腐蚀监测技术

1概述

１.１腐蚀的定义

１.２腐蚀损失

１.３腐蚀监测及其在腐蚀防护与控制中的重要性

１.４本书的组织结构

１.５参考文献

2腐蚀基础知识和性能表征技术

２.１腐蚀的分类

２.２全面腐蚀

２.３钝化和局部腐蚀

２.３.１电偶腐蚀

２.３.２点蚀

２.３.３缝隙腐蚀

２.３.４成分选择腐蚀(脱合金)

２.３.５晶间腐蚀

２.４微生物腐蚀

２.５流动促进腐蚀和磨损腐蚀

２.６应力腐蚀破裂

２.７腐蚀疲劳

２.８氢脆

２.９表征技术

２.９.１表面分析技术

２.９.２腐蚀产物表征手段

２.１０参考文献

第一篇 腐蚀监测的电化学技术

3电化学极化技术

３.１引言

３.２腐蚀的电化学本质

３.３能量电位电流的关系

３.３.１能量

３.３.２电位

３.３.３电流

３.４电化学极化技术测定腐蚀速度

３.４.１极化电阻法

３.４.２Tafel外推法

３.４.３循环动电位极化法

３.４.４循环电流阶梯极化法

３.４.５恒电位极化法

３.４.６电偶腐蚀速率

３.５腐蚀电流Icorr与腐蚀速度的转化

３.６实验室电极化方法测定腐蚀速度

３.６.１工作电极

３.６.２辅助电极

３.６.３参比电极

３.６.４电解液

３.６.５恒电位仪

３.７极化法现场测定腐蚀速度

３.８极化法测定腐蚀速度的局限性

３.８.１溶液电阻

３.８.２扫描速度

３.８.３电极搭桥

３.８.４氧化还原反应的存在

３.８.５腐蚀电位的变化

３.８.６扩散控制的情况

３.８.７仅适用于均匀腐蚀

３.９极化法在工业中的应用

３.１０发展趋势

３.１１补充资料

３.１２参考文献

4电化学噪声法

４.１引言

４.１.１什么是电化学噪声？

４.１.２电化学噪声测量的历史

４.２电化学噪声的测量

４.２.１电化学电位噪声

４.２.２电化学电流噪声

４.２.３电位和电流噪声同时测量

４.２.４仪器要求

４.３可替代的电化学噪声方法

４.３.１非对称电极法

４.３.２切换法

４.３.３噪声与阻抗联合测定

４.３.４电化学噪声设备的测试

４.４电化学噪声的解释

４.４.１引言

４.４.２时间记录的直接检查

４.４.３统计法

４.４.４波谱法

４.４.５小波分析方法

４.４.６混沌法

４.４.７神经网络法

４.５电化学噪声法和极化电阻法在计算腐蚀速度方面的比较

４.５.１噪声电阻的优势

４.５.２电化学噪声法辨别腐蚀类型

４.６实际应用

４.７谐波失真分析

４.８电化学频率调制

４.９参考文献

5零电阻电流计和流电传感器

５.１引言

５.２伽伐尼电流

５.３零电阻电流计测量电路

５.４应用

５.４.１大气

５.４.２冷却水

５.４.３土壤

５.４.４缝隙

５.４.５混凝土

５.５发展趋势

５.６参考文献

6微流电池技术

６.１引言

６.２微流电池方法的原理

６.２.１微流电池方法所解决的问题

６.２.２物理模型

６.２.３获取局部腐蚀速率的微流电池方法

６.２.４技术的验证

６.２.５基于微流电池方法的局部腐蚀监测仪的现场应用

６.３数据解释和应用

６.３.１碳钢腐蚀有效控制的一般问题

６.３.２缓蚀剂作用原理

６.３.３冷却水处理时的性能问题

６.３.４改善冷却水处理性能的集成解决方案

６.３.５解释局部腐蚀监测仪读数应考虑的因素

６.４应用

６.５发展趋势及补充资料

６.６参考文献

7腐蚀热力学及电位法测定局部腐蚀

７.１引言

７.２腐蚀热力学

７.２.１化学势与电化学势

７.２.２电极电势

７.２.３吉布斯自由能

７.２.４非标准状态下的电极电势

７.２.５腐蚀电位与混合电位理论

７.３合金的电位序

７.４电位法测定局部腐蚀

７.４.１钝态

７.４.２局部腐蚀敏感性指标

７.４.３局部腐蚀敏感性指标的测定

７.５总结

７.６参考文献

8多电极系统

８.１引言

８.２早期多电极系统

８.３非耦合多电极矩阵

８.４耦合多电极系统的腐蚀探测

８.５耦合多电极系统用于空间腐蚀及电化学研究

８.６耦合多电极矩阵系统的空间腐蚀测定

８.７耦合多电极矩阵传感器的简单输出参数

８.７.１腐蚀监测耦合多电极矩阵传感器的原理

８.７.２局部腐蚀最大速率

８.７.３用耦合多电极矩阵传感器与局部腐蚀速率因子估计均匀腐蚀速率

８.７.４用耦合多电极矩阵传感器与局部腐蚀深度因子估计均匀腐蚀深度

８.７.５局部腐蚀累计最大速率

８.８内部电流、导电沉积物和缝隙对CMAS探头表面裂纹的最小影响

８.８.１内部电流对耦合多电极矩阵传感器测定局部腐蚀速率的最小影响

８.８.２含H2S环境中腐蚀产物的形成对耦合多电极矩阵传感器测定局部腐蚀速率的最小影响

８.８.３裂纹对耦合多电极矩阵传感器测定局部腐蚀速率的最小影响

８.９耦合多电极矩阵传感器测定腐蚀速率的确认

８.９.１与工业冷却水系统中碳钢试片数据的比较

８.９.２与海水系统中碳钢、铝、不锈钢试片数据的比较

８.９.３与铝合金多电极贯穿探头数据的比较

８.１０实时腐蚀监测耦合多电极矩阵传感器的应用

８.１１多电极系统的局限性

８.１２总结

８.１３参考文献

第二篇 腐蚀监测的其他物理化学方法

9重量分析技术

９.１引言

９.２热重分析（TGA）技术

９.３石英晶体微量天平（QCM）技术

９.３.１QCM原理

９.３.２石英晶体微量天平实验及设备

９.３.３耗散技术

９.３.４电化学石英晶体微量天平

９.４重量分析技术总结

９.５参考文献

１０放射性示踪法

１０.１原理及历史

１０.２前提

１０.３标号法

１０.３.１整体活化或热中子活化

１０.３.２薄层活化或表面层活化

１０.４潜在同位素

１０.５腐蚀单位的转化及校准

１０.６应用及局限性

１０.６.１应用示例

１０.６.２局限性

１０.７补充资料

１０.８参考文献

11电阻技术

１１.１引言及背景

１１.２感测探针设计

１１.３应用实例

１１.３.１化工及石油和天然气工业

１１.３.２混凝土结构

１１.３.３大气

１１.３.４土壤腐蚀

１１.４感测探针的电子器件和仪表

１１.５电阻法的演化

１１.５.１电感法

１１.５.２场信号法

１１.６优点和局限性

１１.７结束语

１１.８参考文献

12腐蚀监测无损评价技术

１２.１引言

１２.２腐蚀监测无损评价技术

１２.２.１超声波监测技术

１２.２.２涡流

１２.２.３声发射及设备

１２.２.４导波及设备

１２.２.５红外热成像

１２.３发展趋势

１２.４参考文献

13氢渗透测量技术在石油化工装置上的应用

１３.１引言

１３.２导致氢渗透的原因及测量

１３.３用氢通量测量仪器测量氢活性

１３.４应用实例

１３.４.１用氢通量技术评估氢损伤

１３.４.２除氢处理

１３.４.３用氢通量展示酸性气体腐蚀和相关介质腐蚀

１３.３.４用氢通量显示HF酸腐蚀

１３.４.５环烷酸腐蚀和硫酸根腐蚀

１３.５参考文献

14旋转笼及喷射冲击技术

１４.１引言

１４.２旋转笼

１４.２.１历史

１４.２.２旋转笼设备

１４.２.３旋转笼的流动特性

１４.２.４均匀腐蚀与局部腐蚀的模拟

１４.２.５旋转笼的典型应用

１４.３喷射冲击

１４.３.１历史

１４.３.2喷射冲击装置

１４.３.３喷射冲击的流体特性

１４.３.４均匀腐蚀与局部腐蚀的模拟

１４.３.５喷射冲击的典型应用

１４.４根据实验室测试结果预测工业应用

１４.４.１管道剪切应力

１４.４.２管道与旋转笼的相互关系

１４.４.３管道与喷射冲击的相互关系

１４.５发展趋势

１４.６补充资料

１４.７参考文献

第三篇 特殊环境下的腐蚀监测及其他

15微生物环境下的腐蚀监测

１５.１引言

１５.１.１生物膜

１５.１.２MIC监测

１５.1.3离线生物膜监测

１５.１.４在线污垢监测

１５.２MIC的腐蚀监测

１５.２.１离线方法

１５.２.２在线技术

１５.３电化学传感器对MIC的风险评价

１５.３.１BIoGEORGE系统

１５.３.２BIOX系统

１５.４在线监测整体系统

１５.５案例介绍

１５.５.１不锈钢缝隙腐蚀的抑制

１５.５.２电厂冷却水处理的优化

１５.５.３矿泉水厂生物膜的检测

１５.５.４废水消毒处理的测试

１５.５.５电厂铜合金冷凝管钝化的监测

１５.５.６钢厂冷却水处理的监测

１５.５.７冷却塔水处理的评价

１５.６总结

１５.７参考文献

16混凝土的腐蚀监测

１６.１引言

１６.２混凝土中腐蚀恶化机制

１６.２.１一般恶化模型

１６.２.２初始阶段

１６.２.３恶化阶段

１６.２.４结构服役寿命管理

１６.３混凝土中腐蚀评估及腐蚀风险

１６.３.１碳酸化

１６.３.２氯化物含量

１６.３.３水含量及混凝土电阻率

１６.３.４电位值

１６.３.５腐蚀速率

１６.４腐蚀监测传感器

１６.４.１用于耐久性评估的测量分类

１６.４.２氯化物含量测量传感器

１６.４.３水泥电阻测量传感器

１６.４.４电势测量传感器

１６.４.５去钝化和腐蚀速率测量传感器

１６.５数据评价

１６.５.１数据采集速度

１６.５.２耐久性评估中的数据监测

１６.６应用

１６.６.１应用领域

１６.６.２基本条件及限制

１６.６.３应用实例

１６.７结论

１６.８参考文献

17土壤的腐蚀监测

１７.１引言

１７.２土壤腐蚀探头类型

１７.３电阻探头

１７.３.１电阻探头的类型

１７.３.２典型应用

１７.３.３电阻探头安装位置的选择

１７.４监测及数据解释

１７.５效果标准

１７.６参考文献

１７.７参考书目

18涂层下腐蚀监测

１８.１引言

１８.２涂层下腐蚀监测方法

１８.２.１电化学阻抗谱

１８.２.２电化学噪声

１８.２.３其他技术

１８.３小结

１８.４参考文献

19阴极保护监测

１９.１引言

１９.２阴极保护监测

１９.３阴极保护监测技术

１９.４阴极保护监测工艺

１９.５腐蚀防护效果

１９.６监测结果及维护时机

１９.７结构物价值的增加

１９.８较低的更新及维修成本

１９.９阴极保护监测是美国政府的最低要求

１９.１０监测频率增强腐蚀防护效果

１９.１1NACE 推荐

１９.１2关于危险环境的阴极保护监测

１９.１３现场数据有利于阴极保护监测

１９.１４数据管理

１９.１５总结

１９.１６参考文献

20远程监测和计算机应用

２０.１引言

２０.１.１为何进行远程监测

２０.１.２本章内容

２０.１.３远程监测基础

２０.１.４远程监测系统的关键因素

２０.２数据处理

２０.２.１数据的性质与临界状态

２０.２.２数据传输量和频率

２０.３通信网络

２０.３.１私人网络

２０.３.２固定网与局域网

２０.３.３固定与移动站点

２０.３.４过时的广域网

２０.３.５固定站点的广域网选择

２０.４具体要求

２０.４.１电源要求

２０.４.２环境要求

２０.４.３输入要求

２０.４.４远程控制；输出要求

２０.５NOC和支持系统

２０.５.１网络运行中心基础

２０.５.２数据安全与冗余

２０.５.３数据的输出、分析与归类

２０.５.４报警通知

２０.５.５支持系统

２０.６补充资料

２０.７参考文献

21腐蚀预测模型

２１.１引言

２１.２经验模型举例

２１.２.１自然环境下的均匀腐蚀模型

２１.２.２工业加工环境下的均匀腐蚀模型

２１.２.３流体加速腐蚀的经验模型

２１.２.４局部腐蚀的经验模型

２１.２.５统计方法预测局部腐蚀

２１.２.６人工神经网络模型

２１.２.７专家系统

２１.３机制模型(基于物理的)

２１.３.１热力学模型

２１.３.２均匀腐蚀模型

２１.３.３局部腐蚀模型

２１.４发展趋势

２１.５参考文献

２１.５.１一般阅读和更多资料的来源

２１.５.２详细参考文献

第四篇 应用及研究

22发动机排放系统的腐蚀监测

２２.１引言

２２.２往复式发动机燃烧及排放

２２.２.１燃烧过程及影响因素

２２.２.２操作变量对于燃烧产物形成的影响

２２.２.３催化剂的影响

２２.３腐蚀源的形成

２２.３.１硫酸的形成

２２.３.２硝酸的形成

２２.３.３羧酸

２２.４监测技术

２２.４.１经典重量法

２２.４.２利用电阻探头原位测量腐蚀性

２２.４.３湿化学分析技术

２２.５当前问题及未来需要

２２.６参考文献

23微流电池技术对冷却水系统的腐蚀监测

２３.１引言

２３.２腐蚀防护项目选择及优化

２３.３化学处理设备的项目优化

２３.４通过初步冷却塔测试进行项目优化

２３.５精炼厂碳氢化合物泄漏探测及控制

２３.６精炼厂泄漏探测及优化

２３.７含盐水冷却水系统中黄铜腐蚀防护

２３.８参考文献

24造纸工业的腐蚀监测

２４.１引言

２４.２实验过程

２４.２.１造纸机腐蚀

２４.２.２多次蒸发器系统

２４.３结果和分析

２４.３.１造纸机腐蚀

２４.３.２蒸发器腐蚀

２４.４结论

２４.４.１造纸机腐蚀

２４.４.２蒸发器腐蚀

２４.５致谢

２４.６参考文献

25利用新型监测技术进行化工设备的腐蚀控制

２５.１引言

２５.２调查

２５.２.１三电极电化学噪声测定原理

２５.２.２三电极电化学噪声测定的验证

２５.３监测及腐蚀防护

２５.３.１以化工厂所受腐蚀破坏为例的概要说明

２５.３.２测量准备

２５.３.３安装测量设备

２５.３.４监测及结果

２５.４结论

２５.５参考文献

26耦合多电极阵列传感器（CMAS）在阴极保护条件下的腐蚀监测

２６.１引言

２６.２采用CMAS探头对阴极保护系统的腐蚀速率进行测定

２６.３碳钢在模拟海水中局部腐蚀速率的测定

２６.３.１临界保护电位的测定

２６.３.２阴极保护条件下的腐蚀速率测定

２６.３.３小结

２６.４碳钢在混凝土中局部腐蚀速率的测定

２６.４.１在新预拌混凝土中碳钢的局部腐蚀

２６.４.２阴极保护时的局部腐蚀速率

２６.４.３小结

２６.５阴极保护条件下碳钢在土壤中局部腐蚀速率的测定

２６.５.１浸透模拟海水的土壤中的腐蚀速率

２６.５.２阴极保护条件下的腐蚀速率

２６.５.３小结

２６.６阴极保护条件下碳钢在饮用水中局部腐蚀速率的测定

２６.６.１最大局部腐蚀速率

２６.６.２均匀腐蚀速率

２６.６.３探头电位

２６.６.４测试后探头的表观检查

２６.６.５小结

２６.７参考文献

27采用丝束电极研究暂时性保护油膜下金属的腐蚀

２７.１引言

２７.２有机涂层的导电机制

２７.２.１盐溶液中TPOC的离子电子导电性能

２７.２.２盐溶液中TPOC降解时的半导体转变

２７.３丝束电极及其工作原理

２７.４丝束电极的应用

２７.４.１暂时性保护油膜失效前的电位变化

２７.４.２暂时性保护油膜膜下金属腐蚀的研究

２７.４.３暂时性保护油膜耐污性能的研究

２７.４.４润滑剂及其对TPOC腐蚀行为影响研究

２７.５参考文献

28场指纹检测仪（FSM.IT）腐蚀监测

２８.１引言

２８.１.１场指纹检测仪（FSM.IT）

２８.１.２潮湿酸性气体管道腐蚀监测的典型挑战

２８.２实例研究

２８.２.１6in含硫气体管道实例研究

２８.２.２4in含硫气体管道实例研究

２８.２.３30in工业用水管道实例研究

２８.２.４6in含硫气体管道实例研究

２８.２.５48in输油管道实例研究

２８.２.６8in含硫气体生产管道实例研究

２８.２.７摘要

２８.３致谢

２８.４参考文献

《腐蚀监测技术》是关于腐蚀监测的系统性著作。内容包括各种监测技术、各种防腐蚀方法所适应的监测技术、特殊环境下的腐蚀监测技术、监测技术的实际应用案例等。涉及电化学技术、电化学噪声法、微流电池技术、多电极系统、重量分析技术、放射性示踪法、电阻技术、氢流量测试法、旋转笼及喷射冲击技术、场特征法等监测技术，重点对微生物环境下的腐蚀监测、混凝土的腐蚀监测、土壤的腐蚀监测、涂层下的腐蚀监测、远程监测、发动机排放系统的腐蚀监测、冷却水系统的腐蚀监测、化工设备的腐蚀监测进行了介绍，全面实用。

《腐蚀监测技术》适合于从事现场腐蚀监测、腐蚀科研和教学的科学技术人员使用，还可以作为腐蚀与防护专业的教材或参考书。