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金屬材料的微生物腐蝕防護措施探討

文檔作者：張磊文檔來源：沈陽科技學院		點擊數：	更新時間： 2021年10月13日
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信息記錄材料 2019年4月 第20卷第4期 材料：生產與工藝
與不穩定性的影響，勢必會對技術結果造成一定的影響，
相應在加工結果的精度上也存在缺陷，嚴重時因為人工
操作失誤問題，精度缺陷會變得很大，所以說明傳統技
術進度表現較差。在激光加工技術方面，其在人工與設
備之間加入了計算機設備，那么通過計算機設備的控制，
可以有效避免人工誤差性與不穩定性的影響，所以相較
之下，現代激光加工技術的加工精度表現更高，具有相
當的優勢。
5 結語
本文主要分析了激光技術在金屬材料加工工藝中的應
用，分析分為三個部分，第一部分主要介紹了激光技術金
屬加工工藝原理，并對激光技術應用要點進行了簡單介紹，
第二部分分析了激光焊接、切割技術，了解誒其應用表現
與要求，第三部分將激光技術與傳統技術相比，證明了激
光技術的應用優勢。
【參考文獻】
[1] 田晗. 激光技術在金屬材料加工工藝中的應用[ J ] . 技術與
市場，2016，23(11):103.
[2] 馬紅超. 試論金屬材料加工工藝中激光技術的應用[ J ] . 科
技資訊，2016，14(25):54.
作者簡介：王麗娟（1982-），女，漢族，河南鄭州人，碩士，講師，
材料加工工程，郵箱：gongyun5658@163.com
1 引言
金屬材料處于不同環境中受到的影響不同，表面附著
繁殖的微生物種類不同，因此受不同微生物作用機理影響，
金屬材料腐蝕速度差異較大，還需要采取有針對性的措施
進行處理解決。目前金屬材料微生物腐蝕防護技術研究不
斷完善，在實際應用中也逐漸取得了良好的效果，通過有
效總結爭取為后續發展應用提供技術指導。
2 微生物腐蝕作用機理
2.1 好氧菌腐蝕
2.1.1 產酸腐蝕
金屬材料在使用過程中，不可避免的在其表面會附
著不同類型的微生物，然后受到微生物新陳代謝影響，
便會產生一些酸性代謝產物，包括有機酸與無機酸，而
其便會對金屬材料造成影響，出現腐蝕問題。以醋酸梭
菌為例，代謝過程中會產生醋酸，在金屬材料表面形成
惡劣的腐蝕環境，加速材料的腐蝕。而硫氧化菌對環境
中存在的元素硫、硫代硫酸鹽以及亞硫酸鹽等進行氧化，
便會產生硫酸，導致金屬材料環境p H 值降低，腐蝕速度
加快[1]。
2.1.2 氧濃差電池
好氧菌腐蝕金屬材料的另一重要途徑就是在金屬表面
形成氧濃差電池，材料表面附著微生物代謝消耗氧，導致
氧相對較低成為陽極，而附近氧含量相對較高的部分則成
為陰極。E P S 能夠阻止腐蝕性陰離子向陽極區的擴散，如
果微生物呼吸耗氧過大，超過氧氣向金屬表面擴散的速率，
陰極反應的機理就會產生變化，為材料加速腐蝕創造了條
件。
2.2 厭氧菌腐蝕機理
2.2.1 陰極去極化
理論認為氫化酶通過金屬材料表面存在的氫能夠促使
S O2-4 還原成H2S，達到腐蝕過程中陰極去極化的效果，
腐蝕速度加快。但是通過實際研究可以確定，金屬材料的
腐蝕過程受到速率步驟影響，并且整個反應過程并不可逆，
因此無法保證氫化酶在其中的作用機制。經過長時間的研
究，逐漸發現了更多去極化作用機理，如F e S、H2S 與磷
化物等，使得去極化理論不斷得到充實[2]。
2.2.2 硫化物誘導陽極溶解
硫酸鹽還原菌在代謝過程中會產生非常多的硫化物，
形成惡劣的金屬腐蝕環境，使得金屬腐蝕性敏感性增加，
以及腐蝕電池電動勢加劇，整個金屬的反應速度加快。經
過研究證明，在一定范圍中溶液中Fe2+ 濃度較高SRB 活性
越強，進而會造成低碳鋼的腐蝕速度加快。并且，S R B 處
于對數期以及穩定期時，也會產生多種含硫化合物，使得
碳鋼陽極溶解速度加快，成為影響金屬材料腐蝕的主要影
響因素。
3 微生物腐蝕防護措施
3.1 物理防護措施
為降低微生物對金屬材料造成的腐蝕影響，比較常見
的方法之一就是物理防護，比較常見的如水源防污、定期
除垢扥，消除微生物生存條件，避免因其繁殖生存造成的
材料腐蝕。并且，還可以使用紫外線照射以及超聲波等方
法進行滅菌處理，一般可調節紫外線燈波長到210 ～ 313
金屬材料的微生物腐蝕防護措施探討
張 磊
（ 沈陽科技學院 遼寧 沈陽 1 1 0 1 6 7 ）
【摘要】受金屬材料特殊分子構成影響，其很容易受到外界環境條件的擾動而出現腐蝕問題，不僅會影響到材料性能，
還會縮短其使用壽命。為保證金屬材料應用的高效性與安全性，必須要重視防腐蝕措施的選擇。其中微生物腐蝕比較常
見，對金屬材料的影響也更為嚴重，本文以此作為對象，分析了相關防護措施要點。
【關鍵詞】金屬材料；微生物腐蝕；防護措施
【中圖分類號】TG1 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-5624（2019）04-0053-02
DOI:10.16009/j.cnki.cn13-1295/tq.2019.04.026
54
材料：生產與工藝信息記錄材料 2019年4月 第20卷第4期
納米，利用其強烈的輻射能力，促使細菌核酸吸收，并生
成胸腺嘧啶二聚體，對微生物菌體的生殖系統造成破壞，
達到金屬腐蝕防護的目的。或者是選擇90 ～ 20k H z 以上
頻率的超聲波處理，同樣具有良好的滅菌效果[3]。
3.2 化學防護措施
相比其他方法，化學防護在實際應用中效果最為理想，
能夠有效抑制細菌的生長，將金屬表面附著的細菌濃度控
制在允許范圍內，避免造成金屬腐蝕。比較常見的殺菌抑
制劑，根據作用機理不同可以分為氧化型殺菌劑與非氧化
型殺菌劑。其中，氧化型殺菌劑有可分為氯氣、二氧化氯、
臭氧等多種，其主要是通過對細胞內活性酶進行氧化處理，
達到分解菌體的效果，將細菌以及海藻全部消滅。非氧化
型殺菌劑可細化為季磷鹽類、醛類、氯代酚類與季銨鹽類
以及有機硫化物類等，均能夠有效消滅細菌與海藻，為金
屬材料創造一個良好的使用環境。就實踐數據分析可知，
20mg/L 配比的戊二醛可以將海洋環境中的SRB 有效消滅，
8 ～ 35m g / L 的季銨鹽的應用，同樣可以有效消滅大量的
細菌與海藻。化學防護的原理主要是依靠于微生物的生存
特性，尤其是對于海洋環境，現在已經對船舶壓載水處理
系統增設了電解海水制氯技術，能夠有效消滅微生物，降
低微生物對金屬材料的腐蝕影響，延長金屬服務壽命的同
時，降低設備運行危險性。
3.3 涂層防護措施
對金屬材料表面來增加涂層，同樣可以有效解決微生
物腐蝕問題。其利用涂料性質來增加金屬表面光滑性，減
少微生物的附著，同時還具有一定殺菌防護效果。現在比
較常用的防護提料如水性環氧涂料、水性無機富鋅涂料、
水性聚氨酯涂料以及水性丙烯酸涂料等，必要時還可以添
加適量的緩釋型或溶出型殺菌劑，提高殺菌效果。在新型
技術的支持下，近年來開發出一種新型的納米防污涂料，
在海洋水的影響下，防污劑會按照一定的速率逐漸滲出，
最后全部附著在金屬涂層表面，能夠有效消除部分微生物，
對金屬材料起到良好的防護效果。
4 結語
微生物腐蝕對金屬材料的影響非常嚴重，如果不采取
任何措施處理，會因為金屬腐蝕速度加快而逐漸失去功能
性，不僅會縮短服務壽命，嚴重的甚至會遺留下安全隱患。
因此需要基于材料使用環境，有針對性的采取最為合適的
材料進行防護，達到最佳處理效果。
【參考文獻】
[1] 王玉辰. 淺談金屬材料的微生物腐蝕的有效防護[ J ] . 科學
技術創新，2018(31):168-169.
[2] 湯秋華. 金屬材料的微生物腐蝕與防護研究進展[ J ] . 世界
有色金屬，2018(16):239-240.
[3] 楊家東，許鳳玲，侯健，藺存國，陳守剛. 金屬材料的微生
物腐蝕與防護研究進展[ J ] . 裝備環境工程，2015，12(01) :59-
65+113.
1 引言
在多數的工業生產過程中，所使用的工業設備基本都
會用到換熱器，它主要的作用是承載生產設備中液體之間
的冷熱傳遞，不同工業類型、生產環境下所需要配備的換
熱器類型和性能也有很大的區別。
2 管束式套管換熱器的介紹
管束式換熱器是國內現階段石油或化工類工業中得到
最廣泛應用的一類換熱器，在結構上是管道式保護外殼、
內部填充材料等構成，所使用的材料一般是碳鋼、鑄鐵、
銅金屬類材料，通過不同類型流體之間的運動，熱量會經
由內管管壁由一種流體導向另一種流體，來實現熱量的傳
遞和交換。隨著社會經濟的不斷發展，單向傳熱類型的換
熱器已經無法適應工業生產發展的需要，管束式套管換熱
器作為新形式的換熱器，由于其在性能、效率等方面能夠
極大的滿足當前生產制造的需要，正逐漸被得到使用和普
及，不光在工業，在農業生產等領域也被得到應用，對生
產效率的提升起著很大的幫助作用。
3 管束式式換熱器的特點
管束式換熱器作為國內當前工業生產中被創新使用的
換熱器種類的其中一種與傳統的換熱器向對比起來有很多
管束式套管換熱器管路結構件的作用分析
吳 鴻，張春梅
（西南科技大學城市學院 四川 綿陽 621000）
【摘要】改革開放以來，為滿足經濟發展的需要，我國各類型的工業產業開始的到了蓬勃的發展，但是在這階段的
工業發展都是以犧牲自然資源和生態環境為代價的，進而導致人類發展與自然環境之間的矛盾日漸尖銳。自然環境的破
壞已經對人們的生存造成了嚴重的威脅，在這種社會大環境下，各全世界都在倡導自然環境的保護，為創造人與自然和
諧相處的目標而共同努力。在工業制造中，工業設備的設計者和開發者都在尋求從設備的創新和改進角度實現環境的保
護和生產成本的節約，隨著管束式套管換熱器被創新的應用到了化工、石油等工業生產中，大大提升了生產效率的同時
對自然環境的保護起到了極大的作用。本篇文章，筆者將從管束式套管換熱器管路結構件的原理、特點等方面出發，一
同探討其在工業生產中的作用。
【關鍵詞】管束式套管換熱器；管路結構件；特點；優勢；作用
【中圖分類號】TH16 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-5624（2019）04-0054-02
DOI:10.16009/j.cnki.cn13-1295/tq.2019.04.027

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