模拟杂散电流干扰对阴极保护下X65钢腐蚀行为的影响研究

1

作者 蔡国迅 李建三 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第7期214-227,共14页

地铁列车系统运行过程会泄漏杂散电流,造成附近埋地金属电位波动,并使阴极保护效果减弱或失效,最终导致埋地金属因腐蚀而失效。以常用的管线钢X65钢为研究对象,在实验室搭建杂散电流腐蚀模拟试验装置,进行杂散电流干扰电位±1,±... 地铁列车系统运行过程会泄漏杂散电流,造成附近埋地金属电位波动,并使阴极保护效果减弱或失效,最终导致埋地金属因腐蚀而失效。以常用的管线钢X65钢为研究对象,在实验室搭建杂散电流腐蚀模拟试验装置,进行杂散电流干扰电位±1,±2,±4 V持续4 d及杂散电流干扰电位为±2 V并持续1,2,4,8 d的2组腐蚀模拟试验,研究杂散电流干扰下受阴极保护的X65钢的腐蚀行为规律。结果表明:杂散电流干扰电位达到+2 V以上时,X65钢的腐蚀速率会急剧增大;正向杂散电流干扰会使X65钢试样发生点蚀再演变为均匀腐蚀,并在两者间循环交替,腐蚀产物成分为Fe_(2)O_(3);负向杂散电流干扰对X65钢试样存在腐蚀影响,影响作用较为轻微。 展开更多

关键词 直流杂散电流 阴极保护 埋地金属 腐蚀 X65钢

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耦合多电极矩阵传感技术在埋地金属腐蚀监测中的应用 被引量：3

2

作者 孙冬梅 孙晓冬 《装备环境工程》 CAS 2020年第4期39-44,共6页

目的采用耦合多电极矩阵传感器(CMAS)测量不同状态下的埋地金属腐蚀速率。方法将腐蚀探头插入到含蒸馏水和3.5%模拟海水的饱和土壤中,通过将探头向上提升,测量金属在饱和土壤、水-空气界面、疏松土壤中的腐蚀速率。对两只腐蚀探头分别... 目的采用耦合多电极矩阵传感器(CMAS)测量不同状态下的埋地金属腐蚀速率。方法将腐蚀探头插入到含蒸馏水和3.5%模拟海水的饱和土壤中,通过将探头向上提升,测量金属在饱和土壤、水-空气界面、疏松土壤中的腐蚀速率。对两只腐蚀探头分别进行杂散电流干扰、阴极保护处理,一只探头处于自由电位状态,测量三只探头在土壤中的腐蚀速率。结果在含蒸馏水和3.5%模拟海水的饱和土壤中,测量的金属稳态腐蚀速率约为2~15μm/a,金属在含海水饱和土壤中的腐蚀速率并未高于含蒸馏水饱和土壤。在土壤中形成充满水的空间里,水-空气界面附近金属材料的腐蚀速率比饱和土壤中高2个数量级。杂散电流对埋地金属的腐蚀速率影响巨大,与自由状态下的埋地金属相比,受杂散电流干扰的埋地金属腐蚀速率提高2个数量级。在阴极保护电位为-0.9 V的情况下,腐蚀速率约为0.01μm/a,接近CMAS系统检测最低限。结论耦合多电极矩阵传感器(CMAS)能够有效测试埋地金属不同状态下的腐蚀速率。 展开更多

关键词 埋地金属 腐蚀监测 杂散电流 阴极保护

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高压直流输电入地电流对地电场观测设施的腐蚀分析 被引量：2

3

作者 赵文舟 李伟 +1 位作者 温燕林 陈迁 《地震地磁观测与研究》 2022年第2期46-53,共8页

随着高压直流输电线路的大规模建设,其形成的接地极放电电流对电场观测设备产生持续影响,并可能对埋地设备产生影响。基于入地电流对金属设施的面腐蚀量公式,对上海区域3个地电场台站的接收信号进行分析,确定接地极放电电流(高压直流接... 随着高压直流输电线路的大规模建设,其形成的接地极放电电流对电场观测设备产生持续影响,并可能对埋地设备产生影响。基于入地电流对金属设施的面腐蚀量公式,对上海区域3个地电场台站的接收信号进行分析,确定接地极放电电流(高压直流接地极放电信号)在地电场观测信号中的特征和强度,计算多个距离范围内特定接地极放电电流强度对金属设施的腐蚀量,结合目前的接地极放电电流强度、放电时间和接地极与设施的距离,认为高压直流输电入地电流对固定台站埋地设施的影响较小;但是,当进行近距离、长时间的特定观测时,高压直流输电入地电流会对埋地设备造成较为严重的影响。 展开更多

关键词 接地极 地电场 埋地金属 腐蚀

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输电线路对埋地金属的影响研究

4

作者 王建平 王宪磊 《大众科技》 2013年第11期85-86,共2页

随着电力系统的不断发展和进步,输电线路的电压等级也在不断的上升,对埋地金属的影响越来越明显,本文分析了输电线路对埋地金属的电化学腐蚀和电磁耦合等影响,介绍了各种影响的机理,并提出了对各种影响的防护措施。

关键词 输电线路 埋地金属 电化学腐蚀 电磁耦合

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基于掩埋金属掩膜的表面光栅半导体激光器制备工艺研究

5

作者 商宇 范杰 +2 位作者 王海珠 邹永刚 马晓辉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期251-257,共7页

提出了一种基于掩埋金属掩膜的表面光栅分布反馈半导体激光器制备工艺,该工艺方案可以减小器件工艺对光栅结构的影响,无需额外增加光栅保护工艺。在半导体外延片表面预先制作Ni-Au金属层,形成光栅的硬掩膜;完成波导和钝化层工艺后,去除... 提出了一种基于掩埋金属掩膜的表面光栅分布反馈半导体激光器制备工艺,该工艺方案可以减小器件工艺对光栅结构的影响,无需额外增加光栅保护工艺。在半导体外延片表面预先制作Ni-Au金属层,形成光栅的硬掩膜;完成波导和钝化层工艺后,去除波导结构表面的钝化层形成电极注入窗口的同时,露出掩埋的Ni-Au金属掩膜;在掩埋Ni-Au金属掩膜和钝化层的共同阻挡作用下,进行干法刻蚀工艺,在脊波导表面形成光栅结构。采用该工艺方案制备了光栅周期为10μm的高阶表面光栅DFB半导体激光器件。实验结果表明,与光刻胶作为表面光栅刻蚀掩膜的工艺相比,掩埋金属掩膜工艺方案保证了表面光栅的形貌,使光栅内的折射率具有更好的周期性分布,器件的单纵模半高全宽由0.56 nm降至0.23 nm,且在输入电流为1 A的情况下可以获得242 mW的输出功率。该工艺有效改善光栅的形貌,提升器件的光谱特性。 展开更多

关键词 表面光栅 掩埋金属 掩膜 窄线宽 光谱 光栅形貌 远场光斑

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直流接地极的地电流对埋地金属管道腐蚀影响分析 被引量：46

6

作者 房媛媛 卢剑 《南方电网技术》 2013年第6期71-75,共5页

当直流接地极单极运行且附近埋设有金属管道时,会有部分地电流通过埋地金属管道散流,造成金属管道的电化腐蚀。首先从理论上分析了接地极附近埋地管道的腐蚀原理,得出了管道上的电位分布会影响管道的腐蚀程度。然后,通过建立模型,仿真... 当直流接地极单极运行且附近埋设有金属管道时,会有部分地电流通过埋地金属管道散流,造成金属管道的电化腐蚀。首先从理论上分析了接地极附近埋地管道的腐蚀原理,得出了管道上的电位分布会影响管道的腐蚀程度。然后,通过建立模型,仿真分析了接地极型式、管道的埋设深度及土层电阻率对埋地金属管道上电位分布的影响。最后,总结了上述三个因素对金属管道腐蚀程度的影响规律。 展开更多

关键词 地电流 埋地金属管道 腐蚀程度 接地极型式 埋设深度 土层电阻率

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城市地铁杂散电流对埋地输油管道的危害 被引量：26

7

作者 刘文权 《全面腐蚀控制》 2014年第11期29-32,共4页

本文介绍了城市地铁杂散电流的产生原理、对埋地输油金属管道的危害,并结合上海航油管道的案例介绍了杂散电流干扰检测方法。

关键词 地铁 杂散电流 输油管道 危害

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电力电缆短路故障时通信线上感应电压的计算 被引量：14

8

作者 焦超群 李琳 +1 位作者 赵志斌 崔翔 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第2期25-29,共5页

利用“电力系统接地与电磁干扰分析”软件包(CDEGS),计算了一条模拟的两变电站之间电力电缆发生短路故障时,电力电缆附近通信线上的感应电压(纵向感应电动势),同时考虑了地下金属管道的影响。分析了电力电缆、通信线和金属管道不同布局... 利用“电力系统接地与电磁干扰分析”软件包(CDEGS),计算了一条模拟的两变电站之间电力电缆发生短路故障时,电力电缆附近通信线上的感应电压(纵向感应电动势),同时考虑了地下金属管道的影响。分析了电力电缆、通信线和金属管道不同布局时,通信线和金属管道上的纵向感应电动势的差别及其原因,另外还考虑了变电站接地电阻对它们的影响。 展开更多

关键词 电力电缆 短路故障 通信线 金属管道 纵向感应电动势 双侧消去法

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直流接地极电流干扰下埋地金属管道防护距离影响因素研究 被引量：17

9

作者 曹方圆 白锋 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期136-143,共8页

随着直流输电工程建设的快速发展及直流输电工程与埋地金属管道相邻不断增多,接地极极址的选择变得越来越困难。接地极对管道直流腐蚀影响的程度不仅与接地极电流和接近距离有关,还与土壤电阻率、土壤pH值和管道防腐层类型有关。文中在... 随着直流输电工程建设的快速发展及直流输电工程与埋地金属管道相邻不断增多,接地极极址的选择变得越来越困难。接地极对管道直流腐蚀影响的程度不仅与接地极电流和接近距离有关,还与土壤电阻率、土壤pH值和管道防腐层类型有关。文中在管道电路模型的基础上,建立了考虑管道极化效应的电路模型。通过文中计算方法的计算结果与CDEGS计算结果的对比,验证了文中算法的正确性。获得了典型设计参数下接地极与埋地金属管道的可供工程参考的防护距离,分析了土壤电阻率、土壤pH值、管道防腐层类型对接地极电流干扰下管道防护距离的影响。土壤电阻率和管道防腐层类型对管道防护距离影响较大,土壤pH值几乎不改变管道的防护距离。 展开更多

关键词 接地极 埋地金属管道 直流干扰 腐蚀 防护距离

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油田埋地金属管道外腐蚀机理研究 被引量：15

10

作者 陈艳华 李六军 +2 位作者 李冬冬 陈宇 于秀军 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2015年第11期1009-1013,1020,共6页

采用室内试验、现场验证和光谱分析相结合的方法,以埋地金属管道的外腐蚀成因为切入点,对北方盐碱土壤环境的腐蚀性进行研究。基于对油田现场土壤的理化试验结果,确定关键因素,以9种主要的土壤腐蚀影响因素为变量,设计9因素3水平的室内... 采用室内试验、现场验证和光谱分析相结合的方法,以埋地金属管道的外腐蚀成因为切入点,对北方盐碱土壤环境的腐蚀性进行研究。基于对油田现场土壤的理化试验结果,确定关键因素,以9种主要的土壤腐蚀影响因素为变量,设计9因素3水平的室内腐蚀模拟正交试验。采用20号钢标准腐蚀试片,进行模拟试验。并对试验结果进行方差分析,研究了每个因素对土壤腐蚀速率的作用规律,得到该区域土壤腐蚀因素的重要度次序由大到小为:Na+,含水率,温度,Ca2+,孔隙度,pH,SO_4^(2-),HCO_3^-,Cl^-。进一步对腐蚀产物主要成分进行光谱分析,且与现场埋片腐蚀产物主要成分比较,结果显示两者主要成分基本一致,含量有所差别,一定程度上验证了室内研究结果的可靠性。 展开更多

关键词 埋地管道 土壤腐蚀 影响因素 正交试验 方差分析 光谱分析

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基于土壤腐蚀主成分的金属管道退化维纳过程研究 被引量：13

11

作者 毕傲睿 骆正山 +1 位作者 王小完 孙阳阳 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期37-42,共6页

目前,对埋地管道的土壤腐蚀过程研究很少考虑各因素之间的相关作用。首先分析土壤腐蚀的因素,采用主成分分析法(PCA)筛选造成管道腐蚀的主要因素;其次应用维纳过程(Wiener Process)结合幂律应力加速方程建立针对埋地管道的非线性退化模... 目前,对埋地管道的土壤腐蚀过程研究很少考虑各因素之间的相关作用。首先分析土壤腐蚀的因素,采用主成分分析法(PCA)筛选造成管道腐蚀的主要因素;其次应用维纳过程(Wiener Process)结合幂律应力加速方程建立针对埋地管道的非线性退化模型;再根据采集的土壤数据通过马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)法估计模型参数值,最终实现埋地管道剩余寿命和可靠性的预测。以川气东输利川段埋地管道进行实例分析,结果表明模型考虑了土壤腐蚀因素之间的关联性对管道的影响,同时克服了维纳过程的线性随机性的缺陷,比较客观地反映了管道的腐蚀情况,能够有效地预测土壤腐蚀环境下埋地管道的剩余寿命和可靠性,具有较好的准确性和适用性。 展开更多

关键词 土壤腐蚀 埋地管道 主成分分析法 维纳过程 马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)法

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地铁直流杂散电流干扰埋地金属管道的防护与研究 被引量：12

12

作者 夏慧芳 刘根胜 《石油库与加油站》 2016年第1期9-11,共3页

针对目前埋地金属管道受到地铁直流杂散电流干扰现状,简述地铁杂散电流干扰对管道安全运行产生的安全隐患,指出了目前地铁杂散电流对管道腐蚀防护措施存在的弊端,根据研究和大量模拟试验重新定义了杂散电流防护概念,有针对性地提出了新... 针对目前埋地金属管道受到地铁直流杂散电流干扰现状,简述地铁杂散电流干扰对管道安全运行产生的安全隐患,指出了目前地铁杂散电流对管道腐蚀防护措施存在的弊端,根据研究和大量模拟试验重新定义了杂散电流防护概念,有针对性地提出了新的防护措施,利于推动国内埋地金属管道防护技术的发展。 展开更多

关键词 地铁直流杂散电流 埋地金属管道 防护措 施 研究

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埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术 被引量：11

13

作者 潘永泽 《粘接》 CAS 2019年第12期115-118,共4页

文章以埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术为研究对象,首先简单介绍了金属管道腐蚀类型,并分析了腐蚀过程。其次讨论了埋地金属管道腐蚀穿孔的原因,最后结合具体原因,提出了一些针对的防护技术,仅供参考。

关键词 埋地金属管道 腐蚀穿孔 原因 防护技术

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瞬变电磁法检测埋地金属管道腐蚀模型的ANSYS仿真 被引量：8

14

作者 吴莉佳 胡博 +1 位作者 于润桥 郝延松 《失效分析与预防》 2013年第2期69-73,共5页

为探讨埋地金属管道腐蚀后瞬变电磁场响应,采用二维有限元数值模拟方法研究了不同壁厚埋地金属管道对瞬变电磁场的影响规律;利用ANSYS有限元仿真软件对模型进行了分析计算,考察瞬变电磁场对不同壁厚埋地金属管道的分辨能力。结果表明:... 为探讨埋地金属管道腐蚀后瞬变电磁场响应,采用二维有限元数值模拟方法研究了不同壁厚埋地金属管道对瞬变电磁场的影响规律;利用ANSYS有限元仿真软件对模型进行了分析计算,考察瞬变电磁场对不同壁厚埋地金属管道的分辨能力。结果表明:埋地金属管道管壁越厚,磁场越强,且随时间增加管壁上磁场强度逐渐减弱;管道壁厚不同时,磁场强度曲线尾支明显分离;瞬变电磁法能有效检测埋地金属管道腐蚀程度并对其进行失效评价。 展开更多

关键词 瞬变电磁法 埋地金属管道 ANSYS 腐蚀 尾支

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埋地金属管道交流干扰腐蚀 被引量：7

15

作者 许立宁 朱金阳 +2 位作者 徐欣 余和初 路民旭 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2013年第5期388-390,398,共4页

建立了埋地金属管道交流干扰腐蚀模拟试验装置,研究了交流电流密度对交流腐蚀行为的影响。利用失重法测试了腐蚀速率,采用体式显微镜观察了试样表面腐蚀产物的沉积,用扫描电镜观察了腐蚀产物的微观形貌,并监测了交流电流随时间的变化。... 建立了埋地金属管道交流干扰腐蚀模拟试验装置,研究了交流电流密度对交流腐蚀行为的影响。利用失重法测试了腐蚀速率,采用体式显微镜观察了试样表面腐蚀产物的沉积,用扫描电镜观察了腐蚀产物的微观形貌,并监测了交流电流随时间的变化。结果表明,利用电阻耦合的方式施加交流干扰,腐蚀的严重程度与交流电流密度直接相关;如果不对交流电源的输出进行调节,交流电流密度会随着致密腐蚀产物的沉积而显著降低;腐蚀产物特性对交流腐蚀严重程度有较大影响。 展开更多

关键词 埋地金属管道 交流干扰腐蚀 腐蚀产物 电流密度

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埋地金属管道腐蚀穿孔原因与防护策略 被引量：7

16

作者 石路 《全面腐蚀控制》 2018年第6期11-13,共3页

金属管道常年埋在地下,受到各种因素影响会导致腐蚀情况发生。本文从外腐蚀和内腐蚀两个方面对埋地金属管道腐蚀穿孔的原因进行了分析,并对金属管道腐蚀穿孔的防护策略进行了探讨,对防止或减缓埋地金属管道腐蚀具有一定的作用。

关键词 埋地金属管道 腐蚀穿孔 控制措施

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基于改进遗传算法的磁聚焦线圈阵列优化设计 被引量：5

17

作者 杨龙成 孙连海 +1 位作者 张娇 刘腊梅 《成都师范学院学报》 2018年第1期97-105,共9页

为了实现发射线圈阵列的良好磁场聚焦,设计两个等腰三角形线圈新型阵列。用磁场矢量叠加原理分析影响线圈磁场分布的可调参数,采用改进遗传算法对具体可调参数进行优化计算,最终使得优化模型的磁场能量88.5%及以上聚集在半径为11cm区域... 为了实现发射线圈阵列的良好磁场聚焦,设计两个等腰三角形线圈新型阵列。用磁场矢量叠加原理分析影响线圈磁场分布的可调参数,采用改进遗传算法对具体可调参数进行优化计算,最终使得优化模型的磁场能量88.5%及以上聚集在半径为11cm区域内,磁场强度相对提高了67.5%。通过实物加工与性能测试比较,说明在误差范围内,理论可以代替实际磁场效果。结果表明:该线圈阵列通入合适瞬变电流后,对较小目标区域具有良好的聚焦特性,可以提高对埋地金属物质准确的检测与分辨。 展开更多

关键词 线圈阵列 改进遗传算法 磁聚焦 埋地金属物质

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埋地金属导体对接地系统电阻测试影响试验分析 被引量：5

18

作者 覃彬全 郭在华 +2 位作者 陈佳祺 吴刚 糜翔 《气象科技》 2021年第4期662-670,共9页

搭建试验地网研究土壤中金属导体对接地电阻的影响。通过埋设不同形状金属导体,改变金属导体埋设深度、与试验地网相对距离,在不同点位测量试验地网接地电阻值。分析试验数据发现,埋地金属导体导致接地电阻测量值偏小,其中环形金属导体... 搭建试验地网研究土壤中金属导体对接地电阻的影响。通过埋设不同形状金属导体,改变金属导体埋设深度、与试验地网相对距离,在不同点位测量试验地网接地电阻值。分析试验数据发现,埋地金属导体导致接地电阻测量值偏小,其中环形金属导体对接地电阻测量值影响最大,一形金属导体对接地电阻测量值影响最小;金属导体位于测试电压极外侧相比位于内侧时,对接地电阻测量值的影响更大;金属导体位于测试电压极内侧时,不同测试点位接地电阻测量值差异较大,金属导体位于测试电压极外侧时,各点位接地电阻测量值差异不大;金属导体埋设深度对接地电阻测量值影响不明显。 展开更多

关键词 埋地金属导体 接地电阻 测试影响

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埋地金属管道阴极保护远程监控系统的设计 被引量：5

19

作者 王宝珠 杜逸伟 +1 位作者 郭志涛 苏彦莽 《河北工业大学学报》 CAS 2017年第1期29-33,共5页

我国监测埋地金属管道阴极保护状态主要依靠人工定时巡检,存在效率低、无法采集到断电电位的问题,为此设计了阴极保护远程监控系统.该系统由智能电位采集仪和阴极保护管理平台两部分构成:智能电位采集仪以MSP430单片机为核心,自动采集... 我国监测埋地金属管道阴极保护状态主要依靠人工定时巡检,存在效率低、无法采集到断电电位的问题,为此设计了阴极保护远程监控系统.该系统由智能电位采集仪和阴极保护管理平台两部分构成:智能电位采集仪以MSP430单片机为核心,自动采集阴极保护电位、温度等信息,通过2G/3G/4G网络上传至阴极保护管理平台;阴极保护管理平台采用了数据库技术、网关技术和WebGIS技术,实时监控管线的阴极保护状态,对数据进行集中管理.实际应用表明,该系统能够准确采集断电电位,效率高、运行稳定,实现了阴极保护的远程监控管理. 展开更多

关键词 埋地金属管道 阴极保护 远程监控 WEBGIS

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埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护探讨 被引量：5

20

作者 孙正印 《全面腐蚀控制》 2019年第8期81-83,共3页

金属埋地管道长期在地下深埋的环境下运行,因此,对埋地管道的腐蚀情况的影响因素也比较多。本文主要的从埋地管道的外表面腐蚀以及内壁腐蚀两个角度对金属管道的腐蚀穿孔的原因展开了分析,并针对具体的腐蚀原因提出了合理的防腐蚀策略,... 金属埋地管道长期在地下深埋的环境下运行,因此,对埋地管道的腐蚀情况的影响因素也比较多。本文主要的从埋地管道的外表面腐蚀以及内壁腐蚀两个角度对金属管道的腐蚀穿孔的原因展开了分析,并针对具体的腐蚀原因提出了合理的防腐蚀策略,希望能对埋地金属管道的防腐蚀的起到一定的帮助作用。 展开更多

关键词 埋地金属管道 腐蚀穿孔 控制措施

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