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绪论1

第一章 电化学腐蚀基础16

第一节 腐蚀原电池16

一、腐蚀原电池16

二、腐蚀电池的化学反应17

三、宏观电池与微观电池18

第二节 双电层结构20

一、双电层结构20

二、双电层理论21

第三节 电极电位22

一、电极电位22

二、绝对电极电位23

三、平衡电极电位23

四、非平衡电极电位24

五、参比电极24

第四节 金属腐蚀倾向判据27

第五节 E-pH图29

一、水的E-pH图29

二、Fe的E-pH图29

三、E-pH图在腐蚀中的应用32

第六节 极化与去极化33

一、极化现象33

二、极化的原因34

三、极化规律和极化曲线35

四、极化过电位的计算38

五、腐蚀极化图41

六、金属的去极化44

第七节 金属的钝化51

一、钝化现象51

二、金属钝化的影响因素51

三、钝化的特性曲线52

四、钝化理论52

五、钝化膜的破坏53

第二章 金属腐蚀形态55

第一节 全面腐蚀和局部腐蚀55

一、全面腐蚀／均匀腐蚀55

二、局部腐蚀56

三、全面腐蚀和局部腐蚀区别56

第二节 电偶腐蚀57

一、电偶腐蚀特征57

二、电偶腐蚀发生条件57

三、电偶电流及电偶腐蚀效应57

四、影响电偶腐蚀的因素58

五、电偶腐蚀控制措施59

第三节 小孔腐蚀60

一、小孔腐蚀特征60

二、点蚀发生条件61

三、点蚀机理61

四、点蚀影响因素63

五、控制点蚀的措施64

第四节 缝隙腐蚀65

一、缝隙腐蚀特点65

二、缝隙腐蚀产生条件65

三、缝隙腐蚀特征65

四、缝隙腐蚀机理65

五、缝隙腐蚀影响因素66

六、缝隙腐蚀控制措施67

七、缝隙腐蚀与点蚀的比较67

第五节 晶间腐蚀68

一、晶间腐蚀特征68

二、发生条件68

三、晶间腐蚀机理68

四、影响因素70

五、晶间腐蚀控制措施71

第六节 选择性腐蚀71

一、选择性腐蚀定义71

二、黄铜脱锌72

三、石墨化腐蚀73

第七节 应力腐蚀74

一、应力腐蚀开裂现象74

二、应力腐蚀发生条件74

三、应力腐蚀特征75

四、应力腐蚀发生机理76

五、影响SCC的因素79

六、防止SCC的措施79

七、点蚀与应力腐蚀的关系80

第八节 腐蚀疲劳80

一、腐蚀疲劳现象80

二、腐蚀疲劳的分类80

三、腐蚀疲劳特征81

四、腐蚀疲劳机理81

五、影响因素83

六、控制措施83

第九节 磨损腐蚀84

一、磨损腐蚀分类84

二、湍流腐蚀84

三、冲击腐蚀85

四、空泡腐蚀87

第十节 氢损伤88

一、概念和分类88

二、氢的来源88

三、氢的存在形式88

四、氢鼓泡89

五、氢脆89

第三章 环境腐蚀性91

第一节 大气腐蚀91

一、大气腐蚀类型91

二、大气环境腐蚀性分类93

三、大气腐蚀机理94

四、影响大气腐蚀的因素96

五、控制大气腐蚀的方法99

第二节 淡水腐蚀100

一、淡水腐蚀的特点100

二、影响淡水腐蚀的主要因素100

三、防止淡水腐蚀的途径102

第三节 海水腐蚀102

一、海水腐蚀现象102

二、海水腐蚀因素104

三、海水腐蚀特点107

四、海水腐蚀机理109

五、防止海水腐蚀的措施111

第四节 土壤腐蚀113

一、土壤腐蚀性及影响因素113

二、土壤腐蚀特点120

三、土壤腐蚀机理121

四、土壤腐蚀的分类123

五、土壤腐蚀的评价125

六、土壤腐蚀防护126

第五节 酸性油气环境下的管道腐蚀126

一、硫化氢的腐蚀与防护127

二、二氧化碳的腐蚀与防护138

第六节 多相流腐蚀143

一、油气混输管内的多相腐蚀现象143

二、油气混输管内的流型144

三、多相腐蚀的影响因素144

四、混输管线中的流动腐蚀机理146

五、多相流腐蚀的控制150

第四章 油气管道腐蚀防护153

第一节 合理选材和优化设计153

一、正确选用金属材料和加工工艺153

二、结构设计154

三、强度设计156

四、其他防腐设计157

第二节 电化学保护157

一、阴极保护概述157

二、强制电流法阴极保护167

三、牺牲阳极法阴极保护174

四、阳极保护181

五、直流杂散电流腐蚀的防护183

第三节 覆盖层保护190

一、概述190

二、埋地管道防腐层的使用情况192

三、选择防腐层的原则199

四、覆盖层的涂装技术201

第四节 管道内防腐层保护215

一、常用管道内防腐涂层材料216

二、管道防腐层涂装工艺技术216

三、管道内防腐层失效的原因和提高防腐寿命的措施218

四、管道内防腐层补口技术219

五、结论220

第五节 缓蚀剂保护220

一、概述220

二、缓蚀剂分类220

三、缓蚀剂工作机理222

四、缓蚀剂的选用原则228

五、缓蚀剂的测试和评定230

六、缓蚀剂的应用230

第五章 腐蚀测量实验231

第一节 腐蚀实验的目的和分类231

一、实验目的231

二、实验分类231

第二节 极化曲线的测量232

一、恒电流法测量阴极极化曲线232

二、恒电位法测量阳极极化曲线234

第三节 临界孔蚀电位的测定235

第四节 极化曲线法评选缓蚀剂236

第五节 阳极接地电阻和土壤电阻率的测定239

一、阳极接地电阻测定239

二、“四极法”测土壤电阻率240

第六节“极化曲线法”测定土壤腐蚀性241

第七节 管地电位差的测量242

第六章 管道腐蚀检测技术244

第一节 腐蚀检测技术的分类244

一、局部开挖检测技术244

二、不开挖检测技术244

第二节 局部开挖检查方法244

第三节 管中电流法247

一、检测原理247

二、PCM管道电流检测法特点248

三、现场应用248

第四节 变频选频法249

一、变频选频法原理249

二、变频选频电阻 测量方法249

第五节 直流电压梯度法252

一、工作原理252

二、测量方法252

三、特点253

四、现场应用253

第六节 密间隔电位检测技术254

一、测量原理254

二、CIPS测量仪器255

三、技术特点255

四、现场应用255

五、DCVG和CIPS综合检测技术256

第七节 电化学暂态检测技术257

一、防腐层缺陷的电化学本质257

二、电化学暂态技术测试原理258

第八节 瞬变电磁检测法259

一、测试原理259

二、检测仪器259

三、测量方法260

四、应用情况260

第九节 红外成像管线腐蚀检测技术260

一、红外成像技术的发展260

二、红外成像原理261

三、红外热成像仪的组成261

四、热像仪的选用原则262

五、在缺陷检测中的应用263

六、红外检测的技术特点264

第十节 内腐蚀清管智能检测264

一、检测方法265

二、智能检测装置267

三、特点269

四、智能清管在腐蚀检测中的实际应用269

第十一节 管道腐蚀检测其他技术269

一、水压实验269

二、电指纹法270

第七章 腐蚀管道适用性评价272

第一节 管道的腐蚀评价272

一、腐蚀管道的定性评价273

二、管道腐蚀状况的定量评价275

第二节 腐蚀管线的剩余强度评价276

一、BS 7910腐蚀管道平面缺陷评价276

二、新R6失效评定曲线法283

三、ASMEB31 G评价方法285

四、腐蚀管道DNV评价方法291

五、许用应力法298

六、SY／T6151—1995管道腐蚀评价方法300

七、基于有限元法的剩余强度分析303

第三节 基于裂纹发展模型的腐蚀管线剩余寿命预测305

一、管线寿命预测的裂纹发展模型305

二、估算疲劳裂纹的扩展速率305

三、临界裂纹深度ac的计算308

四、缺陷无明显裂纹时的初始裂纹深度a0的确定310

第四节 最大腐蚀坑深的极值统计处理及使用寿命估测方法311

一、方法概述311

二、最大腐蚀坑深度估算311

第五节 人工神经网络及腐蚀管线剩余寿命预测312

一、人工神经网络概论312

二、神经网络在腐蚀管线剩余寿命预测中的应用313

第八章 腐蚀管线泄漏检测及抢修316

第一节 泄漏检测方法分类及选型要求316

一、泄漏检测的意义316

二、泄漏检测系统的分类316

三、管道泄漏检测与定位系统的性能指标317

第二节 直接检漏法317

一、人工巡线方法317

二、检漏电缆法317

三、光纤检漏法318

四、红外成像检漏319

五、其他的泄漏检测方法322

第三节 间接检漏法323

一、负压波检测法323

二、其他间接泄漏检测方法326

第四节 油气管线泄漏损失估算330

一、液体管线泄漏量估算330

二、输气管线泄漏量估算331

三、油气两相流管线泄漏估算332

第五节 腐蚀管线泄漏抢修技术332

一、夹具堵漏332

二、木楔堵漏法333

三、夹具注胶堵漏333

四、封堵器堵漏334

五、顶压堵漏337

六、缠绕堵漏339

七、低温冷冻堵漏340

附录1与腐蚀相关的主要期刊和网络站点341

附录2常用材料标准电极电位表343

附录3含缺陷油气输送管道剩余强度评价方法346

附录4国内外常用防腐蚀标准377

参考文献383