【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物矿化，具体涉及一种管道内壁生物堆积防腐层的制备方法。
技术介绍
1、船舶管道种类繁多、结构复杂，通常对于钢制的海水管道，需要对内壁进行防腐处理。传统的腐蚀处理方法有内壁涂漆、涂塑、热喷涂、套管等涂层方式，但是涂层在服役过程中很容易因各种因素导致破损失效，而且涂层很难具有良好的自修复功能，对于小管径，尤其是φ20以下的管道，上述处理方法也难以进行施工。此外，在海洋高温、高盐、高湿及微生物多样性的环境中，涂层更易剥离失效。
2、生物矿化(biomineralization)是指由生物体通过生物大分子的调控生成无机矿物的过程；与一般矿化最大的不同在于有生物大分子、生物体代谢、细胞、有机基质的参与，是生物在特定的部位，在一定的物理化学条件下，在生物有机物质的控制或影响下，将溶液中的离子转变为固相矿物的作用。通过生物矿化的作用在金属材料表面原位构筑一层致密的防腐涂层，利用生物自身的活性有望实现动态的修复，从而起到长久的保护效果。碳钢的微生物腐蚀导致腐蚀产物膜形成的过程，也可以称为生物矿化。生物矿化膜的结构决定了钢的腐蚀行为，致密的生物矿化膜具有对基底良好的保护作用，而多孔疏松的钝化膜则可以促进金属材料的腐蚀。
3、通过检索发现，专利文献cn114231963a公开了一种基于生物矿化原理控制碳钢腐蚀的方法，利用微生物的矿化原理在金属表面形成一层致密的生物矿化膜，从而达到抑制金属腐蚀的目的，其生物矿化膜是由粒径小于10nm的纳米颗粒组成，选用化能自养施氏假单胞菌(pseudomonas stutzer
4、专利文献cn108754506a公开了一种用于海水环境中抑制金属材料腐蚀的生物缓蚀剂及其防护方法，该生物缓蚀剂含有解脂假交替单胞菌(pseudoalteromonaslipolytica)，在金属材料表面形成一层具有方解石结构的稳定的有机-无机复合薄膜，使金属材料的抗均匀腐蚀及点蚀性能极大提高，且这种薄膜形成后具有自修复性。但该文献仅采用解脂假交替单胞菌，矿化完整度较低，仍存在腐蚀风险，会产生层状和带有裂纹的腐蚀产物层。文献【微生物矿化作用抑制金属腐蚀行为的研究进展，郝湘平等，表面技术，2021年第50卷第11期，第26页】提出为了获得更稳定和持久的抑制腐蚀效果，可以考虑在微生物矿化抑制腐蚀的基础上，引入其他防腐手段，通过配合缓蚀剂来抑制腐蚀，从而弥补矿化过程前期因矿化层不完整造成的腐蚀问题。然而，缓蚀剂也仅仅是降低腐蚀速率而无法避免海水的腐蚀，且长期的海水浸泡，缓蚀剂容易被冲刷脱落，导致腐蚀加剧。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种管道内壁生物堆积防腐层的制备方法，以解决现有技术中小管径钢管内壁难以进行防腐涂装的问题，以及现有生物矿化技术不够致密的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、本专利技术的一种管道内壁生物堆积防腐层的制备方法，其特征在于，采用含有解脂假交替单胞菌的海水溶液浸泡附着了钼酸镁的管道，在管道内壁表面形成一层致密的碳酸钙镁盐矿化层，从而达到防腐目的。
4、更具体地，本专利技术所述的管道内壁生物堆积防腐层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将过量的钼酸镁溶解在纯水中形成饱和溶液，充满管道内部；(2)将管道加热至一定温度，然后静置自然降温，使钼酸镁在管道内壁表面析出，随后将溶液排出；(3)先将海水做抑菌处理，再将解脂假交替单胞菌加入所述海水中形成含菌溶液，然后将所述含菌溶液充满管道内部，静置5～9天，即在管道内壁得到生物堆积防腐层；
5、所述解脂假交替单胞菌是一种革兰氏阴性好氧细菌，拉丁学名pseudoalteromonas lipolytica；该解脂假交替单胞菌可以从国家微生物科学数据中心获得，菌种编号：dsm 22356，原始编号：zj1201，菌株来源：国家海洋局第二海洋研究所，保藏人：许学伟，直接来源：国家中国，保藏时间9/17/2008；
6、所述海水为自然海水经沉淀后的上层液体；
7、所述纯水为温度在10～50℃的去离子水；
8、所述步骤(2)的加热温度为40～100℃，优选在温度为60～80℃；
9、因解脂假交替单胞菌的生长曲线最高峰为7天，此时也是这种微生物的浓度最高峰，因此，所述含菌溶液在管道内部的静置时间优选为7天。
10、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
11、本专利技术经过大量研究发现，解脂假交替单胞菌具有亲和钼元素的特性。虽然钼酸镁具有缓蚀作用，但其只要作用并不是缓蚀效果，而是作为解脂假交替单胞菌进行生物矿化的锚点；利用解脂假交替单胞菌对钼元素的亲和性，将其定向地均匀分布附着在管道内壁，再通过细菌的新陈代谢均匀地形成一层致密的生物矿化层，能够有效地起到防腐效果，尤其是在小管径管道内壁应用更方便实现。本专利技术的方法操作简单，代价低廉，能够实现小管径船舶管道内壁防腐处理。
12、如果钢中本来就含有钼元素，也可以促进解脂假交替单胞菌的定向附着，但效果不如浸泡钼酸镁；常用的管线钢(x20、x30、x80等)中不含钼元素，更无法达到均匀矿化的要求。而其它钼酸盐例如钼酸钠虽然也有缓蚀作用，但本专利技术通过研究发现，钼酸钠无法达到锚定解脂假交替单胞菌进行定向生物矿化的效果。
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1.一种管道内壁生物堆积防腐层的制备方法，其特征在于，采用含有解脂假交替单胞菌的海水溶液浸泡附着了钼酸镁的管道，在管道内壁表面形成一层致密的碳酸钙镁盐矿化层，从而达到防腐目的。
2.根据权利要求1所述的管道内壁生物堆积防腐层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将过量的钼酸镁溶解在纯水中形成饱和溶液，充满管道内部；（2）将管道加热至一定温度，然后静置自然降温，使钼酸镁在管道内壁表面析出，随后将溶液排出；（3）先将海水做抑菌处理，再将解脂假交替单胞菌加入所述海水中形成含菌溶液，然后将所述含菌溶液充满管道内部，静置5～9天，即在管道内壁得到生物堆积防腐层。
3. 根据权利要求2所述的管道内壁生物堆积防腐层的制备方法，其特征在于，所述解脂假交替单胞菌是一种革兰氏阴性好氧细菌，拉丁学名Pseudoalteromonas lipolytica。
4.根据权利要求2所述的管道内壁生物堆积防腐层的制备方法，其特征在于，所述海水为自然海水经沉淀后的上层液体；所述纯水为温度在10～50℃的去离子水。
5.根据权利要求2所述的管道内壁生物堆积防腐
6.根据权利要求2所述的管道内壁生物堆积防腐层的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）的加热温度为60～80℃。
7.根据权利要求2所述的管道内壁生物堆积防腐层的制备方法，其特征在于，所述含菌溶液在管道内部的静置时间为7天。
...【技术特征摘要】
1.一种管道内壁生物堆积防腐层的制备方法，其特征在于，采用含有解脂假交替单胞菌的海水溶液浸泡附着了钼酸镁的管道，在管道内壁表面形成一层致密的碳酸钙镁盐矿化层，从而达到防腐目的。
2.根据权利要求1所述的管道内壁生物堆积防腐层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将过量的钼酸镁溶解在纯水中形成饱和溶液，充满管道内部；（2）将管道加热至一定温度，然后静置自然降温，使钼酸镁在管道内壁表面析出，随后将溶液排出；（3）先将海水做抑菌处理，再将解脂假交替单胞菌加入所述海水中形成含菌溶液，然后将所述含菌溶液充满管道内部，静置5～9天，即在管道内壁得到生物堆积防腐层。
3. 根据权利要求2所述的管道内壁生物堆积防腐层的制备方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘景榕，禹文娟，王娟，秦秀敏，刘涛，牛建民，
申请(专利权)人：上海船舶工艺研究所中国船舶集团有限公司第十一研究所，
类型：发明
国别省市：
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