管道中受微生物影响的腐蚀试验

维护管道完整性在石油和天然气行业中至关重要，当检测到管道缺陷或发生管道故障时，了解这些事件的原因至关重要。内部和外部腐蚀是维护管道以提供安全可靠服务的关键问题。腐蚀的一种原因是微生物影响的腐蚀（MIC），MIC可能导致石油和天然气行业内部腐蚀的40％。

旧管段的微生物腐蚀试验

如果已将管道段从服务中移除，并且当时没有采集新鲜的微生物样本，则无法进行微生物腐蚀试验。但是，基因测试仍然可以从腐蚀相关微生物中检测DNA，因为基因测试可以检测到活细菌和死细菌中的DNA。来自死细菌的DNA最终将降解并变得不可检测，因此一个有趣的问题是，管段可以从服务中移除多长时间，并且仍会产生有用的样品用于基因检测。

下图1中所示的管段已停止使用，并在微生物腐蚀试验前在大气条件下放置了几个月。收集来自管段的可能的生物膜拭子样品，这些腐蚀试验样品没有明显的腐蚀区域。尽一切努力从腐蚀产物下获取材料，因为如果存在细菌细胞，这将提供最大的回收完整DNA的机会。使用遗传qPCR测试对这些样品进行了定量细菌分析，以定量总细菌，硫酸盐还原菌，硝酸盐还原菌和古细菌（甲烷菌和嗜热菌）。在任何样品中都没有检测到高于检测限的浓度的任何种类的DNA或细菌。

图1：干管段的图片

采样之前几周或几个月停用的干管段通常不会产生可检测的DNA，除非腐蚀试验样品是从受腐蚀沉积物保护的深坑中获得的，如图2所示。遗传测试表明，大约106个细胞/ cm 从图2所示的凹坑获得的样品中存在2种细菌总数，以及约104个细胞/ ml的硫酸盐还原细菌。该管段中的深切蚀可能为该样品中的细菌DNA提供了保护。

图2：包含深腐蚀坑的破裂管段的样品

从干燥管段的凹坑中回收DNA。微生物腐蚀试验是管道监控和维护程序中的重要组成部分。但是，在进行微生物生长腐蚀试验时，必须注意尽快分析样品，建议在采集异质材料（如猪的回血）时建议收集多个复合样品。基因测试甚至可以检测死细菌中的DNA，并且可以用于腐蚀试验的不能使用微生物生长测试的样品上是否存在腐蚀相关微生物，例如旧的管段。但是，如果将管道样品从服务中移除一个多月，则DNA会在环境中降解，甚至基因测试也可能无效。

微生物生长腐蚀试验

微生物生长腐蚀试验是测试石油和天然气行业中与腐蚀相关的微生物的最常用方法，但是需要新鲜样品。一旦生物膜暴露于氧气并干燥后，就无法进行微生物生长腐蚀试验，但是仍然可以选择进行遗传测试（定量聚合酶链反应或qPCR），特别是如果沉积不足的腐蚀和/或深坑当下。

样品储存条件对微生物生长腐蚀试验的影响如图3所示，其中的硫酸盐还原菌（SRB）定量结果样品被保存在各种温度下，然后在1、2和7天后进行测试。SRB是一类特别重要的微生物，因为它们将硫酸盐转化为高度腐蚀性的硫化氢。如果不立即分析样品，则储存条件可能会导致微生物定量发生重大变化。将微生物样品储存在冰（4°C）上可获得最佳结果，但在4°C下仅存储1天可能会低估真实微生物种群（结果可能仅为真实浓度的10％）。样品在较高温度下的存储值可能是新鲜样品的100倍。

图3：保存条件对硫酸盐还原菌准确定量的影响。

重要的是要获得全面的数据来确定任何给定样品中的腐蚀机理。应该使用物理和化学测试以及微生物和基因测试。在确定可能的腐蚀机理时，应考虑对腐蚀坑的形态进行显微镜检查，对腐蚀产物进行化学分析，进行冶金分析，对微生物进行分析，并在使用管道时了解运行条件和流体成分。

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