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第1章 绪论1

1.1 腐蚀现象及危害1

1.2 腐蚀定义和本质6

1.3 腐蚀分类8

1.4 腐蚀速度表征13

1.5 腐蚀科学的任务与内容16

第2章 电化学腐蚀基础19

2.1 腐蚀原电池19

2.1.1 腐蚀原电池19

2.1.2 腐蚀电池的化学反应21

2.1.3 宏观电池与微观电池21

2.2 双电层结构24

2.2.1 双电层结构24

2.2.2 双电层理论26

2.3 电极电位27

2.3.1 电极电位27

2.3.2 绝对电极电位28

2.3.3 平衡电极电位28

2.3.4 非平衡电极电位29

2.3.5 参比电极30

2.4 金属腐蚀倾向的热力学判据33

2.5 E-pH图35

2.5.1 水的E-pH图35

2.5.2 Fe的E-pH图36

2.5.3 E-pH图在腐蚀中的应用40

2.6 金属电化学腐蚀的电极动力学41

2.6.1 极化现象41

2.6.2 极化的原因42

2.6.3 极化规律和极化曲线43

2.6.4 极化过电位的计算48

2.6.5 腐蚀极化图52

2.6.6 金属的去极化55

2.7 金属的钝化62

2.7.1 钝化现象62

2.7.2 金属钝化的影响因素63

2.7.3 钝化的特性曲线64

2.7.4 钝化理论64

2.7.5 钝化膜的破坏65

第3章 金属的腐蚀形态67

3.1 全面腐蚀和局部腐蚀67

3.1.1 全面腐蚀/均匀腐蚀67

3.1.2 局部腐蚀68

3.1.3 全面腐蚀和局部腐蚀区别68

3.2 电偶腐蚀69

3.2.1 电偶腐蚀简介69

3.2.2 电偶腐蚀发生条件70

3.2.3 电偶电流及电偶腐蚀效应70

3.2.4 电偶腐蚀的影响因素70

3.2.5 控制电偶腐蚀的措施73

3.3 小孔腐蚀74

3.3.1 小孔腐蚀简介74

3.3.2 点蚀发生条件74

3.3.3 点蚀机理75

3.3.4 点蚀的影响因素77

3.3.5 控制点蚀的措施78

3.4 应力腐蚀与腐蚀疲劳79

3.4.1 应力腐蚀79

3.4.2 腐蚀疲劳88

3.5 磨损腐蚀92

3.5.1 磨损腐蚀分类92

3.5.2 湍流腐蚀93

3.5.3 冲击腐蚀93

3.5.4 空泡腐蚀96

3.5.5 微动腐蚀磨损97

3.6 其他常见的腐蚀类型97

3.6.1 缝隙腐蚀97

3.6.2 晶间腐蚀100

3.6.3 选择性腐蚀102

第4章 环境腐蚀性103

4.1 大气腐蚀103

4.1.1 大气腐蚀类型104

4.1.2 大气环境腐蚀性分类105

4.1.3 大气腐蚀机理107

4.1.4 影响大气腐蚀的因素110

4.1.5 控制大气腐蚀的方法112

4.2 水环境腐蚀114

4.2.1 淡水腐蚀114

4.2.2 海水腐蚀现象117

4.2.3 海水腐蚀因素119

4.2.4 海水腐蚀特点122

4.2.5 海水腐蚀机理126

4.2.6 防止海水腐蚀的措施128

4.3 土壤腐蚀130

4.3.1 土壤腐蚀性及影响因素130

4.3.2 土壤腐蚀特点139

4.3.3 土壤腐蚀机理139

4.3.4 土壤腐蚀的分类142

4.3.5 土壤腐蚀的评价144

4.3.6 土壤腐蚀防护145

4.4 酸性油气环境下的管道腐蚀146

4.4.1 硫化氢的腐蚀与防护147

4.4.2 二氧化碳的腐蚀与防护160

4.5 多相流腐蚀166

4.5.1 油气混输管内的多相腐蚀现象166

4.5.2 油气混输管内的流型167

4.5.3 多相腐蚀的影响因素167

4.5.4 混输管线中的流动腐蚀机理169

4.5.5 多相流腐蚀的控制174

第5章 油气管道腐蚀防护178

5.1 合理选材和优化设计179

5.1.1 正确选用金属材料和加工工艺179

5.1.2 结构设计179

5.1.3 强度设计182

5.2 电化学保护183

5.2.1 阴极保护概述183

5.2.2 强制电流法阴极保护193

5.2.3 牺牲阳极法阴极保护203

5.2.4 阳极保护210

5.2.5 直流杂散电流腐蚀的防护213

5.2.5 交流杂散电流腐蚀的防护220

5.3 管道外防腐层保护224

5.3.1 概述224

5.3.2 埋地管道外防腐层的使用情况227

5.3.3 选择外防腐层的原则236

5.3.4 外防腐层的涂装技术238

5.4 管道内防腐层保护256

5.4.1 常用管道内防腐涂层材料256

5.4.2 管道防腐层涂装工艺技术257

5.4.3 管道内防腐层失效的原因和提高内防腐层寿命的措施259

5.4.4 管道内防腐层补口技术260

5.5 缓蚀剂保护261

5.5.1 概述261

5.5.2 缓蚀剂分类262

5.5.3 缓蚀剂工作机理264

5.5.4 缓蚀剂的选用原则270

5.5.5 缓蚀剂的测试和评定272

5.5.6 缓蚀剂的应用274

第6章 管道腐蚀检测技术277

6.1 腐蚀检测技术的分类277

6.1.1 局部开挖检测技术277

6.1.2 不开挖检测技术277

6.2 局部开挖检查方法278

6.3 管中电流法280

6.3.1 检测原理280

6.3.2 特点281

6.3.3 现场应用282

6.4 变频选频法283

6.4.1 检测原理283

6.4.2 检测方法283

6.4.3 特点285

6.4.4 现场应用286

6.5 直流电压梯度法286

6.5.1 检测原理287

6.5.2 检测方法287

6.5.3 特点288

6.5.4 现场应用289

6.6 密间隔电位检测技术289

6.6.1 检测原理289

6.6.2 检测方法290

6.6.3 特点291

6.6.4 现场应用291

6.6.5 DCVG和CIPS综合检测技术292

6.7 电化学暂态检测技术293

6.7.1 防腐层缺陷的电化学本质293

6.7.2 检测原理294

6.8 瞬变电磁检测法295

6.8.1 检测原理295

6.8.2 检测方法296

6.8.3 特点296

6.8.4 现场应用297

6.9 红外成像管线腐蚀检测技术297

6.9.1 检测原理297

6.9.2 红外热成像仪的组成298

6.9.3 热像仪的选用原则299

6.9.4 特点300

6.9.5 现场应用300

6.10 内腐蚀清管智能检测302

6.10.1 检测方法302

6.10.2 智能检测装置305

6.10.3 特点307

6.10.4 智能清管在腐蚀检测中的实际应用308

6.11 超声导波检测技术308

6.11.1 检测原理308

6.11.2 检测方法309

6.11.3 特点309

6.11.4 现场应用310

6.12 管道腐蚀检测其他技术310

6.12.1 水压试验310

6.12.2 电指纹法311

6.12.3 标准管/地点位检测技术（P/S）312

6.12.4 皮尔逊监测技术（PS）312

第7章 腐蚀管道适用性评价313

7.1 管道的腐蚀评价313

7.1.1 腐蚀管道的定性评价314

7.1.2 管道腐蚀状况的定量评价317

7.2 腐蚀管线的剩余强度评价318

7.2.1 BS 7910腐蚀管道平面缺陷评价318

7.2.2 新R6失效评定曲线法327

7.2.3 ASME B31 G评价方法329

7.2.4 腐蚀管道DNV评价方法336

7.2.5 许用应力法346

7.2.6 SY/T 6151—2009管道腐蚀评价方法348

7.2.7 基于有限元法的剩余强度分析352

7.3 基于裂纹发展模型的腐蚀管线剩余寿命预测360

7.3.1 管线寿命预测的裂纹发展模型360

7.3.2 估算疲劳裂纹的扩展速率360

7.3.3 临界裂纹深度ac的计算363

7.3.4 缺陷无明显裂纹时的初始裂纹深度a0的确定366

7.4 最大腐蚀坑深的极值统计处理及使用寿命估测方法367

7.4.1 方法概述367

7.4.2 最大腐蚀坑深度估算367

7.5 人工神经网络及腐蚀管线剩余寿命预测369

7.5.1 人工神经网络概论369

7.5.2 BP神经网络371

7.5.3 径向基函数网络374

7.5.4 神经网络在腐蚀管线剩余寿命预测中的应用375

7.6 灰色理论的腐蚀管线剩余寿命预测377

7.7 概率统计方法的腐蚀管线剩余寿命预测378

7.8 可靠度函数分析法的腐蚀管线剩余寿命预测379

第8章 腐蚀管线泄漏检测及抢修381

8.1 泄漏检测方法分类及选型要求381

8.1.1 泄漏检测的意义381

8.1.2 泄漏检测系统的分类381

8.1.3 管道泄漏检测与定位系统的性能指标381

8.2 直接检漏法382

8.2.1 人工巡线方法382

8.2.2 检漏电缆法383

8.2.3 光纤检漏法383

8.2.4 红外成像检漏384

8.2.5 其他的泄漏检测方法388

8.3 间接检漏法389

8.3.1 负压波检测法389

8.3.2 其他间接泄漏检测方法394

8.4 油气管线泄漏损失估算399

8.4.1 液体管线泄漏量估算399

8.4.2 输气管线泄漏量估算401

8.4.3 油气两相流管线泄漏估算402

8.5 腐蚀管线泄漏抢修技术402

8.5.1 夹具堵漏402

8.5.2 木楔堵漏法403

8.5.3 夹具注胶堵漏403

8.5.4 封堵器堵漏405

8.5.5 顶压堵漏411

8.5.6 缠绕堵漏414

8.5.7 低温冷冻堵漏415

附录1 与腐蚀相关的主要期刊和网络站点417

附录2 常用标准电极电位表419

附录3 含缺陷油气输送管道剩余强度评价方法（SY/T 6477—2014）423

附录4 国内外常用腐蚀标准452

参考文献459