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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