過程裝備腐蝕與防護(hù)

前言

　　本書二版為普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材，在修訂和編寫的過程中，融合了學(xué)科的進(jìn)展和本課程多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。　　考慮到教材的系統(tǒng)性，第1章 增加了化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的差異、電位?pH圖、部分電位的計(jì)算、電化學(xué)腐蝕熱力學(xué)判據(jù)和極化與表征等內(nèi)容，規(guī)范了原書電化學(xué)腐蝕的基本術(shù)語和概念，將極化曲線統(tǒng)一為電位向上為正。第2章 增加了氫（致）損傷、Ebr的影響因素、結(jié)構(gòu)因素對(duì)電偶腐蝕影響等內(nèi)容，修改了應(yīng)力腐蝕防護(hù)、孔蝕防護(hù)、電偶腐蝕防護(hù)等內(nèi)容。第3章 的腐蝕術(shù)語采用了目前通用的提法，并著重從過程裝備服役環(huán)境對(duì)腐蝕的影響進(jìn)行修改，考慮到石油天然氣和核電站的發(fā)展增加了微生物腐蝕、硫化氫腐蝕和輻照環(huán)境中的腐蝕，氫腐蝕影響因素、土壤腐蝕防護(hù)、海水腐蝕防護(hù)等內(nèi)容。第4章 按新的國家標(biāo)準(zhǔn)編寫常用18?8奧氏體不銹鋼，并增加了合金元素氮的內(nèi)容，全面修訂了結(jié)構(gòu)材料選擇原則。第5章 從過程裝備學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用出發(fā)，按非金屬材料性能、耐蝕特性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路順序進(jìn)行修改編寫，并增加了耐腐蝕橡膠，混凝土的耐蝕特性；第5章 第3節(jié)按照“耐腐蝕無機(jī)非金屬材料”內(nèi)容進(jìn)行修改編寫。為了學(xué)習(xí)方便和跟蹤行業(yè)的發(fā)展需要，第7章 增加了相關(guān)裝備圖和流程，第8章 從石油和天然氣的鉆、采、輸、煉的裝備腐蝕進(jìn)行全面修訂編寫。第9章 對(duì)腐蝕數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容進(jìn)行了修改?！　”緯砷Z康平、陳匡民教授主編，由閆康平統(tǒng)稿并修訂編寫緒論、第5、第6和第9章 ；王貴欣修訂編寫第1、第2和第3章 ；吉華修訂編寫第4、第7章 ；西南石油大學(xué)匡飛編寫第8章 和第3及第5章 的第6節(jié)?！　∠抻诰幷咚剑瑫写嬖诘娜秉c(diǎn)和不足敬請(qǐng)指教。

內(nèi)容概要

本書按普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材的要求進(jìn)行編寫，全書共9章。內(nèi)容包括金屬腐蝕電化學(xué)理論、影響局部腐蝕的結(jié)構(gòu)因素、防腐方法和腐蝕監(jiān)控等章節(jié)內(nèi)容，重點(diǎn)闡明腐蝕理論的應(yīng)用，分析過程裝備常見的腐蝕現(xiàn)象并提出正確的防護(hù)途徑。常用耐蝕金屬結(jié)構(gòu)材料和耐蝕非金屬結(jié)構(gòu)材料等兩章內(nèi)容，重點(diǎn)突出耐蝕共性和過程裝備的選材原則，同時(shí)圖文并茂介紹耐蝕非金屬材料的裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)。典型化工過程和石油工程裝備的腐蝕防護(hù)等兩章內(nèi)容主要加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行腐蝕失效分析，豐富工程實(shí)際的過程裝備防腐蝕應(yīng)用。    本書主要供高等院校過程裝備與控制工程及相近專業(yè)作教材用，同時(shí)可供過程裝備設(shè)計(jì)、制造和使用的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論  0.1  腐蝕的危害性與控制腐蝕的重要意義  0.2  設(shè)計(jì)者掌握腐蝕基本知識(shí)的必要性  0.3  腐蝕的定義與分類第1章  金屬電化學(xué)腐蝕基本理論  1.1  金屬電化學(xué)腐蝕原理    1.1.1  金屬的電化學(xué)腐蝕歷程    1.1.2  金屬與溶液的界面特性——雙電層    1.1.3  電極電位    1.1.4  腐蝕電池    1.1.5  金屬電化學(xué)腐蝕熱力學(xué)  1.2  腐蝕速度    1.2.1  極化與超電壓    1.2.2  極化曲線和極化圖    1.2.3  腐蝕極化圖的應(yīng)用    1.2.4  腐蝕速度與耐蝕性評(píng)定  1.3  去極化作用與析氫腐蝕和耗氧腐蝕    1.3.1  析氫腐蝕    1.3.2  耗氧腐蝕  1.4  金屬的鈍性    1.4.1  鈍化現(xiàn)象    1.4.2  鈍化理論與鈍化特性曲線分析    1.4.3  金屬鈍性的應(yīng)用第2章  影響局部腐蝕的結(jié)構(gòu)因素  2.1  力學(xué)因素    2.1.1  應(yīng)力腐蝕破裂    2.1.2  腐蝕疲勞    2.1.3  磨損腐蝕    2.1.4  氫(致)損傷  2.2  表面狀態(tài)與幾何因素    2.2.1  孔蝕    2.2.2  縫隙腐蝕  2.3  異種金屬組合因素    2.3.1  電偶腐蝕原理    2.3.2  面積比與“有效距離”    2.3.3  電偶腐蝕的防護(hù)  2.4  焊接因素    2.4.1  焊接缺陷與腐蝕    2.4.2  晶間腐蝕第3章  金屬在某些環(huán)境中的腐蝕  3.1  高溫腐蝕    3.1.1  金屬的高溫氧化與氧化膜    3.1.2  金屬氧化的動(dòng)力學(xué)規(guī)律    3.1.3  高溫合金的抗氧化性能    3.1.4  氫腐蝕與硫化    3.1.5  耐熱金屬結(jié)構(gòu)材料簡(jiǎn)介  3.2  大氣腐蝕    3.2.1  大氣腐蝕特點(diǎn)    3.2.2  大氣腐蝕防護(hù)  3.3  土壤腐蝕    3.3.1  土壤中的腐蝕特點(diǎn)    3.3.2  在土壤中的腐蝕防護(hù)  3.4  海水腐蝕    3.4.1  海水腐蝕的特點(diǎn)    3.4.2  海水腐蝕的防護(hù)  3.5  微生物腐蝕    3.5.1  微生物腐蝕的特點(diǎn)    3.5.2  微生物腐蝕的防護(hù)  3.6  硫化氫腐蝕    3.6.1  腐蝕機(jī)理    3.6.2  腐蝕類型和影響因素  3.7  輻照環(huán)境中的腐蝕    3.7.1  輻照環(huán)境中的腐蝕特點(diǎn)    3.7.2  輻射環(huán)境中的腐蝕防護(hù)第4章  金屬結(jié)構(gòu)材料的耐蝕性  4.1  金屬耐蝕合金化原理    4.1.1  純金屬的耐蝕特性    4.1.2  金屬耐蝕合金化的途徑    4.1.3  單相合金的π/8定律    4.1.4  主要合金元素對(duì)耐蝕性的影響  4.2  常用結(jié)構(gòu)材料的耐蝕性    4.2.1  依靠鈍化獲得耐蝕能力的金屬    4.2.2  可鈍化或腐蝕產(chǎn)物穩(wěn)定的金屬    4.2.3  依靠自身熱力學(xué)穩(wěn)定而耐蝕的金屬  4.3  結(jié)構(gòu)材料選擇原則    4.3.1  使用性能原則    4.3.2  加工工藝性能原則    4.3.3  經(jīng)濟(jì)性原則第5章  非金屬結(jié)構(gòu)材料的耐蝕特性  5.1  高分子材料的腐蝕特性和影響因素    5.1.1  滲透與溶脹、溶解    5.1.2  化學(xué)腐蝕(氧化與水解)    5.1.3  老化    5.1.4  應(yīng)力腐蝕開裂  5.2  耐腐蝕高分子材料    5.2.1  耐腐蝕塑料    5.2.2  耐腐蝕橡膠    5.2.3  硬聚氯乙烯設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)  5.3  耐腐蝕無機(jī)非金屬材料    5.3.1  無機(jī)非金屬材料的耐腐蝕特性    5.3.2  耐腐蝕硅酸鹽材料    5.3.3  化工陶瓷設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)  5.4  碳一石墨    5.4.1  碳一石墨制品的制造    5.4.2  碳一石墨的性能與應(yīng)用    5.4.3  新型碳素材料    5.4.4  不透性石墨設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)  5.5  樹脂基復(fù)合材料一玻璃鋼的耐蝕性    5.5.1  化工玻璃鋼常用熱固性樹脂的耐蝕特性    5.5.2  玻璃鋼的耐蝕特性    5.5.3  玻璃鋼設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)  5.6  混凝土的耐蝕特性    5.6.1  溶出型腐蝕    5.6.2  分解型腐蝕    5.6.3  膨脹型腐蝕第6章  防腐方法  6.1  電化學(xué)保護(hù)    6.1.1  陰極保護(hù)    6.1.2  陽極保護(hù)  6.2  襯里    6.2.1  碳鋼設(shè)備及襯里材料的表面處理    6.2.2  磚板襯里    6.2.3  玻璃鋼襯里    6.2.4  橡膠襯里    6.2.5  化工搪瓷  6.3  涂層和鍍層    6.3.1  涂料覆蓋層    6.3.2  金屬鍍層    6.3.3  復(fù)合鋼板  6.4  防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    6.4.1  連接    6.4.2  設(shè)備殼體與接管    6.4.3  容器附件與管道  6.5  緩蝕劑    6.5.1  緩蝕劑的種類與緩蝕機(jī)理    6.5.2  緩蝕劑的應(yīng)用第7章  典型化工裝置的腐蝕與防護(hù)分析  7.1  氯堿生產(chǎn)裝置    7.1.1  介質(zhì)的腐蝕特性    7.1.2  典型裝置腐蝕與防護(hù)  7.2  尿素生產(chǎn)裝置    7.2.1  介質(zhì)的腐蝕特性    7.2.2  典型裝置腐蝕與防護(hù)  7.3  硫酸生產(chǎn)裝置    7.3.1  硫酸的腐蝕特性    7.3.2  典型裝置的腐蝕與防護(hù)  7.4  磷酸生產(chǎn)裝置    7.4.1  介質(zhì)的腐蝕特性    7.4.2  典型裝置腐蝕與防護(hù)第8章  典型石油工業(yè)裝置的腐蝕與防護(hù)  8.1  鉆井工程裝置    8.1.1  介質(zhì)的腐蝕特性    8.1.2  主要腐蝕形式    8.1.3  防腐蝕方法  8.2  采油和集輸裝置    8.2.1  主要腐蝕形式    8.2.2  防腐蝕方法  8.3  特殊油氣田生產(chǎn)裝置    8.3.1  酸性油氣田的腐蝕與防護(hù)    8.3.2  海洋及灘涂油氣田的腐蝕與防護(hù)  8.4  煉油裝置    8.4.1  介質(zhì)的腐蝕特性    8.4.2  主要腐蝕形式    8.4.3  防腐蝕方法    8.4.4典型設(shè)備防腐蝕分析第9章  腐蝕監(jiān)控  9.1  工業(yè)腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)    9.1.1  現(xiàn)場(chǎng)表觀檢查法    9.1.2  掛片法    9.1.3  探針法    9.1.4  腐蝕裕量監(jiān)測(cè)    9.1.5  無損檢測(cè)技術(shù)  9.2  腐蝕監(jiān)測(cè)方法的選擇及微機(jī)應(yīng)用    9.2.1  腐蝕監(jiān)測(cè)方法的選擇    9.2.2  腐蝕監(jiān)測(cè)中的計(jì)算機(jī)應(yīng)用  9.3  腐蝕數(shù)據(jù)庫簡(jiǎn)介    9.3.1  腐蝕數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)與功能    9.3.2  國內(nèi)外腐蝕數(shù)據(jù)庫簡(jiǎn)介    9.3.3  查詢腐蝕數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)址  9.4  腐蝕專家系統(tǒng)簡(jiǎn)介    9.4.1  專家系統(tǒng)組成和功能    9.4.2  腐蝕專家系統(tǒng)簡(jiǎn)介附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　緒論　　0.1　腐蝕的危害性與控制腐蝕的重要意義　　腐蝕現(xiàn)象幾乎涉及國民經(jīng)濟(jì)的一切領(lǐng)域。例如，各種機(jī)器、設(shè)備、橋梁在大氣中因腐蝕而生銹；艦船、沿海的港工設(shè)施遭受海水和海洋微生物的腐蝕；埋在地下的輸油、輸氣管線和地下電纜因土壤和細(xì)菌的腐蝕而發(fā)生穿孔；鋼材在軋制過程因高溫下與空氣中的氧作用而產(chǎn)生大量的氧化皮；人工器官材料在血液、體液中的腐蝕；與各種酸、堿、鹽等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)接觸的化工機(jī)器與設(shè)備，腐蝕問題尤為突出，特別是處于高溫、高壓、高流速工況下的機(jī)械設(shè)備，往往會(huì)引起材料迅速的腐蝕損壞?！　∧壳肮I(yè)用的材料，無論是金屬材料或非金屬材料，幾乎沒有一種材料是絕對(duì)不腐蝕的。對(duì)于金屬而言，在自然界大多數(shù)是以金屬化合物的形態(tài)存在。例如FezO3、FeS、A1203、Cu2（OH）2C03等。冶金的過程就是外加能量將它們還原成金屬元素的過程，因此金屬元素比它們的化合物具有更高的自由能，必然有自發(fā)地轉(zhuǎn)回到熱力學(xué)上更穩(wěn)定的自然形態(tài)——氧化物、硫化物、碳酸鹽及其他化合物的傾向。這種自發(fā)轉(zhuǎn)變的過程就是腐蝕過程，顯然冶金是腐蝕的逆過程。非金屬的腐蝕一般是介質(zhì)與材料發(fā)生化學(xué)或物理作用，使材料的原子或分子之間的結(jié)合鍵斷裂而破壞。

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