钛制管路防污方法研究进展

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1、钛制管路防污方法研究进展王浩楠陈云飞王毅飞李争显北有色金属研宄院东北大学摘要：钛材良好的生物相容性导致其在海水管路应用中面临着严重的海洋生物污损问题。分析了钛材表面污损生物附着机理及附着规律，分别介绍了微生物污损与宏生物污损对钛材的影响，阐述/国内外钛制管路常用的防污技术及其特点，并指出了钛制管路污损防除技术的研宂方向：（1）掌握污损生物在钛材表而的附着规律及与钛材界面的作用机制，以助于防污技术的研宄；（2）开发无毒、节能、高效的新型海洋生物防污技术。关键词：钦制管路;海生物污损;防污技术;作者简介：王浩楠（1989—），男，工程师。收稿日期：2017-08-10基金：

2、陕西省重点科技创新团队计划项S（2016KTC-27）ResearchProgressofAntifoulingMethodsforTitaniumPipesWangHaonanChenYunfeiWangYifeiLiZhengxianNorthwestInstituteforNonferrousMetalResearch;Abstract：Favourablebiocompatibilityoftitaniumleadstotheproblemofseveremarinebiologicalfoulingintheseawaterpipelineapplicatio

3、ns.Mechanismandruleoffoulingontitaniumwerediscussed,andtheeffectsofmicrobialfoulingandmacrobialfoulingontitaniumwerereviewed.Theanti-foulingtechnologyandcharacteristicsoftitaniumpipeatdomesticandforeignweremainlyintroduced，andtheresearchdirectionoftitaniumpipelinefoulingpreventionandcont

4、roltechnologywerepointedout.Theattachmentlawoffoulingorganismsandinteractionmechanismoffoulingorganismswithtitaniumshouldbegraspedtoimprovethecorrespondinganti-foulingtechnologyresearch.Thenewmarinebiologicalanti-foulingtechnologyofinnocuity,energyefficientandhigh-efficientshouldbeexplor

5、ed.Keyword：titaniumpipe;marinebio-fouling;anti-foulingtechnology;Received：2017-08-100引言钛及钛合金具有比强度高、无磁、耐高温、耐低温、抗冲击及耐腐蚀性优异等特点，用其制作的热交换器、冷凝器、冷却器、蒸发器的管线系统大量应用于海洋石油钻井平台、海水淡化、大型船舰等工程中Ill。然而，钛管道表面在海洋环境中很容易黏附或生长大量的污损生物，影响设施的正常运行m。钛表面易发生海洋生物污损是由钛的性能与海洋环境共同导致的。虽然钛材表面具有优异的耐海水腐蚀抗力，但亦具有优良的生物相容性，为污损生物

6、附着提供了良好的条件。在海洋环境中，污损生物不仅种类繁多（约有4000^5000种），而且尺寸大小各异，既包括微米尺度的细菌、硅藻、藻类孢子，也包括厘米尺度的藤壶、管虫、牡蛎、贻W等XM。我国海域已记录的污损生物达600多种，其屮以藻类、藤壶类、苔藓虫、软体动物类、多毛类等最为常见141。要使钛材更好的应用于海水管路，必须采用相应的防污措施以解决钛材污损问题。本文介绍钛表而海洋生物附着过程及微生物污损、宏生物污损对钛材的影响，阐述钛制管路防污方法的研宄进展，为未来钛制管路防污技术的开发提供借鉴。1钛表面海洋生物附着掌握材料表面海洋生物的附着机理及附着规律，是选择最佳防污

7、措施的前提条件。一般将材料表面海洋生物附着分为4个阶段：（1）多糖、蛋白质及蛋白聚糖等有机分子迅速吸附在材料表面，形成调节膜（其形成过程主要受布朗运动、静电相互作用、范德华力等物理因素控制），调节膜的存在使材料表面发生改性[5-6];（2）火量的细菌及单细胞藻类经可逆吸附一物理吸附一附着等过程沉积在材料表面，形成生物膜，这种生物膜为微生物的附着提供Y更好的生存表面[5,7];（3）多糖、蛋白质、脂质、核酸等分泌物的累积以及形成的不规则生物菌落使得更多的污损生物附着在材料表面，这些污损生物主要包括藻类、孢子体、藤壶、海洋真菌及原生动物，此阶