Pipeline Corrosion and Cathodic Protection pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Parker, Marshall E./ Peattie, Edward G.

出品人:

页数:166

译者:

出版时间:1988-7

价格:$ 90.34

装帧:

isbn号码:9780872011496

丛书系列:

图书标签:

• 腐蚀
• 管道
• 阴极保护
• 腐蚀控制
• 材料科学
• 石油化工
• 天然气
• 工程
• 防腐蚀
• 资产完整性

工业流程中的流体动力学与设备设计：系统优化与维护策略 本书聚焦于现代工业生产中，流体在管道、容器及相关设备中的复杂流动行为，以及如何基于这些流体力学原理对关键工业设备进行优化设计、可靠运行和高效维护。 在石油化工、能源、水处理和制药等诸多领域，流体输送系统是核心基础设施。管道系统的设计和运行效率直接决定了整体生产的成本、安全性和环境友好性。本书系统地梳理了从基础的层流、湍流理论到复杂多相流动的物理机制，并将其应用于实际工程问题的解决之中。 --- 第一部分：基础流体力学与管道设计原理 本部分首先奠定了理解复杂工业流动的理论基础，并着重于如何将这些理论转化为可行的工程设计规范。 第一章：流体力学基础回顾与工业应用背景 本章对连续介质力学、雷诺数、边界层理论等核心概念进行深入回顾。特别强调了在工业尺度下，流体的非牛顿行为（如高分子溶液、浆料）如何显著区别于理想流体的假设。讨论了从实验室数据到大规模工业管线放大设计中的尺度效应问题。 1.1 粘性流体本构方程与应力张量分析 1.2 湍流模型：RANS方程及其在复杂几何体中的应用 1.3 工业管网的能耗分析：摩擦损失的精确计算 第二章：管道系统水力学与元件选型 本章详细分析了管道系统中的能量损失来源，包括摩擦损失和局部损失。重点讨论了阀门、弯头、三通、扩大缩短段等关键元件对系统压降的影响。提出了基于系统阻力曲线的优化设计方法，以最小化泵送能耗。 2.1 局部阻力系数的经验与半经验模型 2.2 动态元件（阀门、止回阀）的流量特性与选型标准 2.3 变直径管道的流动稳定性与冲击负荷预测 第三章：材料选择与结构完整性 在流体输送系统中，管道的材料选择必须同时考虑流体的化学腐蚀性、操作压力和温度。本章探讨了碳钢、不锈钢、合金材料以及非金属衬里材料在特定工况下的适用性。强调了疲劳分析在预测长期运行寿命中的关键作用。 3.1 工业管道材料的力学性能与耐受极限 3.2 化学兼容性矩阵：评估腐蚀速率与环境因素 3.3 焊接、法兰连接的质量控制与应力分布分析 --- 第二部分：复杂流动现象与过程强化 现代流程工业面临的挑战往往涉及多相流、高速流动或极端温度环境。本部分深入探讨了这些复杂流动现象的物理建模和控制手段。 第四章：多相流动的工程化处理 多相流（气-液、液-液、气-固）是石油、天然气和化工领域的核心难题。本章侧重于工程实践中常用的流动模式识别、持液率预测和压力梯度计算方法，特别是针对气液两相流的经验性关联式和基于欧拉-欧拉模型的数值方法。 4.1 气液两相流的流动模式图谱（雷诺图）与转换点预测 4.2 气固流化床系统中的颗粒输送与返混效应 4.3 复杂管线中的气塞流与瞬态压力波的控制 第五章：换热器与反应器内部流场优化 流体动力学不仅作用于管道，更决定了换热设备和反应器的性能。本章以壳管式换热器和搅拌釜反应器为案例，分析了如何通过优化导流板设计、管束排列和混合器几何形状来增强传热效率和反应均匀性。 5.1 换热器管程与壳程的流速分布均匀性分析 5.2 反应器中的混合效率与停留时间分布（RTD） 5.3 过程强化：微反应器中的传质与传热增强技术 第六章：流动诱导的动态现象与安全 流体流动并非总是稳定的。本章集中讨论了流动不稳定性，如振动、水锤（水击）和气穴现象（空化），以及它们对设备寿命的威胁。提供了缓解和吸收瞬态能量的工程措施。 6.1 水锤现象的发生机理、预测与快速关断阀的影响 6.2 管道振动分析：涡流脱落与流致振动（FLIV） 6.3 空化现象的临界条件判断与泵的抗气蚀设计 --- 第三部分：过程维护、监测与数字化集成 优化设计必须与先进的监测技术和维护策略相结合，才能确保长期、可靠的运行。 第七章：管道完整性管理中的流致磨损与冲蚀 在输送含有固体颗粒或高速液体的介质时，冲蚀（Erosion）是主要的失效模式之一。本章详细探讨了颗粒撞击角度、速度与冲蚀率之间的关系，并介绍了如何通过材料改性（如硬质合金堆焊）和改变流场设计（如降低流速和增加弯曲半径）来延长管道寿命。 7.1 颗粒冲击模型：从二维到三维磨损预测 7.2 液体冲蚀与闪蚀：高压蒸汽系统中的失效机制 7.3 在线冲蚀监测技术与维护决策 第八章：先进的流动监测与状态评估 本章介绍了用于实时监测管道和设备内部流场状况的前沿技术，这些技术是实现预测性维护的基础。 8.1 导波检测技术在埋地和绝热管道中的应用 8.2 磁致伸缩传感器在水锤事件中的高频记录 8.3 基于CFD模型的“数字孪生”：工况实时评估与异常预警 第九章：智能管道系统的集成与控制 展望未来，流体输送系统正向智能化发展。本章讨论了如何将流体力学仿真结果与过程控制系统（PCS）和安全仪表系统（SIS）相结合，以实现流体过程的自适应优化和故障的早期隔离。 9.1 流量控制回路中的先进 PID 算法与非线性控制 9.2 泄漏检测系统（LDS）中的瞬态压力波追踪算法 9.3 优化操作窗口：在维持流体力学安全裕度的前提下实现能耗最小化 --- 本书旨在为流程工程师、设备设计师以及负责工业设施完整性管理的专业人员提供一套全面的、以流体力学为核心的系统工程解决方案，确保关键基础设施在严苛的工业环境中实现最优的性能和最长的可靠寿命。

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这本书的叙事风格非常独特，它不像传统的学术著作那样板着脸孔，反而带着一种资深工程师对同行分享经验时的那种坦诚和热情。在讨论阴极保护系统的设计与维护时，作者多次穿插了自己多年来遇到的“坑”和教训，这种“反面教材”的分享比单纯的正面指导更有警示作用。比如，他详细描述了一次因接地电阻计算失误导致的保护失效案例，并据此引出了对长期监测技术（如IBE传感器）的深入介绍。这种“讲故事”的方式，让那些枯燥的规范条文变得生动起来，也让读者能够更容易地在脑海中构建出整个系统的运行图景。从设计阶段的牺牲阳极选择，到运行中的电流密度校准，每一步骤的权衡取舍都被剖析得淋漓尽致。对于我这种希望将知识快速转化为实践操作的人来说，这种融合了经验教训的叙述方式，是无价之宝。

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这本书的结尾部分，特别是关于法规遵从性和未来趋势的展望，给了我非常深刻的启发。它不仅仅是回顾了过去和当下，更将目光投向了更远方的技术前沿。作者对智能监测系统——特别是基于物联网（IoT）和大数据分析的腐蚀预测模型——的讨论，显得既务实又富有远见。他没有沉迷于技术炒作，而是冷静地分析了当前这些新兴技术在管道保护领域的实际局限性和潜力。对于法规部分，作者的讲解极为到位，他清晰梳理了不同国家和地区对关键基础设施保护的强制性要求，这对于涉及国际项目的专业人士来说，是极大的便利。读完最后一页，我感到自己完成了一次全面的专业升级，这本书提供的知识体系是如此的全面、权威且具有前瞻性，它为我解决当前工作中的难题提供了直接工具，同时也为我规划未来的职业发展指明了方向，绝对是一部值得反复研读的行业基石之作。

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这本书的封面设计得非常有专业感，深蓝色的背景配上一些工程图示的线条，立刻就能让人感受到它在技术深度上的承诺。打开书本，我首先被它严谨的结构所吸引。作者显然在组织材料上花费了大量心血，每一个章节的过渡都如同精密机械的齿轮咬合般流畅自然。我尤其欣赏它对基础理论的阐述，即便是一些看似枯燥的电化学原理，也被讲解得深入浅出，让人不仅知其然，更能知其所以然。对于初入腐蚀控制领域的新手来说，这无疑是一份极佳的入门指南，它没有直接跳入复杂的计算模型，而是先建立起一个坚实的概念框架。书中图表的清晰度和专业性也值得称赞，那些示意图和流程图，简直就是教科书级别的范本，极大地降低了理解复杂系统的认知负荷。总而言之，这本书的“骨架”非常强健，为后续深入学习打下了坚实的基础，让人在阅读时充满信赖感。

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随着阅读深入，我开始留意到作者在材料科学交叉领域的广博视野。这本书的厉害之处在于，它没有将管道腐蚀视为一个孤立的问题，而是将其置于一个更宏大的材料完整性管理体系中进行考察。关于管道涂层技术的那几章，内容详实到令人惊叹，从环氧粉末涂层的固化机理，到三层聚乙烯（3LPE）的粘结强度测试，甚至连涂层修复中的热缩套应用细节都有涉及。更重要的是，作者将涂层性能与阴极保护的协同效应进行了深入探讨，清晰地解释了为何“保护”与“隔离”必须是相互配合的整体，而不是彼此替代的独立技术。这种跨学科的整合能力，体现了作者深厚的学术背景和工程洞察力。它不再仅仅是关于“如何防腐蚀”的指南，而是关于“如何构建一个持久可靠的输送系统”的综合性论述，拓宽了我对基础设施维护的理解边界。

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读完这本书的中段部分，我深刻体会到作者在实际工程应用经验上的深厚积累。它绝非一本纯粹的理论堆砌之作，而是将实验室的严谨推导与现场的复杂环境巧妙地融合在了一起。我特别关注了关于不同介质中腐蚀速率评估的部分，作者没有给出千篇一律的答案，而是针对特定工业场景——比如高含硫环境下的管道，或者海洋环境中的桩基——提供了详尽的案例分析和应对策略。这些分析的细腻程度令人印象深刻，它探讨了温度、压力、流速等多个变量对腐蚀机制的微妙影响。其中关于“缺陷识别与风险评估”那一章，简直可以作为现场工程师的案头手册。它详细描述了如何通过非破坏性检测数据来推断腐蚀的严重程度和剩余寿命，这种实操性极强的知识，在很多浮于表面的书籍中是难以找到的。这本书的价值，就在于它能将抽象的科学原理转化为可执行的工程决策。

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