Метою роботи є вирішення актуальної науково-прикладної проблеми забезпечення екологічної безпеки експлуатації підземних нафтогазопроводів на проблемних ділянках траси, де найбільший ризик розвитку мікробіологічної корозії, на основі біостійких протикорозійних покриттів. Для досягнення поставленої мети в роботі вирішувалися наступні завдання: o аналіз відмов підземних нафтогазопроводів з врахуванням біологічного фактора та їх вплив на довкілля; o наукове обґрунтування вибору інгібіторів корозії (біоцидів) для одержання біостійких інноваційних бітумно-полімерних мастик; o встановлення закономірностей впливу природи інгібітора та складу електроліта на гідрофобність базової та модифікованих мастик; o проведення комплексних досліджень по визначенню корозійної активності ґрунтів на окремих ділянках магістральних газопроводів; o проведення мікробіологічних досліджень по впливу нітрогеновмісних інгібіторів корозії на ріст і ферментну активність бактерій циклу сірки та встановлення механізму блокування гідрогеназної реакції корозійноактивних СВБ бактерій; o встановлення закономірностей зміни ефективності промислових інгібіторів та похідних діоксодекагідроакридину на швидкість мікробної корозії сталі під дією СВБ, тіонових бактерій (ТБ) і корозійноактивної асоціації мікроорганізмів та вивчення біорезистентності нітрогеновмісних інгібіторів; o проведення дослідно-промислових випробувань розроблених біостійких проотикорозійних покриттів на магістральних газопроводах, прокладених в ґрунтах різної корозійної активності; обґрунтування інноваційного рішення зняття локалізовано незруйнованої ізоляції та пошкодженого праймера за екобіотехнологією. ЗМІСТ Стор. ВСТУП 6 РОЗДІЛ 1 СУЧАСНИЙ СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ 16 МІКРОБІОЛОГІЧНОГО ЗАХИСТУ ПІДЗЕМНИХ НАФТОГАЗОПРОВОДІВ 1.1. Екологічні проблеми нафтогазотранспортної системи України...16 1.2. Роль біологічного фактора в корозійних процесах 24 1.3. Участь мікроорганізмів в процесах корозії підземних споруд 29 1.3.1. Класифікація корозійнонебезпечних мікроорганізмів та особливості їх життєдіяльності 30 Аеробні мікроорганізми 32 Анаеробні мікроорганізми - сульфатвідновлювальні бактерії (СВБ) 34 1.3.2. Механізм участі сульфатвідновлювальних бактерій в процесі корозії металів 39 1.4. Методи захисту нафтогазових підземних споруд від біокорозії.... 46 1.4.1 Органічні інгібітори корозії (біоциди) та особливості їх 47 використання 1.4.2. Біостійкість захисних ізоляційних покриттів 60 1. 5.Висновки до розділу 1 66 РОЗДІЛ 2 МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ 68 2.1. Визначення водонасичення модифікованих мастик 68 2.2. Відбір проб ґрунту для фізико-хімічних досліджень 69 2.3. Визначення кислотності відібраних проб ґрунту 69 2.4. Визначення корозійної активності ґрунтів методом електролізу... 70 2.5. Визначення температури розм'якшення мастики за методом кільця і кульки 72 2.6. Визначення розтягу мастики 74 2.7. Визначення глибини проникнення голки 76 2.8. Визначення площі відшарування ізоляційного покриття при катодній поляризації 78 2.9. Поживні середовища для виділення і культивування мікроорганізмів 83 2.10. Виділення асоціативних культур бактерій із пошкоджених мастикових покриттів 88 2.11. Визначення кількості клітин бактерій у середовищі методом десятикратних граничних розведень 89 2.12. Визначення бактерицидної активності інгібіторів корозії 91 2.13.Визначення мікробіологічної активності ґрунту за виділенням СО2 92 2.14. Визначення гідрогеназної активності 94 2.15. Статистичний аналіз результатів випробувань 95 2.16. Розрахунок кінетичних констант 97 2.17. Методика розрахунку економічної ефективності ізоляційного покриття для газотранспортного підприємства 98 2.18.Висновки до розділу 2 101 РОЗДІЛ З ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ПРОТИКОРОЗІЙНОГО ТА МІКРОБІОЛОГІЧНОГО ЗАХИСТУ ПІДЗЕМНИХ СПОРУД 102 3.1. Обґрунтування та вибір інгібіторів корозії для модифікації ґрунтівок та мастик 102 3.2. Експериментальні дослідження ізоляційних і протикорозійних характеристик модифікованого бітумно-полімерного покриття з використанням інгібітора "Г" з класу амінів 106 3.2.1. Вивчення фізико-механічних та адгезійних характеристик модифікованих праймерів і мастик 111 3.2.2. Вивчення водонасичення модифікованих бітумно- полімерних мастик 118 3.3. Теоретичне обґрунтовання практичного застосування піскоструменевої обробки поверхні металу труби 131 3.4. Визначення корозійної активності ґрунтів в зоні прокладання магістральних трубопроводів "Пасічна-Долина" і "Пасічна- Тисмениця" (II нитки) 139 3.4.1. Визначення кислотності ґрунтів 141 3.5. Визначення корозійної активності ґрунтів в зоні прокладання газопроводу "Роздільна-Ізмаїл" 147 3.6. Вивчення мікробної стійкості модифікованих бітумно- полімерних мастик 152 3.7. Вплив катодної поляризації на відшарування ізоляційних покриттів на бітумно-полімерній основі 159 3.8. Висновки до розділу 3 167 РОЗДІЛ 4 ДОСЛІДЖЕННЯ БІОЦИДНИХ ТА БЮРЕЗИСТЕНТНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ІНГІБІТОРІВ КОРОЗІЇ НОВОГО ПОКОЛІННЯ 170 4.1. Вивчення впливу нітрогеновмісних сполук на ріст та ферментну активність бактерій циклу сірки 172 4.2 Бактерицидна активність нітрогеновмісних інгібіторів корозії модифікованих мастик 186 4.3.Дослідження закономірностей впливу похідних іоксодекагідроакридину на ростову та корозійну активність бактерій циклу сірки 193 4.4. Вивчення біостійкості модифікованих мастик до дії ВОБ та ДНБ бактерій 201 4.5. Висновки до розділу 4 204 РОЗДІЛ 5 ОБГРУНТУВАННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ІННОВАЦІЙНИХ, МОДИФІКОВАНИХ БІОЦИДАМИ, БІТУМНО-ПОЛІМЕРНИХ МАСТИК ДЛЯ ЗАХИСТУ НАФТОГАЗОПРОВОДІВ ВІД КОРОЗІЇ 207 5.1. Короткий огляд попередніх наукових досліджень та результати їх впровадження 207 5.2. Результати дослідно-промислових випробувань ізоляційного покриття на основі модифікованих бітумно-полімерних мастик 208 5.2.1 Обґрунтування доцільності впровадження нового протикорозійного покриття 219 5.3. Розрахунок економії витрат газотранспортного підприємства від впровадження інноваційних модифікованих мастик 223 5.4. Технологічне оформлення процесу одержання інноваційних модифікованих мастик на бітумно-полімерній основі 229 5.5. Розробка екобіотехнології ремонту підземних трубопроводів 232 5.6. Висновки до розділу 5 244 ВИСНОВКИ 247 СПИСОК ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ 251 ДОДАТКИ 281