和交流阻抗谱的变化趋势，研究碳钢在现场海水中的电化学行为，分析碳钢在海水中的腐蚀机制及变化。同时，用SEM观察碳钢在不同腐蚀阶段的内锈层中SRB形貌和分布形态。
将碳钢浸泡在自然海水和灭菌海水中，恒温30℃，暴露不同时间(1～90天)后分取样。观察碳钢在不同腐蚀阶段的腐蚀形貌。用腐蚀电位测量、动电位极化曲线和交流阻抗谱测试等技术研究碳钢在海水中的腐蚀行为，分析碳钢在海水中的腐蚀机制及变化。
本文的主要结论如下：
(1)大型生物污损、锈层外观与碳钢的腐蚀形貌有较好的对应关系。橘红、褐色锈下是腐蚀重的蚀坑和溃疡坑。软壳生物及棕褐色锈下腐蚀较轻，呈浅斑状。大型硬壳生物下腐蚀轻微，表面较平整。
(2)在硬壳生物覆盖下的钢/锈界面，SRB活性和氧含量均很低,疏松的橘红色、层覆盖下的钢/锈面,SRB活性高而有一定的氧含量，腐蚀速度较高,而形成蚀坑.
(3)在青岛海水中，暴露3d的碳钢内锈层中已有SRB的存在。暴露30d碳钢的腐蚀已受到SRB的显著影响。暴露初期，碳钢在海水中的腐蚀是受氧扩散控制。随着腐蚀产物在表面沉积，阻碍氧向电极表面的扩散，降低碳钢的腐蚀速度。而内锈层中的腐蚀性微生物加速钢的腐蚀速度。随着钢/锈层界面的腐蚀性微生物数量、代谢产物及其反应产物的继续增加，当其加速腐蚀作用大于锈层增加氧扩散的阻力引起的减缓腐蚀作用时，碳钢的腐蚀速度呈现出上升的趋势。
(4)电化学测试结果表明，碳钢在两种介质中的作用机制是不同的。在自然海水中，碳钢受到微生物膜和腐蚀产物膜的共同作用，而碳钢在灭菌海水中只有腐蚀产物膜的作用。
海生物污损;碳钢海水腐蚀;现场挂样
中国海洋大学
硕士
海洋化学
王佳;黄桂桥
2008
中文
P734;TG172
59
2008-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）