Influencia del biofilm de desulfovibrio SP en la biocorrosión de acero al carbón SAE108 en aguas de inyección Público Deposited

During the last decades, the petroleum extraction has been made coast outside, nevertheless when being made coast inside, one of the greater problems than it appears is the corrosion induced by microorganisms; being the reducing bacteria sulphate one of the microbial groups more commonly associated to this kind of problems. One of the main difficulties when making biocorrosión studies is the propagation and production of biofilms in the laboratory, being the one of the most important stages in this process interphase carbon steel/biofilm/seawater, because by the complexity of this interphase they have not been studied separately, the effect of the microbial metabolism and the exopolymeric substances present in biofilm. Reason why in this work the interphase studied carbon steel/film of exopolymeric substances/seawater, for which a stock of Desulfovibrio sp was propagated in the middle of culture Posgate C. When using a ratio C/N = 12 obtained a time of duplication of 80h; once in these conditions one was able to produce a greater amount of biofilm, which adapted in water of synthetic sea presenting/displaying a time of duplication of 62h. With the established conditions of culture two were obtained biofilms of structural characteristics (visually) different, which were observed by electronic microscopy of sweeping, to determine its characteristics. Carbohydrates and exopolymeric proteins were quantified, being that for biofilm in the middle adapted Posgate and obtained in seawater the exopolymeric protein production does not vary significantly, which does not happen for the exopolymeric carbohydrate production. In the studies of electronic microscopy of sweeping it was observed that the evolution of biofilm depends on the concentration of the component presents in the synthetic seawater. In the middle Postgate could be observed that a defined adjustment of the exopolymeric substances and the bacteria present in that does not exist biofilm; nevertheless, when adapting biofilm in seawater and making dilutions volume to volume of this one, was that from dilution 1:4 the exopolymeric substances are modified structurally; presenting/displaying a laminar adjustment that initially counts on a so large average of 3?m by 4?m. Biofilm obtained in seawater presented/displayed a defined affluent adjustment of the exopolymeric substances, as well as a homogenous surface, in where the bacteria are covered by the exopolymeric substances, in which the concentration of microorganisms was of 5.6x106UFC/mL in comparison with biofilm obtained in Postgate middle in where the microbial concentration was of 3.2x1015 UFC/mL. The analyses by impedance revealed that the carbon steel SAE1018 in water of sea under anaerobic conditions is a passive species until a time of immersion of 3h, increasing this property until a time of 12h of immersion, reaching the carbon steel SAE1018 magnitudes of impedance of 12000W, which turns it a conductive and little homogenous species, in the initial stages of the corrosion process. The formation of the interphase carbon steel/biofilm has like consequence the passivity of the surface of carbon steel SAE 1018 with magnitudes of impedance that reach the order of the 34000W, under the conditions of operation established, in the days of immersion nevertheless greater to 140h the biocorrosión process one is again activated because the magnitudes of impedance diminish until the 1400W, as a result of the loosening of biofilm of that interphase.

Durante las últimas décadas, la extracción de petróleo se ha realizado costa afuera, sin embargo al realizarse costa dentro, uno de los mayores problemas que se presenta es la corrosión inducida por microorganismos; siendo las bacterias sulfato reductoras uno de los grupos microbianos más comúnmente asociado a este tipo de problemas. Una de las principales dificultades al realizar estudios de biocorrosión es la propagación y producción de biopelículas en el laboratorio, siendo una de las etapas más importantes en este proceso la interfase acero al carbono/biopelícula/agua de mar, debido a que por la complejidad de esta interfase no han sido estudiados por separado, el efecto del metabolismo microbiano y de las sustancias exopoliméricas presentes en la biopelícula. Por lo que en este trabajo se estudió la interfase acero/película de sustancias exopoliméricas/agua de mar, para lo cual se propagó una cepa de Desulfovibrio sp. en medio de cultivo Posgate C. Al emplear una relación C/N = 12 se obtuvo un tiempo de duplicación de 80h; una vez en estas condiciones se consiguió producir una cantidad mayor de biopelícula, la cual se adaptó en agua de mar sintética presentando un tiempo de duplicación de 62h. Con las condiciones de cultivo establecidas se obtuvieron dos biopelículas de características estructurales (visualmente) diferentes, las cuales fueron observadas por microscopía electrónica de barrido, para determinar sus características. Se cuantificaron carbohidratos y proteínas exopoliméricas, encontrándose que para la biopelícula adaptada en medio posgate y la obtenida en agua de mar la producción de proteínas exopoliméricas no varía significativamente, lo cual no ocurre para la producción de carbohidratos exopoliméricos. En los estudios de microscopía electrónica de barrido se observó que la evolución de la biopelícula depende de la concentración de los componentes presentes en el agua de mar sintética. En medio Postgate se pudo observar que no existe un arreglo definido de las sustancias exopoliméricas y las bacterias presentes en esa biopelícula; sin embargo, al adaptar la biopelícula en agua de mar y realizar diluciones volumen a volumen de ésta, se encontró que a partir de la dilución 1:4 las sustancias exopoliméricas se modifican estructuralmente; presentando un arreglo laminar que inicialmente cuenta con un tamaño promedio de 3 mm por 4 mm. La biopelícula obtenida en agua de mar presentó un arreglo bien definido de las sustancias exopoliméricas, así como una superficie homogénea, en donde las bacterias son cubiertas por las sustancias exopoliméricas, en el cual la concentración de microorganismos fue de 5.6*106UFC/mL en comparación con la biopelícula obtenida en medio Postgate en donde la concentración microbiana fue de 3.2*1015 UFC/mL Los análisis por impedancia revelaron que el acero al carbono SAE1018 en agua de mar bajo condiciones anaerobias es una especie pasiva hasta un tiempo de inmersión de 3h, incrementando esta propiedad hasta un tiempo de 12h de inmersión, alcanzando el acero al carbono SAE1018 magnitudes de impedancia de 12000 Ω, lo cual lo convierte en una especie poco conductora y homogénea, en las etapas iniciales del proceso de corrosión. La formación de la interfase acero/biopelícula tiene como consecuencia la pasividad de la superficie de acero al carbono SAE 1018 con magnitudes de impedancia que alcanzan el orden de los 34000 Ω, bajo las condiciones de operación establecidas, sin embargo en tiempos de inmersión mayores a las 140h el proceso de biocorrosión se ve activado nuevamente debido a que las magnitudes de impedancia disminuyen hasta los 1400 W, como consecuencia del desprendimiento de la biopelícula de esa interfase.

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