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