２０１１年９月 西安石油大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉ ａｎ Ｓｈｉｙｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｓｅｐ．２０１１ ＶｏＩ．２６ Ｎｏ．５ 第２６卷第５期 文章编号：１６７３－０６４Ｘ（２０１ １）０５－００７８－０６ 油套管用钢ＰｌｌＯ的ＣＯ２腐蚀动力学研究 吕祥鸿 ，李娜 ，赵国仙 ，王宇 ，张建兵。 （１．西安石油大学材料科学与工程学院，陕西西安７１００６５；２．中国船舶重工集团公司第７０５研究所， 陕西西安７１００６５；３．西安石油大学机械工程学院，陕西 安７１００６５） 摘要：利用高温高压腐蚀试验及电化学原位测量技术，并辅以ＳＥＭ、ＥＤＳ和ＸＲＤ等微观分析手段 研究了油套管用钢Ｐ１ｌ０在ＣＯ 分压为２ ＭＰａ、温度为１００ ｏＣ的３．５％ＮａＣ１水溶液中的腐蚀失重、 界面反应电化学特性、腐蚀产物膜的微观形貌、成分和结构特征，探讨了油套管用钢ＣＯ，腐蚀动力 学．研究结果表明：油套管用钢Ｐ１１０的ＣＯ：腐蚀产物为ＦｅＣＯ ；随腐蚀时间的延长及腐蚀产物膜的 形成，平均腐蚀速率逐渐降低、趋势变缓，产物膜生长满足抛物线生长规律；腐蚀产物晶粒逐渐长大 并堆垛紧密，逐渐成膜覆盖于金属表面，膜厚先增加后逐渐趋于稳定，对基体保护能力增强；不同腐 蚀时间交流阻抗图谱（ＥＩＳ）的拟合结果表明，极化电阻随着腐蚀时间增加逐渐增大，电极反应由最 初的活化控制变为扩散控制． 关键词：油套管用钢Ｐ１１０；ＣＯ，腐蚀；电化学原位测量；腐蚀动力学 中图分类号：ＴＧ１７４ 文献标识码：Ａ 油套管用钢在含ＣＯ，的水介质环境中会发生 严重的腐蚀，并在其表面形成腐蚀产物膜，腐蚀产物 膜的特征极大地影响腐蚀进程．一定条件下形成的 究在不同浸泡时间下油套管用钢Ｐ１ｌ０的腐蚀产物 膜的特征与规律，探讨ＣＯ：腐蚀产物膜的形成和生 长动力学． ＣＯ 腐蚀产物膜对基体保护性能取决于腐蚀产物膜 的完整性、结构及力学性能．而腐蚀产物膜的溶解、 开裂、破损则会引起严重的点蚀、台地状腐蚀等局部 腐蚀¨ ．尽管国内外关于ＣＯ，腐蚀的研究已开展多 年，但对于腐蚀产物膜生长动力学的研究甚少，并且 １ 实验方法 实验材料选自油套管用钢Ｐ１ｌ０，其化学成分 （质量分数）为Ｃ：０．２７％；Ｓｉ：０．２６％；Ｍｎ：１．４１％； Ｐ：０．０１４％；Ｓ：０．００３％；Ｃｒ：０．０８９％；Ｍｏ：０．０８％； Ｎｉ：０．０４９％；Ｖ：０．００７％；Ｔｉ：０．００３ ６％；Ｃｕ：０．０３％． 还存在诸多争议，而其形成过程又恰恰是影响其后 续保护性的主要因素，直接决定其厚度、结构和致密 度．Ｃｒｏｌｅｔｌ２ 指出，决定腐蚀产物膜保护性能的主要 因素并非其厚度，而是其结构和形态；Ｐａｌａｃｉｏｓ 研 究发现碳钢的ＣＯ 腐蚀产物膜呈现双层结构，外层 膜是在内层膜的基础上重新结晶而成；也有研究认 平均腐蚀速率测试试样为１５ ｍＥ×３ ｍｍ×５０ ｍｍ 的片状试样；电化学测试试样为１ ｃｍ 的圆片状 试样． 实验前，将试样分别用４００ 、６００ 、１ ０００ 砂纸 逐级打磨以消除机加工的刀痕，此后，将试样清洗、 除油、冷风吹干后测量尺寸并称重．然后，将试样相 为ＣＯ 腐蚀产物膜存在３层膜结构，内层与外层和 中间层结合力较弱，且中间层膜较薄不易观察到．本 文通过失重法、微观分析及原位电化学测试手段，研 互绝缘安装在特制的试验架上，放人高压釜内的腐 收稿日期：２０１０一ｌ１－２３ 基金项目：国家自然科学基金项目（编号：５０７０４０２６）；教育部新世纪优秀人才支持计划项目（编号：ＮＣＥＴ－０７－０６８６） 作者简介：吕祥鸿（１９７１一），男，副教授，博士，主要从事金属材料腐蚀与防护方面的研究．Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｘｈｏｎｇ７１＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ 吕祥鸿等：油套管用钢Ｐ１１０的ＣＯ：腐蚀动力学研究 一７９一 蚀介质中．ＣＯ２分压为２ ＭＰａ；温度为１００℃；实验 频率范围为５ ｍＨｚ～１００ ｋＨｚ，阻抗测量信号幅值为 １０ ｍＶ正弦波． 时间为２４ ｈ，９６ ｈ，１６８ ｈ及３６０ ｈ；腐蚀介质为３．５％ ＮａＣ１溶液；实验装置选用Ｆｃｚ一２５／２５０型磁力驱动 反应釜．实验结束后将试样表面用蒸馏水冲洗去除 腐蚀介质，用无水酒精除水，烘干待分析． 清除腐蚀产物的方法是将试样放人清洗液中剧 ２ 实验结果分析与讨论 ２．１平均腐蚀速率 烈搅拌至腐蚀产物除净为止．清洗液配方为：盐酸 （１．１９）１ Ｌ、三氧化二锑２Ｏ ｇ、氯化亚锡５０ ｇ．酸洗后 表１为不同腐蚀时间Ｐ１ｌ０钢试样清洗后称重 计算得出的平均腐蚀速率，图１为腐蚀时间与腐蚀 的试样立即在自来水中冲洗，并通过在饱和碳酸氢 速率的关系．从中可以看出，随着实验时间的延长， 钠溶液中浸泡约２～３ ｍｉｎ进行中和处理，之后自来 试样的平均腐蚀速率逐渐减小，由３０．０７０ ３ ｍｍ／ａ 水冲洗并用滤纸吸干后置于无水酒精或丙酮中浸泡 降低到０．３７２ ５ ｍｍ／ａ．特别是实验时间达到１６８ ｈ ３～５ ｒａｉｎ脱水．脱水后试样经热风吹干后，用ＦＲ一 以后，随时间变化，平均腐蚀速率的变化非常小，在 ３００ＭＫＩＩ电子天平（精度１ ｍｇ）称重并计算其失重 实验时间为３６０ ｈ时，试样的平均腐蚀速率是２４ ｈ 腐蚀速率． 时的１／８１．在腐蚀初期，溶液中的ＣＯ 卜、ＨＣＯ 一浓 用ＪＳＭ一５８００型扫描电镜观察其腐蚀产物膜 度较高，腐蚀反应剧烈，碳钢表面没有保护膜覆盖而 形貌及厚度，用ＯＸＦＯＲＤ ＩＳＩＳ能谱仪分析元素含 使Ｆｅ迅速溶解，腐蚀速率比较大；但随腐蚀时间延 量，用荷兰Ｐａｎａｌｙｔｉｃａｌ公司生产的ＸＰｅｒｔ Ｐｒｏ型Ｘ一 长，溶液中Ｆｅ 浓度增加，［Ｆｅ ］．［ＣＯ 一］溶度 射线衍射仪分析试样表面腐蚀产物的成分、结构． 积达到饱和，使腐蚀产物ＦｅＣＯ 迅速沉积，形成腐 电化学阻抗原位测试由ＡＭＥＴＥＫ公司的 蚀产物膜，阻碍了腐蚀介质与金属的进一步反应，从 Ｍ２７３Ａ恒电位仪和Ｍ５２１０锁相放大器完成，辅助电 而使腐蚀速率降低．时间继续延长，腐蚀产物膜的沉 极选用Ｐｔ电极，参比电极为Ａｇ—ＡｇＣ１电极，测试的 积与溶解逐渐达到平衡，使腐蚀速率趋于稳定． 表１ 平均腐蚀速率的计算结果 Ｔａｂ．１ Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ａｖｅｒａｇｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒａｔｅ 图２为不同实验时间试样表面腐蚀产物膜的 ＳＥＭ形貌．从图２可以看出，随着腐蚀的进行，试样 表面的腐蚀产物膜是逐渐堆积形成的．腐蚀２４ ｈ 后，试样表面已经有腐蚀产物形成，在实验时间达到 ９６ ｈ后，腐蚀产物已经堆满试样表面，构成对腐蚀 传质过程的阻挡． 图３及表２为模拟腐蚀环境中Ｐｌ１０钢试样表 面腐蚀产物ＥＤＳ分析位置及结果．腐蚀产物主要含 有Ｆｅ、Ｃ、Ｏ ３种元素，原子数比例约为１：１：３，结合 图１ 平均腐蚀速率随时间的变化 Ｆｉｇ．１ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ａｖｅｒａｇｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ 腐蚀产物的ｘ射线衍射分析（图４），证实腐蚀产物 ｒａｔｅ ａｎｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｔｉｍｅ 为ＦｅＣＯ ． 吕祥鸿等：油套管用钢ＰｌｌＯ的ＣＯ：腐蚀动力学研究 一８１一 表２腐蚀产物ＥＤＳ分析结果（质量分数／％） Ｆｅ¨、ＣＯ， 一及ＨＣＯ 一离子通过含有孔隙的腐蚀产 Ｔａｂ．２ ＥＤＳ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔ 物膜进行互扩散，在金属基体／膜界面生成ＦｅＣＯ， 时间／ｈ Ｃ ０ Ｆｅ Ｎａ Ｃｌ 合计 或Ｆｅ（ＨＣＯ，） （内层产物膜，向内生长），致使腐蚀 ２４ ２０．２６ ５７．４０ ２２．０９ ０．２２ ０．０３ １００ ９６ １９．９５ ５９．６５ ２Ｏ．１２ ０．２２ ０．０５ １００ 产物膜继续增厚，这种初生腐蚀产物膜比较紧密，与 １６８ １９．９５ ５８．４８ ２１．１５ ０．３３ ０．０９ １００ 基体粘附力较强，对基体有一定的保护作用；而界面 ３６０ ２３．８９ ５８．４２ １６．９０ ０．６Ｏ ０．１９ １ｏｏ 处阳极反应生成的Ｆｅ 通过扩散穿过腐蚀产物膜 ２．２ ＣＯ：腐蚀产物膜生长动力学 到达膜／腐蚀介质界面，同样可与介质中的ＣＯ， 结 图５为不同腐蚀时期形成的腐蚀产物膜横截面 合形成ＦｅＣＯ ，在已经形成的腐蚀产物膜表面沉积， 形貌．随时间的延长，膜逐渐增厚，并且越发致密，并 形成外层膜（向外生长），这种腐蚀次生过程所形成 可观察到分层现象（内外两层）．腐蚀初期，金属表 的腐蚀产物膜比较疏松，孔隙较大；同时新的腐蚀产 层的Ｆｅ发生阳极溶解，ＦｅＣＯ 松散沉积，阳极反应 物可能在膜中沉积并填补原有膜中孔隙，使膜更加 形成的Ｆｅ¨通过ＦｅＣＯ，覆盖层与溶液中的ＣＯ 致密，有效阻止阴阳离子的互扩散，使膜增厚速度减 继续反应并使腐蚀产物膜增厚．随腐蚀时间的延长， 慢，金属腐蚀速率下降． （ｂ）９６ｈ （ｃ）１６８ｈ （ｄ）３６０ｈ 图５腐蚀产物膜横截面微观形貌 Ｆｉｇ．５ Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｓｃａｌｅｓ ｉｎ ２４ ｈ，９６ ｈ，１６８ ｈ ａｎｄ ３６０ ｈ ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ 表３为不同时间测得的腐蚀产物膜厚度．可以 Ｚ＝ｋｔ ＋ｂｏ． （１） 看出，随着腐蚀时间延长，ＦｅＣＯ 产物膜厚度增大， 式中：Ｚ为ＦｅＣＯ 界面反应层总的厚度，ｋ为与扩散系 但趋势变缓． 数及热力学性能有关的速率常数，ｔ为腐蚀时间，ｂ。 表３不同时间ＦｅＣＯ 腐蚀产物膜厚度 为ＣＯ：腐蚀界面反应扩散控制前ＦｅＣＯ。腐蚀产物膜 Ｔａｂ．３ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ＦｅＣＯ３ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｓｃａｌｅ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｒｒｏｓｉＯｉｌ ｔｉｍｅ 厚度． 图６为该模拟实验条件下，ＦｅＣＯ 腐蚀产物膜 厚度与腐蚀时间平方根的关系图，数据点被拟合成 一条直线，从而得到反应速率常数，拟合的方程为： 通常来说，在最初阶段，ＣＯ：腐蚀界面反应是一 ｆ＝４．４３０ ４ｔ ＋２１．０７５ ５． （２） 个化学反应控制过程．然而当一层薄的ＦｅＣＯ。反应 不难看出，ＦｅＣ０。腐蚀产物膜的生长满足抛物 产物层形成以后，反应受扩散控制．受扩散控制的界 线生长规律，金属的摩尔体积与ＦｅＣＯ。的摩尔体积 面反应层的生长满足抛物线生长规律 ，见方程 之比大于１，能够形成完整的保护膜，降低材料的腐 （１）： 蚀速率 ． 一８２一 西安石油大学学报（自然科学版） ２．３交流阻抗测量 呈 ＼ 图７为在自腐蚀电位下不同实验时间测得的 Ｐｌ１０钢的ＥＩＳ图谱及其拟合曲线，图８为其拟合等 效电路，其中Ｒ。是溶液电阻，Ｃ 是金属／腐蚀产物 酷 筵 霉 ｛Ｌ 商 筵 膜与溶液之间的双电层电容， 是金属表面的电荷 传递电阻，Ｒ 和ｃ 为离子穿越腐蚀产物膜而导致 的电阻和容抗，Ｒ Ｄ１和ｃ Ｄ】是离子穿越内层膜（初生 膜）而导致的电阻和容抗， ｐ２和Ｃｐ２为离子穿越外层 膜（次生膜）而导致的电阻和容抗，Ｒ 是腐蚀产物膜 图６ ＦｅＣＯ，腐蚀产物膜生长速率常数 Ｆｉｇ．６ Ｇｒｏｗｔｈ ｒａｔｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｏｆ ＦｅＣＯ３ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｓｃａｌｅ 孔隙内的电荷传递电阻，ｚ 为粒子通过腐蚀产物膜 的有限扩散元件． 图７ Ｐｌｌ０钢不同腐蚀时间的ＥＩＳ图谱 Ｆｉｇ．７ ＥＩＳ ｍａｐｓ ｏｆ Ｐｌｌ０ ｓｔｅｅｌ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ８ ｈ。２４ ｈ，７２ ｈ ａｎｄ ２４０ ｈ ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ 一（ａ）８ｈ （ｂ）２４ｈ、７２ｈ （ｃ）２４０ｈ 图８ Ｐｌｌ０钢不同腐蚀时间的拟合等效电路 Ｆｉｇ．８ Ｆｉｔｔｅｄ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔｓ ｏｆ Ｐｌｌ０ ｓｔｅｅｌ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ８ ｈ。４ ｈ。２７２ ｈ ａｎｄ ２４０ ｈ ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ 在Ｐｌｌ０钢的ＣＯ 腐蚀初期（见图７（ａ）），金属 表面还未形成完整腐蚀产物膜时，介质中的阴离子 ＨＣＯ。一、ｃＯ 一直接与金属作用形成ＦｅＣＯ，沉淀附 着在基体表面，阳极反应阻力远小于阴极反应的阻 力．从双电层理论来看，自腐蚀电位下的阳极过程和 阴极过程是并联的，ＥＩＳ图谱具有两个时间常数，在 自腐蚀电位下，Ｐ１ｌ０钢的ＥＩＳ反映的是阳极反应的 ＥＩＳ特性，这时界面反应由电极表面阴极化学反应 速度控制，即活化控制． 随着腐蚀时间的延长，由于ＦｅＣＯ 在金属基 吕祥鸿等：油套管用钢ＰＩ１０的ＣＯ 腐蚀动力学研究 一８３一 体／膜、膜／腐蚀介质表面不断形成，以及在腐蚀产物 膜内的不断沉积，内层腐蚀产物膜越来越厚，外层腐 蚀产物膜越来越致密．２４０ ｈ后在ＥＩＳ的低频端出现 Ｗａｒｂｕｒｇ阻抗（见图７（ｄ）），在此条件下，ＥＩＳ有３个 时，极化电阻增加得很慢，这也说明平均腐蚀速率与 时间的关系，即当时间超过７２ ｈ后，腐蚀速率降低 趋势变缓． 腐蚀产物膜电容Ｃ 。可表示 为 时间常数，自腐蚀电位下的电极反应主要由扩散 控制． ｃ Ｍ舍． 式中： 为腐蚀产物膜厚度；叩为腐蚀产物膜的介电 常数；，４为电极面积． 表４为阻抗谱拟合结果，取∞一Ｏ的实部减去 ∞的实部计算出极化电阻Ｒ（图９）．可以看出， 在反应的前７２ ｈ，极化电阻增加得很快，当超过７２ ｈ 表４不同腐蚀时间ＥＩＳ拟合结果 Ｔａｂ．４ Ｆｉｔｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＥＩＳ ｉｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ３ 结 论 （１）套管用钢Ｐ１１０的ＣＯ 腐蚀界面反应产物 龟 为ＦｅＣＯ，，随着实验时间的延长，由于腐蚀产物膜的 形成，腐蚀速率逐渐降低，试样腐蚀驱动力也逐渐降 低，在实验时间达到１６８ ｈ后，腐蚀速率降低的趋势 变缓； 图９极化电阻随时间的变化 （２）随着腐蚀的进行，Ｐ１１０钢表面腐蚀产物晶 粒逐渐长大，堆垛逐渐紧密并形成膜覆盖于金属表 Ｆｉｇ．９ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｔｉｍｅ 面，膜厚先增加后逐渐趋于稳定，对基体保护能力 增强； 从表４和图９可知，极化电阻 随腐蚀时间的 延长而增大，这主要是腐蚀产物膜（６）变厚和孔隙 率减小的结果．ｃｄＩ、ｃ 、ｃｐｌ、ｃｐ２随着 的增大而减 小，这是由于腐蚀产物膜的变厚和介电常数卵减小 造成的．对于在２４０ ｈ出现的Ｗａｒｂｕｒｇ阻抗，可以定 义为 ］ （３）随着腐蚀时间延长，ＦｅＣＯ 产物膜厚度增 大，其生长满足抛物线规律； （４）ＰｌｌＯ钢的ＥＩＳ的形状变化与腐蚀产物的初 生膜和次生膜形成有关，电极反应由最初的活化控 制变为扩散控制． 参考文献： ［１］李春福，张颖，王斌，等．油气开发过程中ＣＯ：腐蚀产 物膜的研究进展［Ｊ］．腐蚀与防护，２００５，２６（１０）： ４４３４４７． Ｚ ＝Ｒ （３） ＬＩ Ｃｈｕｎ－ｆｕ，ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｂｉｎ，ｅｔ ａ１．Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ 式中：Ｄ为腐蚀产物膜中反应离子的扩散系数．随着 ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ＣＯ２ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｆｉｌｍｓ ｉｎ ｏｉｌ ａｎｄ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃ— 腐蚀的继续进行，腐蚀产物膜的厚度增加，孔隙率减 小，使扩散系数Ｄ增大， ／Ｄ会呈现增大的趋势，由 于分子增大的趋势大于分母，必然会导致随着腐蚀 时间的延长，扩散的影响会越来越大，腐蚀抗力会越 来越大． ｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ＆Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２００５，２６（１０）：４４３． ４４７． ［２］ Ｃｒｏｌｅｔ Ｊ Ｌ，ＢｏｎｉｓＭ Ｒ．ｐＨ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ＣＯ２ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｕｎｄｅｒ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏ． ｓｉｏｎ，１９８３，３９（２）：３９－４６． （下转第８８页） 一８８一 西安石油大学学报（自然科学版） ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒｌｄ，２０１ａ０ （３）：１１０—１１１． 的作用非常敏感，易产生风振响应．低阶振型表现为 管桥的横向与竖向弯曲振动．高阶时除了管桥的横 向与竖向的弯曲振动外还伴有塔架的弯曲振动．因 此为了降低风载对结构的影响，建议建造结构时应 适当增加结构的刚度，特别是刚性最差的管桥中部． 具体措施如在管桥中部范围内增加斜拉索的数量来 增加约束、采用弹性模量更大的材料等等． （３）风力小于３级时，结构的动态与静态响应 ［５］ 葛雪华，郭咏梅．斜拉索管道跨越结构的发展现状及 特征［Ｊ］．技术与市场，２０１０，ｌ７（４）：１５．１６． ＧＥ Ｘｕｅ・ｈｕａ，ＧＵＯ Ｙｏｎｇ－ｍｅｉ．Ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｔｅ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒ— ｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｔａｙ・ｃａｂｌｅｓ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｔｅｃｈ— ｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｒｋｅｔ，２０１０，１７（４）：１５—１６． ［６］ 朱贵刚，李霞．悬索结构在管线跨越黄河大堤工程中 的应用［Ｊ］．科教文汇，２００９（８）：２７３—２７４． ＺＨＵ Ｇｕｉ—ｇａｎｇ，ＬＩ Ｘｉａ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｃａｂｌｅ 情况相差不大，响应较小且随风级变化不大；当风力 大于３级时，两种情况下结构的响应均随风级增大 ｓｔｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｔｒｈｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ａｃｒｏｓｓ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ ｌ Ｊ｛．Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ａｒｔｉｃｌｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｓ，２００９（８）：２７３—２７４． 而显著增加，且动态时结构的最大位移和最大应力 约为静态时的２倍． 参考文献： ［１］薛强．管道跨越设计简介［Ｊ］．天然气与石油，１９９９，１７ （２）：２７—３１． ［７］ 陈政清．桥梁风工程［Ｍ］．北京：人民交通出版社， ２００５：２４． ［８］ 吴瑾，夏逸鸣，张丽芳．土木工程结构抗风设计［Ｍ］． 北京：科学出版社，２００７：１２—１３． ［９］ 中交公路规划设计院．ＪＴＧ Ｄ６０－２００４公路桥涵设计通 用规范［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２００４． ＸＵＥ Ｑｉａｎｇ．Ｂｒｉｅｆ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｏｆ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ａｃｒｏｓｓ ｄｅｓｉｇｎ［Ｊ］． Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ ａｎｄ Ｏｉｌ，１９９９，１７（２）：２７—３１． ［１０］ 黄成云，朱立明．特高压黄河大跨越塔头吊装有限元 结构分析［Ｊ］．电力建设，２００８，１９（６）：９—１１． ＨＵＡＮＧ Ｃｈｅｎｇ・ｙｕｎ，ＺＨＵ Ｌｉ—ｍｉｎｇ．ＦＥ ｓｔｕｃｔｕｒａｌｒ ａｎａｌｙ— ｓｉｓ ｏｆ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ ｃｒｏｓｓｉｎｇ ＵＨＶ ｔｏｗｅｒ ｈｅａｄ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ［２］ 戴家齐．管道跨越结构的分类及选型［Ｊ］．油气储运， １９９９，１８（５）：１２—１４． ＤＡＩ Ｊｉａ—ｑｉ．Ｏｎ ｃｌａｓｓｉｉｆｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃ— ｔｕｒｅｓ ｏｆ ｃｒｏｓｓｏｖｅｒ ｐｉｐｅｌｉｎｅ［Ｊ］．Ｏｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，１９９９，１８（５）：１２—１４． ｎｄ ａｅｒｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｉｒｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ，２００８，１９ （６）：９－１１． ［３］ 梅云新，张宏编．折腰沟管道斜拉索式跨越结构静态 强度分析［Ｊ］．油气储运，２００３，２２（１２）：２５—２７． ＭＥＩ Ｙｕｎ—ｘｉｎ．ＺＨＡＮＧ Ｈｏｎｇ—ｂｉａｎ．Ｓｔａｔｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｏｉｌ 吴昀，刘万群，等．大跨越输电塔结构风振系 ［１１］ 邓洪洲，数研究［Ｊ］．特种结构，２００６，２３（３）：６６－６９． ＤＥＮＧ Ｈｏｎｇ—ｚｈｏｕ，ＷＵ Ｊａｎ，ＬＩＵ Ｗａｎ—ｑｕｎ，ｅｔ ａ１．Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｗｉｎｄ－—ｉｎｄｕｃｅｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｉｃｉｆｅｎｔ ｏｆ ｌｏｎｇ ｓｐａｎ ｔｒａｎｓ－－ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｓｐａｎｎｉｎｇ ｏｖｅｒ ｔｈｅ Ｚｈｅ－Ｙａｏ ｄｉｔｃｈ［Ｊ］．Ｏｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，２００３，２２（１２）：２５－２７． ｍｉｓｓｉｏｎ ｔｏｗｅｍ ｓｔｕｃｔｒｕｒｅ［Ｊ］．Ｓｐｅｃｉｌａ Ｓｔｕｃｔｒｕｒｅｓ，２００６， ２３（３）：６６－６９． ［４］ 董青．主要管道跨越结构形式浅析［Ｊ］．科技创新导 报，２０１０，（３）：１１０—１１１． ＤＯＮＧ Ｑｉｎｇ．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍａｊｏｒ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ 责任编辑：董瑾 （上接第８３页） ｌａｃｉｏｓ Ｃ Ａ．Ｓｈａｄｌｅｙ Ｊ Ｒ．ＣＯ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ Ｎ８０ Ｓｔｅｅｌ ａｔ ［３］ Ｐａｄ Ｆ Ｊ．Ｕｓｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓ— ［６］ Ｍａｎｓｆｅｌｃｏｐｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｂｙ ｐｏｌｙｍｅｒ ｃｏａｔ— ７１℃ｉｎ ａ ｔｗｏ・ｐｈａｓｅ ｌｆｏｗ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，１９９３，４９ （８）：６８６－６９３． ｉｎｇｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ，１９９５，２５（３）：１８７—１９１． ［４］ Ｍａｒｔｉｎｅａｕ Ｐ，Ｐａｉｌｌｅｒ Ｒ，Ｌａｈａｙｅ Ｍ，ｅｔ ａ１．ＳｉＣ ＦｉｌａｍｅｎｔｆＴｉ— ｔａｎｉｕｍ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｒｅｇａｒｄｅｄ ａｓ ｍｏｄｅｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ： Ｐａｒｔ ２ Ｆｉｂｒｅ／Ｍａｔｉｘ ｃｈｅｍｉｒｃａｌ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ａｔ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａ— ［７］ Ｆｒａｔｅｕｒ Ｉ．Ｄｅｓｌｏｕｉｓ Ｃ，Ｏｒａｚｅｍ Ｍ Ｅ，ｅｔ ａ１．Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｏｘｉｄｉｃ ｆｌｕｏｒｉｄｅ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ 『Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ Ａｃｔａ，１９９９，４４：４３４５４３４７． ｔｕｒｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉｌｓａ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９８４，１９：２７４９— ２７７０． ［８］ Ｊｕｔｔｎｅｒ Ｋ，Ｌｏｒｅｎｚ Ｗ Ｊ，Ｋｅｎｄｉｇ Ｍ Ｗ，ｅｔ ａ１．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉ— ｃａｌ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｏｎ ３－Ｄ ｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｓｕｒ— 吴懿平．表面工程学［Ｍ］．北京：机械工业出 ［５］ 曾晓雁，版社，２０００． ｆａｃｅｓ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ Ｓｏｃ，１９８８，１３５（２）：３３２－３３６． 责任编辑：董瑾