Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2007
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: DEMET ÇETİN
Danışman: GÖNÜL DÖNMEZ
Özet:Bu çalışmada, petrol üretim sahalarından izole edilen anaerobik sülfat indirgeyen bakteriler (SRB) içeren ortamda düşük alaşım çeliğinin korozyon davranışı incelenmiştir. Çalışmada kullanılan SRB izolatları Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı (TPAO) Batman ve Adıyaman Bölgesi ham petrol üretim kuyularından alınan su petrol karışımından izole edilmiştir. Elde edilen izolatlardan H2S üretimi yüksek olan 12 izolat seçilerek morfolojik ve fizyolojik özelliklerine göre karakterizasyonu yapılmıştır. Desulfotomaculum sp., Desulfovibrio sp., Desulfoarculus sp., Desulfobacter sp., Desulfotignum sp. olarak tanımlanan bu izolatların neden olduğu korozyon kütle kaybı yöntemiyle belirlenmiştir. En yüksek korozyon hızına sahip olarak tanımlanan Desulfotomaculum sp. izolatının korozyon hızı, kütle kaybı yöntemiyle 31.6×10-3 mg cm-2.saat-1 olarak belirlenmiştir. Korozyon kuponlarındaki biyofilm oluşumu ve korozyon hasarı, taramalı elektron mikroskobu (SEM) incelemeleri ve enerji dağıtıcı X ışını analizleri (EDAX) ile belirlenmiştir. İzolatların çelik kuponlar üzerinde neden olduğu korozyona biyositlerin (gluteraldehit ve formaldehit) etkisi kütle kaybı yöntemi ve hücre sayımı ile belirlenmiştir.En yüksek korozyon hızının elde edildiği Desulfotomaculum sp. izolatı elektrokimyasal polarizasyon çalışmaları için kullanılmıştır. Çeliğin korozyon davranışı steril besi ortamında ve mikrobiyel kültürün inokülasyonundan sonra günlük olarak incelenmiştir. Korozyon hızına demir konsantrasyonlarının etkisi Tafel ekstrapolasyon yöntemiyle belirlenmiştir. Bu yönteme göre steril ortamda, artan demir konsantrasyonlarında, Ekor (korozyon potansiyeli) değerlerinin daha anodik potansiyellere kaydığı ve Ikor (korozyon akım yoğunluğu) değerlerinin oldukça arttığı görülmektedir. Desulfotomaculum sp.’nin inokülasyonu ile 10 ve 100 mg/L FeSO4.7H2O içeren ortamlarda Ekor değeri daha katodik değerlere kaymış, korozyon akım yoğunlukları zamanla artmıştır. En yüksek Ikor değeri 112.2 µA cm-2 olup Desulfotomaculum sp. ve 100 mg/L FeSO4.7H2O içeren ortamda 1 günlük inkübasyon süresi sonunda bulunmuştur. Ayrıca biyosit olarak seçilen gluteraldehit ve formaldehitin etkinliği de aynı ortamda belirlenmiştir. Çalışma sonucunda Desulfotomaculum sp.’ nin korozyon aktivitesinde demir sülfür, hidrojen sülfür, demir fosfür gibi bakteriyel metabolitlerin, ortam demir konsantrasyonunun ve katodik depolarizasyonun etkili olduğu görülmüştür.AbstractIn this study corrosion behavior of low alloy steel, in the presence of anaerobic sulfate reducing bacteria which was isolated from an oil production well, was investigated. SRB isolates used for the study was isolated from oil-water mixture obtained from production well on Turkish Petroleum Corporation (TPAO) Batman and Adıyaman crude oil fields. Among isolates, high H2S producing 12 isolates were selected and characterised according to morphological and physiological examinations. Corrosion rates caused by these isolates (Desulfotomaculum sp., Desulfovibrio sp., Desulfoarculus sp., Desulfobacter sp., Desulfotignum sp.) were determined with mass loss method. Corrosion rate of Desulfotomaculum sp., which was the isolate described as having the highest corrosion rate, was determined as 31.6×10-3 mg cm-2.h-1 with mass loss measurements. Scanning electron microscopic (SEM) observations and energy dispersive X-ray spectra (EDS) analysis were made on steel coupons to determine biofilm development and corrosion damage. The effect of biocides (glutaraldehyde and formaldehyde) on the corrosion caused by isolates was evaluated by cell counts and by mass loss measurements.Desulfotomaculum sp. which has the highest corrosion rate was used for electrochemical polarization studies. Corrosion behavior of steel sample was investigated daily in sterile microbial growth medium and after inoculation of microbial culture. The effects of iron and on corrosion rates were determined by Tafel extrapolation method. With this method, in sterile culture medium, as FeSO4.7H2O concentration increased, corrosion potential (Ecor) values shifted towards more anodic potentials and corrosion current density (Icor) values considerably increased. The highest corrosion current density (112.20 µA cm-2) was obtained in medium containing Desulfotomaculum sp. and 100 mg/L FeSO4.7H2O after 1 day incubation period. After inoculation of sulfate-reducing bacteria (SRB), Ecor shifted towards cathodic values. Icor values increased with increasing incubation time for 10 and 100 mg/L FeSO4.7H2O concentration.Efficacy of two biocides; formaldehyde and glutaraldehyde was evaluated in the same media. Results have shown that the corrosion activity of Desulfotomaculum sp. was changed due to the several factors such as bacterial metabolites, ferrous sulfide, hydrogen sulfide, iron phosphide, and cathodic depolarization effect.