第1篇 电化学保护 3
第1章 绪论 3
1.1 防腐蚀工程技术的目的和任务 3
1.1.1 目的 3
1.1.2 任务 5
1.2 腐蚀与防腐蚀工程技术的定义和分类 5
1.2.1 定义 5
1.2.2 腐蚀类型 5
1.2.3 防腐蚀工程技术分类 11
参考文献 13
2.1.1 腐蚀原电池 14
2.1 金属腐蚀的电化学电池 14
第2章 腐蚀电化学基础 14
2.1.2 双电层与电极电位 16
2.1.3 平衡电位与非平衡电位 17
2.1.4 可逆电极的类型 19
2.1.5 标准电极电位表与电偶序 21
2.2 电位-pH图 23
2.2.1 电位-pH图原理 23
2.2.2 金属的电位-pH图 23
2.2.3 电位-pH图应用及其局限性 27
2.3 极化与腐蚀速度 30
2.3.1 电极过程的控制性步骤与极化 30
2.3.2 电化学极化方程式 31
2.3.3 浓差极化方程式 32
2.3.4 腐蚀极化图 33
2.3.5 极化曲线与电极反应 35
2.4 析氢腐蚀与耗氧腐蚀 39
2.4.1 金属腐蚀的阳极过程和阴极过程 39
2.4.2 析氢腐蚀 40
2.4.3 耗氧腐蚀 42
2.5 金属的钝化 45
2.5.1 钝化现象 45
2.5.2 具有活化－钝化转变特征的阳极极化曲线 46
2.5.3 金属钝化理论 47
参考文献 49
3.1.1 阴极保护技术发展史 50
第3章 阴极保护原理与主要参数 50
3.1 阴极保护原理 50
3.1.2 阴极保护原理 53
3.2 阴极保护方法及主要参数 56
3.2.1 两种主要的阴极保护方法 56
3.2.2 阴极保护的主要参数 59
3.2.3 影响因素 66
3.3 阴极保护判据和有效性 74
3.3.1 阴极保护判据 74
3.3.2 保护电位判据应用的有效性 76
参考文献 81
4.1 牺牲阳极法阴极保护系统 83
4.1.1 电偶序与牺牲阳极法阴极保护 83
第4章 牺牲阳极法阴极保护技术 83
4.1.2 牺牲阳极法阴极保护系统构成 85
4.2 牺牲阳极材料 86
4.2.1 牺牲阳极材料的作用与要求 86
4.2.2 牺牲阳极的种类与规格 87
4.2.3 牺牲阳极材料的性能 94
4.3 牺牲阳极环境与填包料 115
4.3.1 牺牲阳极工作的环境介质 115
4.3.2 牺牲阳极填包料 116
4.4 牺牲阳极法阴极保护设计 120
4.4.1 牺牲阳极种类的选择 120
4.4.2 牺牲阳极法阴极保护的设计计算 121
4.5.1 阳极分布与安装 126
4.5 牺牲阳极安装与保护效果检测 126
4.5.2 检测站（测试桩） 128
4.5.3 保护效果检测 130
4.6 牺牲阳极的其他用途 135
4.6.1 牺牲阳极用作接地极 135
4.6.2 牺牲阳极用作参比电极 136
4.6.3 牺牲阳极用作接地电池 138
4.6.4 牺牲阳极用于接地排流和安全防范 138
参考文献 139
第5章 外加电流法阴极保护技术 141
5.1 外加电流法阴极保护系统 141
5.1.1 外加电流法阴极保护技术特点 141
5.1.2 外加电流法阴极保护系统构成 142
5.2 外加电流法阴极保护的电源设备 144
5.2.1 整流器 144
5.2.2 恒电位仪 145
5.2.3 恒电流式整流器 147
5.2.4 其他形式的电源 147
5.3 外加电流法阴极保护的辅助阳极 152
5.3.1 辅助阳极的作用与性能 152
5.3.2 辅助阳极材料 154
5.3.3 阳极床与填充料 166
5.4 外加电流法阴极保护设计 175
5.4.1 外加电流法阴极保护设计的条件和原则要求 175
5.4.2 保护参数选择与判据 178
5.4.3 工艺计算 179
5.4.4 管道沿线的电位分布和电流分布 184
5.5安装与施工 189
5.5.1 阳极地床处理 189
5.5.2 检测站（测试桩） 190
5.5.3 参比电极 191
5.5.4 导线敷设与接头处理 192
参考文献 194
第6章 阴极保护检测技术 196
6.1 概述 196
6.1.1 阴极保护检测技术的基本要求 196
6.1.2 阴极保护检测的任务 197
6.2 电位测试方法 197
6.2.1 直接参比法 197
6.2.2 地表参比法 198
6.2.3 近参比法 199
6.2.4 远参比法 200
6.2.5 断电法 201
6.2.6 近间距电位测量法 208
6.2.7 在杂散电流影响下的无电压降电位测量 215
6.2.8 极化试片法 220
6.3 电流测试方法 221
6.3.1 牺牲阳极输出电流的测量 221
6.3.2 管内电流测量 224
6.4 电阻测试方法 225
6.4.1 绝缘连接器的绝缘性能测试 225
6.4.2 接地电阻测试 228
6.4.3 土壤电阻率测试 231
6.5 管道外防腐层绝缘电阻测试及故障点检测 237
6.5.1 管道外防腐层绝缘电阻测试 237
6.5.2 防腐层漏点（缺陷）检测技术 243
6.5.3 故障点检测 250
参考文献 257
第7章 海水中金属结构物的阴极保护工程技术 258
7.1 海水腐蚀的特点 258
7.2 船舶的阴极保护 259
7.2.1 牺牲阳极法阴极保护 259
7.2.2 外加电流法阴极保护 270
7.3.1 阴极保护实施前的准备 278
7.3 港口码头的阴极保护 278
7.3.2 港口码头的阴极保护参数 280
7.3.3 牺牲阳极法阴极保护的设计计算 281
7.3.4 外加电流法阴极保护的设计计算 285
7.3.5 港口码头阴极保护效果的监测 287
7.3.6 数值计算方法在钢质码头和近海工程结构物阴极保护中的应用 287
7.4 海水冷却系统的阴极保护 289
7.4.1 冷凝器的阴极保护 289
7.4.2 泵的阴极保护 292
7.4.3 滤网和闸门的阴极保护 294
7.4.4 海水管道内的阴极保护 296
7.5.2 阴极保护判据和保护电流密度 297
7.5.1 混凝土中钢筋的腐蚀行为 297
7.5 海水中钢筋混凝土结构的阴极保护 297
7.5.3 阴极保护前的结构准备 298
7.5.4 阴极保护方式和阳极系统 299
7.6 检测与运行管理 299
7.6.1 阴极保护系统的调试 300
7.6.2 阴极保护系统的运行与维护 301
7.6.3 阴极保护系统的故障原因和消除 304
参考文献 305
第8章 土壤中金属结构物的阴极保护工程技术 307
8.1 土壤腐蚀的特点 307
8.1.1 土壤腐蚀的性质 307
8.1.2 土壤腐蚀的影响因素 308
8.1.3 土壤腐蚀的分级标准 312
8.1.4 土壤腐蚀的综合评价 313
8.2 埋地钢质管道的阴极保护 316
8.2.1 管道／土壤系统的状况与条件（涂覆层） 316
8.2.2 电绝缘与电连续性 319
8.2.3 抗杂散电流的措施 320
8.2.4 阴极保护设计（方法选择与设计计算） 326
8.2.5 安装与运行 333
8.3 储罐外侧底部的阴极保护 348
8.3.1 储罐底部阴极保护的特殊性 348
8.3.2 区域性阴极保护 348
8.3.3 阴极保护方法选择与设计计算 349
8.3.4 安装与运行 349
8.4.1 检测内容 352
8.4 检测与运行管理 352
8.4.2 主要故障与分析判断 353
参考文献 355
第9章 其他结构物的阴极保护工程技术 356
9.1 混凝土中钢筋的阴极保护 356
9.1.1 阴极保护方法 356
9.1.2 外加电流阴极保护系统 356
9.1.3 牺牲阳极阴极保护 360
9.1.4 保护电位判据 360
9.1.5 保护电流密度 362
9.1.6 混凝土中钢筋的阴极保护设计 362
9.1.7 安装与应用中的特殊性 363
9.2 储罐内的阴极保护 364
参考文献 365
第10章 阳极保护原理与主要参数 366
10.1 引言 366
10.2 金属钝性与阳极保护 368
10.2.1 可施加阳极保护体系的阳极极化曲线 368
10.2.2 钝性及表面膜 371
10.2.3 钝性的破坏与建立 375
10.3 阳极保护原理 378
10.3.1 阳极保护原理 378
10.3.2 钝化过程 383
10.3.3 钝化膜结构 384
10.4 实现阳极保护的方法 386
10.4.1 在溶液中添加氧化剂（钝化剂） 386
10.4.2 合金的阳极改性 387
10.4.3 保护器法 389
10.4.4 外电源法 389
10.5 阳极保护的主要参数 390
10.5.1 致钝电流密度和致钝电位 390
10.5.2 维钝电流密度 393
10.5.3 稳定钝态区电位范围 393
10.5.4 自活化时间 397
10.5.5 分散能力与保护距离 399
参考文献 400
第11章 阳极保护系统及其设计 401
11.1 阳极保护系统 401
11.1.1 辅助阴极 401
11.1.2 参比电极 405
11.1.3 阳极保护电源 410
11.2 阳极保护系统的设计与安装 412
11.2.1 阳极保护系统的设计 412
11.2.2 阳极保护系统的构型配置与安装 418
11.3 阳极保护致钝、维钝及运行管理 421
11.3.1 阳极保护致钝方法 421
11.3.2 阳极保护维钝方法 425
11.3.3 阳极保护的运行管理 431
参考文献 433
12.2 硫酸体系中的阳极保护 435
12.2.1 硫酸腐蚀特点 435
12.1 阳极保护技术的适用范围 435
第12章 阳极保护技术的工业应用 435
12.2.2 硫酸储存设备的阳极保护 439
12.2.3 硫酸换热器的阳极保护 441
12.2.4 硫酸运输车船的阳极保护 445
12.2.5 三氧化硫发生器的阳极保护 446
12.3 氨水及铵盐溶液中的阳极保护 448
12.3.1 碳钢在化肥溶液中的阳极保护 448
12.3.2 碳化塔的阳极保护 450
12.3.3 氨水储槽的阳极保护 452
12.4 纸浆及造纸工业中的阳极保护 455
12.4.1 碳钢在纸浆液中的电化学行为 455
12.4.2 纸浆液设备的阳极保护设计和系统操作 461
12.4.3 纸浆蒸煮釜的阳极保护 464
12.5 其他材料／介质体系的阳极保护应用 465
参考文献 466
第2篇 缓蚀剂与防锈技术 471
第13章 缓蚀剂概述 471
13.1 缓蚀剂在国民经济中的意义 471
13.2 缓蚀剂研究发展简史 471
13.3 缓蚀剂的定义、特点和使用概况 472
13.4 缓蚀作用和缓蚀效率 473
13.5 缓蚀剂的分类 473
13.5.1 按缓蚀剂的化学组成分类 473
13.5.2 按对电极过程的影响分类 474
13.5.3 按缓蚀剂在金属表面形成保护膜特征分类 475
13.6.1 金属材料 476
13.6.2 腐蚀介质 476
13.6 缓蚀剂的选用原则 476
13.5.4 其他分类方法 476
13.6.3 缓蚀剂的用量和复配 477
13.6.4 缓蚀剂使用时的环境保护 477
参考文献 477
第14章 缓蚀剂的缓蚀理论 478
14.1 无机缓蚀剂的缓蚀作用理论 478
14.1.1 阳极型缓蚀剂钝化（氧化）膜理论 478
14.1.2 阴极去极化型钝化剂的成膜理论 479
14.1.3 阴极型缓蚀剂在金属表面形成沉淀膜理论 480
14.1.4 混合型缓蚀剂阻滞阳极、阴极过程理论 482
14.2 有机缓蚀剂的缓蚀理论 483
14.2.1 有机缓蚀剂极性基团的物理吸附 484
14.2.2 有机缓蚀剂极性基团的化学吸附 486
14.2.3 有机缓蚀剂吸附和络合（螯合）作用 493
14.2.4 有机缓蚀剂分子π键吸附 493
14.2.5 有机缓蚀剂在金属表面的吸附规律 496
14.3 有机缓蚀剂非极性基的屏蔽效应（作用） 499
14.4 缓蚀剂的协同效应和拮抗效应 502
14.4.1 缓蚀剂的协同效应 502
14.4.2 缓蚀剂的拮抗效应 506
14.5 软硬酸碱（HSAB）理论在缓蚀剂研究中的应用 506
14.6 有机缓蚀剂的覆盖效应和负催化效应 508
14.6.1 覆盖效应 508
14.6.2 催化效应 509
14.7 缓蚀剂过电位理论 510
参考文献 511
第15章 缓蚀剂的试验研究方法 513
15.1 失重法 513
15.1.1 物理方法 513
15.1.2 化学方法 514
15.1.3 电化学方法 514
15.1.4 石油工业推荐试行的油气井酸化缓蚀剂腐蚀速率、缓蚀效率（静态失重）测试方法 514
15.1.5 电力工业火力发电厂锅炉化学清洗导则 515
15.2 电化学方法 515
15.2.1 极化曲线法评选缓蚀剂 516
15.2.2 线性极化法检测缓蚀剂 518
15.2.3 电化学法测量缓蚀剂对金属氢脆的影响 519
15.3.1 缓蚀剂的红外光谱（IR）测量分析 522
15.3 微观分析方法 522
15.3.2 紫外光谱在缓蚀剂研究中的应用 524
15.4 缓蚀剂的光电化学法测试 525
15.5 放射化学示踪原子方法 528
15.6 室内和现场评价缓蚀剂性能的测试仪器 528
15.6.1 CMB-410A缓蚀剂快速评定仪 528
15.6.2 CMB-1510B瞬时腐蚀速测量仪 529
15.6.3 Corr Test腐蚀电化学测试系统 530
参考文献 533
16.1.1 酸浸 534
16.1.2 酸洗 534
16.1 概述 534
第16章 酸性介质缓蚀剂 534
16.1.3 油井酸化 535
16.1.4 硫化氢和二氧化碳腐蚀 535
16.2 无机酸类缓蚀剂 536
16.2.1 硫酸溶液缓蚀剂 536
16.2.2 盐酸溶液酸洗作用机理和缓蚀剂 540
16.2.3 硝酸溶液缓蚀剂 545
16.2.4 氢氟酸、土酸溶液缓蚀剂 547
16.2.5 磷酸溶液缓蚀剂 548
16.2.6 氨基磺酸缓蚀剂 549
16.2.7 硫化氢的腐蚀机理及其缓蚀剂 549
16.2.8 二氧化碳腐蚀和缓蚀剂 552
16.3.2 乙酸缓蚀剂 556
16.3 有机酸类缓蚀剂 556
16.3.1 甲酸缓蚀剂 556
16.3.3 柠檬酸缓蚀剂 557
16.3.4 羟基乙酸（乙醇酸）缓蚀剂 558
16.3.5 乙二胺四乙酸（EDTA）缓蚀剂 558
16.4 酸性介质缓蚀剂在工业中的应用 560
16.4.1 石油化工生产中使用的缓蚀剂 560
16.4.2 冶金、机械和电力工业使用的酸洗缓蚀剂 575
参考文献 577
第17章 碱性溶液缓蚀剂 578
17.1 铝的缓蚀剂 578
17.2.2 碱性锌锰电池缓蚀剂 582
17.2.1 氯化铵型锌锰干电池缓蚀剂 582
17.2 锌、铅腐蚀与缓蚀剂 582
17.2.3 铅酸蓄电池缓蚀剂 583
17.3 铜、银金属的腐蚀与缓蚀剂 583
17.3.1 铜及其合金在自然界中的腐蚀 583
17.3.2 缓蚀剂在金属文物保护中的应用 585
17.3.3 银的变色与缓蚀剂保护 585
参考文献 587
第18章 中性介质缓蚀剂 588
18.1 中性介质溶液的类型和应用范围 588
18.2 油田污水腐蚀和缓蚀剂 588
18.2.1 油田污水中常见的腐蚀形式 588
18.2.2 油田污水缓蚀剂的研究和应用 589
18.2.3 杀菌剂在油田注水中应用 590
18.3 工业冷却水系统的腐蚀及缓蚀剂 592
18.3.1 水资源与节约用水 592
18.3.2 冷却水系统中的腐蚀、腐蚀形态及影响因素 593
18.3.3工业循环冷却水缓蚀剂 595
18.4 中性盐类水溶液中使用的缓蚀剂 619
18.4.1 脂肪胺和酰胺类 619
18.4.2 烷氨基醇类 620
18.4.3 肟和羟基喹啉 621
18.4.4 葡萄糖酸锌 621
18.5 中性有机溶液中使用的缓蚀剂 623
18.5.1 油／醇燃料用缓蚀剂 623
18.5.2 防冻液用缓蚀剂 624
18.5.3 液态烃中的缓蚀剂 627
18.5.4 醇与苯酚介质中的缓蚀剂 628
18.5.5 卤代烃中和三氯化铝的苯溶液中的缓蚀剂 628
参考文献 631
第19章 防锈、除锈技术的基础 633
19.1 防锈技术概论 633
19.1.1 防锈的目的及研究（范围）内容 633
19.1.2 防锈技术发展简史 634
19.2 金属在大气中腐蚀的原理 634
19.2.1 金属的化学、电化学和物理腐蚀 634
19.2.2 金属的大气腐蚀 635
19.3 试件清洗及干燥 639
19.3.1 清洗方法分类 639
19.3.2 清洗方法的选择 640
19.3.4 卤代烃溶剂清洗 641
19.3.3 石油系溶剂清洗 641
19.3.5 碱性水溶液清洗 642
19.3.6 乳剂清洗液 643
19.3.7 水剂清洗液 643
19.3.8 干燥 644
19.4 除锈及除氧化皮 644
19.4.1 有色金属在大气中的腐蚀产物 644
19.4.2 化学和电化学法除锈 645
19.4.3 机械法除锈及除氧化皮 646
19.5.1 表面活性剂概述 648
19.5.2 表面活性剂的各种性能和作用 648
19.5 表面活性剂 648
19.5.3 表面活性剂的亲水亲油平衡值HLB 652
19.5.4 表面活性剂的结构与分类 654
19.6 防锈水和防锈切削液 656
19.6.1 防锈水 656
19.6.2 切削液 657
参考文献 659
第20章 油溶性和气相缓蚀剂 660
20.1 油溶性缓蚀剂 660
20.1.1 油溶性缓蚀剂定义 660
20.1.2 油溶性缓蚀剂的缓蚀作用机理 660
20.1.3 油溶性缓蚀剂的分类 662
20.2.1 防锈油脂的分类 665
20.2 防锈油脂 665
20.1.4 国内常用油溶性缓蚀剂和石油产品有关的技术名称、含义 665
20.2.2 防锈油脂质量和有关标准 666
20.3 气相缓蚀剂和防锈包装材料 670
20.3.1 气相缓蚀剂的种类和性质 670
20.3.2 气相缓蚀剂的使用方法 674
20.3.3 气相防锈包装材料及试验方法标准 676
20.4 防锈油脂和气相防锈材料性能的试验方法 677
20.4.1 防锈油脂性能的试验方法 677
20.4.2 气相防锈材料性能的评价试验方法 681
参考文献 684
21.1 涂料缓蚀剂 685
21.1.1 缓蚀涂料的防蚀机理 685
第21章 涂料缓蚀剂和钢筋混凝土缓蚀剂 685
21.1.2 涂料缓蚀剂类型 686
21.1.3 涂料缓蚀剂的研究和应用情况 688
21.2 钢筋混凝土缓蚀剂 690
21.2.1 混凝土中钢筋腐蚀机理及影响因素 690
21.2.2 缓蚀剂在钢筋混凝土中的应用 693
21.2.3 钢筋混凝土失效的检测方法 694
参考文献 695
附录A 油溶性缓蚀剂—览表 697
附录B 石油产品有关技术指标含义 706
附录C 防锈油脂配方及使用说明 708
附录D 常用的气相防锈纸的配方和适用对象及效果 725
附录E 气相防锈薄膜和气相防锈油配方及用途 727