한꺼번에 많은 내용을 질문하셨군요.
질문의 내용이 워낙 방대한 사안이라 속시원하게 답변드리기 어렵지만, 질문의 답을 기다리고 계실 것 같아 제 나름대로 질문을 요약하여 간단하게 답변드립니다.

부식이란?
부식은 금속이 원래 상태로 돌아가려고 하는 자연스런 전기화학적 반응입니다. 모든 금속은 그냥 대기중에 방치해 두어도 일정시간이 지나게 되면 자연스럽게 부식이 진행됩니다.
굳이 전기화학적 반응(Electro-Chemical Reaction)이라고 규정하는 것은 부식과정에서 화학적인 변화와 함께 전자의 이동이 발생하기 때문에 이렇게 규정합니다.
그리고 부식성 물질이 있는 환경에서는 이러한 자발적인 반응이 촉진되어 급속한 부식이 진전되지요. 주변의 환경에서 필요로 하는 전자의 수요가 많은 만큼 금속이 방출해야 하는 전자가 많아 지는 것이지요.
아주 쉽게 생각하면 염산에 담가둔 탄소강이 녹으면서 수소가 발생되는 과정은 용액중에 포함된 수소이온이 전자를 받아 수소 분자가 되어 방출되는 일련의 화학반응 과정에서 탄소강이 이 반응에 필요한 전자를 공급해주는 것이지요.
이외에 마모에 의한 문제점과 수소의 침투에 의한 다양한 문제점, 고온 사용기기의 열화에 의한 문제점들도 부식의 한 현상이라고 할 수 있습니다만, 설명에서 제외합니다.

방식이란?
위에 설명한 전기화학적 반응의 연결 고리를 차단할 수 있는 방법이 방식처리라고 할 수 있습니다.
그러면 어떻게 그 연결 고리를 차단하는 가?
가장 확실한 방법은 현재의 부식 환경에서 충분하게 견딜 수 있는 부식저항성이 있는 재료를 사용하는 것이지요.
하지만, 매번 이렇게 사용하기에는 돈과 시간의 문제뿐만아니라 구조물의 강도라든지 기타 여러가지 문제점으로 인해 적용이 곤란합니다.
그래서 찾아낸 방식 기술의 가장 대표적인 것이 바로 도장(Paint & Coat)과 전기적인 방식인 Cathodic Protection입니다.
Painting은 각종 Resin을 활용하여 부식성 환경과 금속을 차단하는 것이고, Coating은 고무등의 비금속재료 혹은 내식성 금속재료를 용사들을 이용해서 부식성 환경과 금속을 차단합니다.
이외에 Clad강을 이용한 방식 기술도 있습니다만, 이에 대한 내용은 생략합니다.
전기화학적 반응의 한 고리를 형성하고 있는 전자의 공급원을 금속의 부식 이외에 다른 곳에서 제공한다면, 금속의 부식을 막을 수 있겠지요.
이게 Cathodic Protection입니다.
가장 편한 방법은 기기의 재료 보다 더 잘 부식되어 전자를 잘 방출하는 재료를 함께 연결하는 것이 있습니다.
이게 바로 희생 양극법입니다.
그리고 아예 기기에 전원을 연결하여 미량의 전류를 공급해 주면 금속이 부식되면서 전자를 발생하지 않아도 주변 환경에 필요한 충분한 전자를 공급해 주게 됩니다. 이런 방식은 외부 전원법이라고 합니다.
최근에는 아예 금속 표면에 이온막을 형성하여 전자를 필요로 하는 주변 환경이 금속 표면에 달라 붙지 못하도록 하는 기화성방청제도 사용되고 있습니다. 이에 관한 자세한 자료는 미국 Cotek상의 기술 자료와 예전에 제가 여기에서 답변해 드린 자료를 참조하시면 도움이 되실 것입니다.

질문하신 내용중에 몇가지를 선정하여 답변드리겠습니다.
1. 해수용 재료
가장 좋은 해수용 재료는 Ti이나 Hastelloy등입니다.
이외에 많이 사용되는 것은 구리 합금들이지요.
Al Brass등의 구리 합금들이 저렴함 가격과 가공의 편리성으로 인해 많이 사용됩니다.
탄소강을 그냥 사용할 경우에는 도장을 해서 사용합니다.
가장 좋은 도장은 Epoxsy 계열을 추천합니다. 그러나 Epoxy를 비롯한 모든 수지(Resin)를 사용하는 도장은 수분의 침투를 완전하게 차단할 수는 없습니다. 아연 도금이나 Aluminum 용사도금도 많이 사용됩니다.

2. 설비의 손상과 부식
꼭 산(Acid)에 담가둔 강의 부식을 연상하기 이전에 우리 주변에서 흔하게 볼수 있는 부식에 의한 손상은 많이 있습니다.
Amine이나 Caustic Line의 Stress Corrosion Cracking, Cooling Water Line 의 부식 등이 그러한 손상의 사례들이지요.
시중에 나와 있는 부식관련 책자나 미국부식학회(NACE) 사이트에 가시면 부식에 의한 손상 사례에 대한 다양한 자료를 찾아 보실수 있습니다.

간단하게 정리해 보려고 했는 데 쉽지 않군요
좀더 구체적인 사안에 대해 질문하시면 다시 답변드리겠습니다.