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第一章 概述 1

第一节 金属的腐蚀 2

一、腐蚀的定义 2

二、腐蚀的分类 2

三、腐蚀形态 3

四、腐蚀危害 10

五、腐蚀评定 16

第二节 金属腐蚀电化学基础 19

一、腐蚀电池 19

二、电极和电极电位 21

三、电位-pH图 24

四、极化与去极化 26

五、金属及合金的钝化 33

第三节 常用的腐蚀控制方法 34

一、正确选材与合理设计金属结构 35

二、电化学保护技术 35

三、使金属材料与腐蚀介质隔开 36

四、改变腐蚀环境 36

五、腐蚀控制方法的选择 36

参考文献 37

第二章 阴极保护基础 38

第一节 概述 38

一、阴极保护技术发展简史 38

二、阴极保护技术发展现状 46

第二节 阴极保护技术 48

一、阴极保护技术的分类 48

二、阴极保护技术原理及特点 49

三、阴极保护技术适用范围 56

第三节阴极保护技术参数 56

一、自然腐蚀电位 56

二、保护电位 56

三、瞬间断电电位 60

四、阴极保护准则 60

五、保护电流密度 62

六、最佳保护参数 64

第四节 阴极保护检测技术 66

一、电位测试方法 66

二、电流测试方法 73

三、电阻测试方法 76

四、覆盖层性能测试 80

第五节 阴极保护设计 84

一、阴极保护设计的内容与所需资料 84

二、阴极保护系统的选择 85

三、阴极保护系统的设计 86

四、阴极保护配件的设计 87

五、设计图纸及技术说明书 100

第六节 阴极保护的运行与管理 100

一、阴极保护的运行与管理 100

二、阴极保护效果的评估 105

第七节 阴极保护技术经济分析 106

一、静态分析法 106

二、动态分析法 112

参考文献 124

第三章 牺牲阳极法阴极保护技术 126

第一节 概述 126

第二节 牺牲阳极法阴极保护系统的构成 128

一、牺牲阳极材料 128

二、牺牲阳极填包料 145

三、连接电缆 147

第三节 牺牲阳极法阴极保护系统的设计 148

一、牺牲阳极种类的选择 148

二、牺牲阳极保护设计计算 149

第四节 牺牲阳极法阴极保护系统的安装与施工 154

一、牺牲阳极的布置与安装 154

二、牺牲阳极与被保护结构的连接 157

三、系统调试 158

四、竣工资料 159

参考文献 160

第四章 牺牲阳极法阴极保护的应用 161

第一节 概述 161

第二节 土壤环境中金属构筑物的牺牲阳极法阴极保护 161

一、埋地钢质管道 162

二、钢制储罐罐底外壁 166

三、预应力钢筒混凝土管 168

四、埋地电缆、光缆金属护套 171

五、套管内金属管道 177

六、接地网 178

七、应用实例 179

第三节 水环境中金属构筑物的牺牲阳极法阴极保护 187

一、船体外部 187

二、海洋平台 190

三、海底管线 194

四、港工金属设施 197

五、水工金属结构 199

六、海洋环境钢筋混凝土结构 202

七、应用实例 206

第四节 工业冷却水系统中金属设备的牺牲阳极法阴极保护 211

一、凝汽器 212

二、循环水泵 215

三、钢质循环水管道内壁 217

四、应用实例 219

第五节 设备、容器内部的牺牲阳极法阴极保护 221

一、船体内部 222

二、钢质储罐内壁 226

三、储水式热水器 229

四、锅炉 233

五、水族池 236

六、应用实例 237

第六节 其他材料/介质体系中金属结构物的牺牲阳极法阴极保护 243

一、化工设备 244

二、应用实例 245

参考文献 245

第五章 强制电流法阴极保护技术 248

第一节 概述 248

第二节 强制电流法阴极保护系统的构成 249

一、直流电源 249

二、辅助阳极 264

三、参比电极 275

四、导线和电缆 286

第三节 强制电流法阴极保护系统的设计 286

一、保护参数的选取 287

二、保护电流的计算 287

三、电源设备的选择与容量的计算 287

四、辅助阳极设计 288

五、电缆的选择与计算 292

第四节 强制电流法阴极保护的安装与施工 292

一、直流电源的布置与安装 292

二、辅助阳极的布置与安装 293

三、参比电极的布置与安装 302

四、导线连接 302

五、系统调试 303

六、竣工资料 306

参考文献 306

第六章 强制电流法阴极保护的应用 308

第一节 概述 308

第二节 土壤环境中金属构筑物的强制电流法阴极保护 308

一、埋地钢质管道 308

二、钢制储罐罐底外壁 310

三、井套管 315

四、应用实例 321

第三节 水环境中金属构筑物的强制电流法阴极保护 327

一、船体外部 327

二、海洋平台 335

三、港工金属设施 336

四、水工金属结构 337

五、海洋环境钢筋混凝土结构 337

六、应用实例 339

第四节 工业冷却水系统中金属设备的强制电流法阴极保护 346

一、凝汽器 346

二、循环水泵 349

三、钢质循环水管道内壁 353

四、应用实例 357

第五节 设备、容器内部的强制电流法阴极保护 360

一、钢质储罐内壁 360

二、储水式热水器 362

三、水轮机 363

四、应用实例 365

第六节 大气环境中结构物的强制电流法阴极保护 368

一、大气环境中钢筋混凝土结构 368

二、气相环境中金属构筑物 375

三、应用实例 376

第七节 其他材料/介质体系中金属结构物的强制电流法阴极保护 378

一、化工设备 378

二、应用实例 379

参考文献 380

第七章 直流杂散电流干扰及其防护 383

第一节 概述 383

一、杂散电流的定义与分类 383

二、杂散电流腐蚀防护的重要意义 383

三、杂散电流的管理与教育 384

第二节 直流杂散电流干扰的形成 384

一、自然干扰 384

二、人为干扰 385

第三节 直流杂散电流干扰的危害 390

第四节 直流杂散电流腐蚀原理与特点 391

第五节 直流杂散电流干扰的调查和测定 393

一、直流杂散电流干扰的判定 393

二、直流杂散电流的检测与计算 396

第六节 直流杂散电流干扰的防护技术 400

一、直流电气化铁路干扰的防护 400

二、地铁杂散电流干扰的防护 403

三、高压直流（HVDC）输电线路干扰的防护 409

第七节 排流保护系统的管理 409

第八节 工程实例 410

参考文献 414

第八章 交流干扰影响及其防护 415

第一节 概述 415

第二节 交流干扰的表现形式 419

一、容性耦合（静电感应） 419

二、感性耦合（磁感应） 420

三、阻性耦合（地电流影响） 422

第三节 交流干扰的影响 423

第四节 交流腐蚀机理与特点 426

一、交流腐蚀机理 426

二、腐蚀特点 431

第五节 交流干扰的判定 431

一、从环境条件进行判断 432

二、从腐蚀部位的外观特征进行判断 433

三、通过测量被干扰体的电学状态进行判断 434

四、交流干扰测量 435

第六节 交流干扰的防护技术 440

一、干扰源侧的防护 440

二、被干扰体侧的防护 443

三、人身安全的防护 447

第七节 排流保护管理 448

第八节 工程实例 449

参考文献 456

第九章 阳极保护技术 457

第一节 概述 457

一、阳极保护技术发展简史 457

二、阳极保护的应用条件及特点 459

第二节 阳极保护原理 461

一、基本原理 461

二、钝性的形成及破坏 462

第三节 阳极保护的主要参数及其测定 464

一、阳极保护的主要参数 464

二、阳极保护参数的测定 465

第四节 阳极保护系统构成 468

一、直流电源 468

二、辅助阴极 472

三、参比电极 475

四、连接导线 476

第五节 阳极保护系统的设计 476

一、设计依据 477

二、设计内容 478

三、设计计算 488

第六节 阳极保护系统的安装 490

一、辅助阴极的安装 490

二、参比电极的安装 490

三、导线的连接 491

第七节 阳极保护的运行与管理 492

一、阳极保护系统开车操作 492

二、阳极保护系统运行管理 493

三、阳极保护效果评估 494

参考文献 495

第十章 阳极保护的应用 496

第一节 概述 496

第二节 硫酸体系中金属结构物的外电源法阳极保护 496

一、管壳式浓硫酸冷却器 497

二、槽管式分酸器 503

三、硫酸输送管道 505

四、硫酸储罐 507

五、硫酸运输车船 511

六、应用实例 512

第三节 氨水及铵盐溶液中金属结构物的外电源法阳极保护 516

一、氨水储槽（罐） 517

二、碳化塔 522

三、氮肥铁路槽车 525

四、应用实例 526

第四节 纸浆及造纸工业中金属结构物的外电源法阳极保护 530

一、制浆与蒸煮器 530

二、蒸煮器腐蚀原因分析 531

三、蒸煮器的阳极保护 534

四、应用实例 536

第五节 其他材料/介质体系中金属结构物的外电源法阳极保护 536

一、硫酸铝蒸发器 536

二、磷酸蒸发器 538

三、磺化装置 539

四、应用实例 539

第六节 电解质溶液中金属结构物的保护器法阳极保护 540

一、保护器法阳极保护原理 540

二、碳钢在碳酸氢铵溶液中 541

三、不锈钢在硫酸溶液中 542

四、应用实例 542

参考文献 543

附录 545

附录1土壤环境中金属结构物阴极保护标准与规范节选 546

一、NACE RP 0100—2004预应力钢筒混凝土管（PCCP）阴极保护 546

二、SY/T0088—2006钢质储罐罐底外壁阴极保护技术标准 554

三、GB/T21448—2008埋地钢质管道阴极保护技术规范 557

附录2水环境中金属结构物腐蚀控制标准、规范与规程节选 565

一、GB/T 3108—1999船体外加电流阴极保护系统 566

二、NACE RP 0176—2003海上钢质固定石油生产构筑物腐蚀控制的推荐做法 569

三、DL/T5358—2006水电水利工程金属结构设备防腐蚀技术规程 575

四、JTS 153-3—2007海港工程钢结构防腐蚀技术规范 578

五、GJB 157A—2008水面舰船牺牲阳极保护设计和安装 582

附录3大气环境中钢筋混凝土结构阴极保护标准与规程节选 586

一、EN 126———2000混凝土中钢筋的阴极保护 587

二、NACE RP 0290—2000大气中钢筋混凝土结构强制电流阴极保护推荐性规程 592

附录4杂散电流干扰腐蚀及其防护标准、规程节选 596

一、SY/T0017—2006埋地钢质管道直流排流保护技术标准 596

二、CEN /TS 15280—2006埋地管道交流干扰腐蚀性评估——用于阴极保护管道 603

附录5电化学保护术语 613

附录6环境腐蚀评价 633

附录7电化学保护常用参数 637