●目錄
序
前言
章 緒論 1
1.1 油氣管線鋼的服役現狀與發展趨勢 1
1.2 油氣管線鋼土壤腐蝕實驗研究的背景與重要意義 3
1.3 X80管線鋼服役的腐蝕環境及其特點 5
1.4 土壤腐蝕的主要影響因素 6
1.4.1 中國土壤腐蝕網站建設 6
1.4.2 材料腐蝕實驗點的土壤環境性質 7
1.4.3 土壤腐蝕電池與電極過程 8
1.4.4 土壤腐蝕的影響因素 10
1.5 土壤腐蝕實驗研究方法 15
1.5.1 室外現場實驗 15
1.5.2 室內實驗 18
1.6 X80管線鋼土壤腐蝕研究工作進展 20
參考文獻 21
第2章 X80管線鋼在新疆土壤中的腐蝕行為研究 27
2.1 長輸管線的土壤腐蝕 27
2.2 實驗材料與方法 29
2.2.1 實驗材料與試樣制備 29
2.2.2 實驗介質 30
2.2.3 實驗方法 30
2.3 理化性能測試 31
2.3.1 拉伸性能測試 31
2.3.2 衝擊性能測試 33
2.3.3 彎曲性能測試 34
2.3.4 硬度測試 35
2.3.5 落#撕裂實驗 37
2.3.6 金相組織分析 37
2.3.7 焊接對主體管道影響程度和範圍分析 41
2.4 實驗結果與討論 43
2.4.1 X80管線鋼在霍爾果斯水飽和土壤中的腐蝕行為研究 43
2.4.2 X80管線鋼在烏魯木齊土壤模擬溶液中的腐蝕行為研究 47
2.4.3 X80管線鋼在連木沁土壤模擬溶液中的腐蝕行為研究 69
2.4.4 X80管線鋼在庫爾勒土壤模擬溶液中的腐蝕行為研究 98
2.5 本章結論 107
參考文獻 108
第3章 X80管線鋼在青海土壤中的腐蝕行為研究 110
3.1 實驗材料與方法 110
3.2 實驗結果分析與討論 111
3.2.1 腐蝕速率的測定 111
3.2.2 腐蝕形貌觀察及分析 112
3.2.3 極化曲線分析 117
3.2.4 機理分析 119
3.3 本章結論 120
參考文獻 120
第4章 X80管線鋼在甘肅土壤中的腐蝕行為研究 121
4.1 實驗材料與方法 121
4.1.1 實驗材料與試樣制備 121
4.1.2 實驗介質 121
4.1.3 實驗方法 122
4.2 實驗結果分析與討論 122
4.2.1 失重分析 122
4.2.2 腐蝕形貌觀察與分析 123
4.3 本章結論 144
第5章 X80管線鋼在陝西水飽和土壤中的腐蝕行為研究 146
5.1 實驗材料與方法 146
5.1.1 實驗材料與試樣制備 146
5.1.2 實驗介質 147
5.1.3 電化學測量 147
5.1.4 腐蝕形貌觀察 147
5.2 實驗結果分析與討論 147
5.2.1 X80管線鋼在靖邊水飽和鹽漬土壤中的腐蝕行為研究 147
5.2.2 X80管線鋼在榆林堿性沙土中的腐蝕行為研究 153
5.2.3 X80管線鋼在延安水飽和土壤中的腐蝕行為研究 157
5.3 本章結論 161
參考文獻 162
第6章 X80管線鋼在河南水飽和土壤中的腐蝕行為研究 163
6.1 實驗材料與方法 163
6.1.1 實驗材料與試樣制備 163
6.1.2 實驗介質 163
6.1.3 電化學測量 163
6.1.4 腐蝕形貌觀察 164
6.2 實驗結果分析與討論 164
6.2.1 電化學分析 164
6.2.2 腐蝕形貌觀察及分析 166
6.3 本章結論 168
參考文獻 169
第7章 X80管線鋼在重慶水飽和土壤中的腐蝕行為研究 170
7.1 實驗材料與方法 170
7.1.1 實驗材料與試樣制備 170
7.1.2 實驗介質 170
7.1.3 電化學測量 171
7.1.4 腐蝕形貌觀察 171
7.2 實驗結果分析與討論 171
7.2.1 電化學分析 171
7.2.2 腐蝕形貌觀察及分析 173
7.3 本章結論 175
參考文獻 175
第8章 X80管線鋼在東南酸性土壤模擬溶液中的腐蝕行為研究 177
8.1 實驗材料與方法 177
8.1.1 實驗材料與試樣制備 177
8.1.2 實驗溶液 178
8.1.3 電化學腐蝕實驗 178
8.1.4 表面形貌觀察與腐蝕產物分析 178
8.2 實驗結果分析與討論 179
8.2.1 宏觀形貌觀察 179
8.2.2 微觀SEM形貌觀察和EDS分析 179
8.2.3 腐蝕速率測定 182
8.2.4 極化曲線測量 182
8.3 本章結論 184
參考文獻 184
第9章 X80管線鋼在海濱鹽堿土壤模擬溶液中的腐蝕行為研究 186
9.1 實驗材料與方法 186
9.1.1 實驗材料與試樣制備 186
9.1.2 實驗溶液 186
9.1.3 電化學腐蝕實驗 186
9.1.4 表面形貌觀察與腐蝕產物分析 187
9.2 實驗結果分析與討論 187
9.2.1 宏觀形貌觀察 187
9.2.2 微觀SEM形貌觀察和EDS分析 187
9.2.3 腐蝕速率測定 191
9.2.4 極化曲線測量 191
9.3 本章結論 193
參考文獻 193
0章 X80管線鋼在庫爾勒土壤中的微生物腐蝕規律研究 194
10.1 微生物腐蝕研究進展 194
10.1.1 微生物腐蝕研究意義 194
10.1.2 微生物腐蝕研究現狀 195
10.1.3 生物膜與生物附著 197
10.1.4 微生物腐蝕形成的表面膜層對腐蝕動力學的影響 200
10.2 實驗過程與方法 201
10.2.1 實驗菌種 201
10.2.2 實驗過程 202
10.3 實驗結果分析與討論 205
10.3.1 電化學分析 205
10.3.2 表面形貌觀察與分析 207
10.3.3 腐蝕機理分析 217
10.4 本章結論 218
參考文獻 219
1章 天然氣管道土壤應力腐蝕開裂研究現狀 222
11.1 應力腐蝕開裂研究背景與意義 222
11.1.1 硫化物應力腐蝕開裂 223
11.1.2 高pH應力腐蝕開裂 224
11.1.3 近中性pH應力腐蝕開裂 224
11.2 應力腐蝕開裂的影響因素 225
11.2.1 材料因素 225
11.2.2 環境因素 227
11.2.3 力學因素 228
11.3 應力腐蝕開裂研究現狀 228
11.3.1 應力腐蝕開裂機理研究進展 228
11.3.2 應力腐蝕開裂敏感性評定參數 229
11.3.3 應力腐蝕開裂實驗方法 231
11.4 應力腐蝕開裂研究熱點 231
11.4.1 應力腐蝕開裂的機理研究 231
11.4.2 應力腐蝕開裂的裂紋擴展特征研究 232
11.4.3 應力腐蝕開裂的壽命預測與模型研究 233
11.4.4 應力腐蝕開裂的現場調查程序和評估做法研究 234
11.4.5 應力腐蝕開裂的完整性評價方法研究 237
11.4.6 應力腐蝕開裂的預防措施研究 239
11.4.7 應力腐蝕開裂的檢測及監測方法研究 239
參考文獻 241
2章 0.8 設計繫數用X80管線鋼斷裂韌性測試 243
12.1 斷裂韌性測試方法 243
12.2 實驗過程與方法 244
12.2.1 實驗原理 244
12.2.2 實驗材料 245
12.2.3 斷裂韌性測試 245
12.2.4 起裂點的判定 248
12.3 X80管線鋼斷裂韌性實驗研究 248
12.4 X80管線鋼失效評估圖研究 251
12.4.1 雙判據法原理 252
12.4.2 X80管線鋼選擇曲線3失效評估圖建立 253
12.5 本章結論 256
參考文獻 256
3章 0.8 設計繫數用X80管線鋼在近中性NS4溶液中的SCC行為研究258
13.1 實驗方法及過程 259
13.1.1 實驗材料與試樣制備 259
13.1.2 實驗條件與過程 260
13.2 實驗結果與分析 260
13.2.1 三種X80管線鋼SSRT實驗結果 260
13.2.2 斷口形貌觀察 263
13.2.3 斷口側面形貌分析 272
13.3 本章結論 274
4章 焊縫類型和陰極保護對X80管線鋼的SCC行為影響研究 276
14.1 實驗方法及過程 277
14.1.1 實驗材料與試樣制備 277
14.1.2 實驗條件與過程 279
14.2 實驗結果與分析 279
14.2.1 不考慮陰極保護電位情況下X80管線鋼的SCC實驗結果 279
14.2.2 考慮陰極保護電位的情況下X80管線鋼的SCC實驗結果 287
14.3 本章結論 297
參考文獻 297
5章 X80管線鋼在近中性pH環境中臨界破斷應力研究 299
15.1 實驗方法及過程 299
15.1.1 試樣尺寸及形狀 299
15.1.2 實驗環境 299
15.2 實驗結果與分析 301
15.3 本章結論 303

本書全面地介紹了近年來作者所在的研究小組對X80管線鋼在我國典型腐蝕性土壤環境中的腐蝕試驗，展示了腐蝕研究方法、腐蝕數據積累和腐蝕行為規律與機理等方面的研究成果。同時，本書也詳細介紹了X80管線鋼及其焊縫在近中性土壤環境中的應力腐蝕規律與機理方面的研究成果。全書貫穿的主線是以我國西氣東輸管線經過的典型腐蝕性土壤為背景，以室內模擬和加速腐蝕試驗為手段，考慮了X80管線鋼在服役中可能產生的各種腐蝕形式（點腐蝕、應力腐蝕和微生物腐蝕等），研究小組開展了繫統的研究工作，研究成果可為X80管線鋼在我國土壤環境中的服役使用提供翔實可靠的基礎腐蝕數據，為管線的長周期安全運行提供科學依據。

    章緒論
    1.1油氣管線鋼的服役現狀與發展趨勢
    管道運輸作為五大運輸方式之一，已有100多年的歷史。目前，發達國家的原油管輸量占其總輸量的80%，成品油長距離運輸也基本實現了管道化；天然氣管輸量達95%。近年來，優選油氣資源產量穩定增長，海上油氣田、頁岩氣及油砂等很好規油氣資源產量迅速增長。北美地區加大油砂與頁岩氣的開采力度，俄羅斯及中東地區國家加大能源出口力度，中國、印度等新興經濟體能源需求保持飛速增長，進一步推動了油氣管道建設的發展，眾多大型跨國管道得以規劃和建設[1-3]。
    由優選油氣管道總裡程統計數據可知，2015年優選油氣管道總裡程達到205.8萬km。其中，原油管道總裡程為等