第1章 腐蚀与防护 1
1．1 腐蚀现象 1
1．2 腐蚀破坏 3
1．3 腐蚀电化学 4
(1) 动力学 5
(2) 热力学 5
1．4 材料的正确选用 6
1．5 腐蚀破损事故的处理 7
参考文献 8
第2章 局部腐蚀试验方法 9
2．1 点蚀试验方法 9
2．1．1 点蚀 9
(1) 电化学方法 10
2．1．2 试验方法 10
(2) 氯化铁试验方法 11
(3) 统计处理方法 13
2．2 缝隙腐蚀试验方法 13
2．2．1 缝隙腐蚀 13
2．2．2 试验方法 15
(1) 电化学方法 15
(2) 现场浸泡试验法 16
(3) 氯化铁试验方法 17
(4) 缝隙腐蚀的加速试验方法 18
(5) 海水热交换器实物试验方法 19
2．3 晶间腐蚀试验方法 19
2．3．1 晶间腐蚀 19
(1) 电化学方法 23
2．3．2 试验方法 23
(2) 浸泡试验方法 24
(3) 连多硫酸试验 26
2．4 应力腐蚀开裂试验方法 26
2．4．1 应力腐蚀开裂 28
2．4．2 试验方法 28
(1) 恒变形法 28
(2) 恒载荷法 33
(3) 慢应变速率法 36
(4) 断裂力学方法 38
(5) 电化学测定法 38
(6) 各种试验方法的比较 39
2．5 腐蚀试验方法的标准 41
2．6 SI单位制 44
参考文献 46
第3章 碳钢与低合金钢的腐蚀 49
3．1 大气腐蚀 49
3．1．1 历史背景 49
3．1．2 试验方法 51
(1) 实验室试验 51
(2) 大气暴露试验 52
3．1．3 主要影响因素分析 53
(1) 环境因素的影响 53
(2) 材料因素的影响 54
3．1．4 腐蚀机埋 57
3．1．5 防护措施 61
(1) 使用耐候钢 61
(3) 其它 62
(2) 覆盖层保护 62
3．2 海水腐蚀 64
3．2．1 历史背景 64
3．2．2 腐蚀现象 64
3．2．3 试验方法 66
3．2．4 主要影响因素分析 68
3．2．5 腐蚀机理 71
3．2．6 防护措施 71
(1) 使用耐海水钢种 71
3．3 沟状腐蚀 72
3．3．2 腐蚀破损事例 72
3．3．1 历史背景 72
(3) 电化学保护 72
(2) 覆盖层保护 72
3．3．2 试验方法 74
3．3．4 主要影响因素分析 75
(1) 环境因素的影响 75
(2) 材料因素的影响 75
3．2．5 腐蚀机理 75
3．3．6 防护措施 76
(1) 选材 76
(2) 环境控制 77
3．4 流动水中的腐蚀 77
3．4．1 历史背景 77
3．4．2 腐蚀破损事例 78
3．4．3 试验方法 78
(1) 环境因素的影响 80
3．4．4 主要影响因素的分析 80
(2) 材料因素的影响 84
(3) 高温脱气海水中的腐蚀 87
3．4．5 腐蚀机理 90
3．4．6 防护措施 91
(1) 选材 91
(2) 聚氯乙烯涂层钢管? 91
(3) 防蚀设计 91
(4) 缓蚀剂 91
(5) 阴极保护 91
3．5 传热面腐蚀 92
3．5．1 历史背景 92
3．5．2 腐蚀破损事例 94
(1) 水处理 96
3．5．3 破腐蚀现象 96
(2) 垢与腐蚀 99
(3) 沸腾现象与腐蚀 99
(4) 热电池腐蚀 101
(5) 碱腐蚀 102
3．5．4 腐蚀机理 103
(1) 碱腐蚀机理 103
(2) 氢腐蚀 104
3．5．5 试验方法 106
(1) 静态腐蚀试验方法 106
(2) 沸腾传热条件下的腐蚀试验 106
3．5．6 主要影响因素分析 108
(1) 碱种类的影响 108
(2) 其它因素的影响 109
(2) 控制运行条件 110
(1) 防止生成垢层 110
3．5．7 防护措施 110
(3) 锅炉清洗 111
(4) 水处理 111
(5) 控制给水中的CO2 111
3．6 硫化氢环境中的腐蚀 112
3．6．1 历史背景 112
3．6．2 腐蚀破损事例 112
3．6．3 试验方法 114
3．6．4 主要影响因素分析 114
(1) 环境因素的影响 114
(2) 材料因素影响 116
3．6．5 腐蚀机理 117
3．6．6 防护措施 117
3．7．1 历史背景 118
3．7 硫酸露点腐蚀 118
3．7．2 腐蚀破损事例 119
3．7．3 露点腐蚀现象 121
(1) 燃料中的含硫量与SO3浓度及露点的关系 121
(2) 凝聚硫酸浓度与腐蚀 122
3．7．4 试验方法 124
(1) 硫酸浸泡试验 124
(2) 硫酸-活性炭试验 124
(3) 实际锅炉中的试验 125
3．7．5 主要影响因素分析 125
(1) 硫酸浓度的影响 125
(2) 活性炭的影响 126
(3) 合金元素的影响 127
3．7．6 腐蚀机理 129
3．7．7 防护措施 130
(1) 抑制SO3的生成 130
(2) 加入添加剂 131
(3) 选材 131
参考文献 133
第4章 碳钢及低合金钢的应力腐蚀开裂 138
4．1 在碱溶液中的应力腐蚀开裂 138
4．1．1 历史背景 138
4．1．2 开裂破损事例 139
4．1．3 试验方法 141
4．1．4 主要影响因素分析 142
(1) 环境因素的影响 142
(2) 材料因素的影响 145
(3) 应力因素的影响 149
4．1．5 开裂机理 150
4．1．6 防护措施 152
(1) 消除应力退火 152
(2) 通过热处理改善其性能 153
(3) 使用缓蚀剂 153
(4) 选材 153
4．2 在硝酸盐溶液中的应力腐蚀开裂 153
4．2．1 历史背景 153
4．2．2 开裂破损事例 153
(1) 高强度缆绳的应力腐蚀开裂 153
(2) 油井用钢管的应力腐蚀开裂 153
(3) 放射性废液贮藏容器的应力腐蚀开裂 154
(4) 热风炉的应力腐蚀开裂 155
(1) 环境因素的影响 156
4．2．3 试验方法 156
4．2．4 主要影响因素的分析 156
(2) 材料因素的影响 160
4．2．5 开裂机理 166
(1) 电化学理论 166
(2) 膜破坏理论 167
(3) 吸附论 168
4．2．6 防护措施 168
(1) 高强度电缆 168
(2) 油井用钢管 168
(3) 放射线残渣处理槽 168
(4) 热风炉 168
4．3．1 历史背景 169
4．3 在液态氨中的应力腐蚀开裂 169
4．3．2 开裂破损事例 172
(1) 美国农业用液态氨容器的开裂事例 172
(2) 日本化学工业用液态氨容器的开裂事例 172
(3) 英国的液态氨贮藏容器的开裂事例 175
4．3．3 试验方法 175
4．3．4 主要影响因素分析 175
(1) 环境因素的影响 175
(2) 材料因素的影响 179
(3) 在液态氨中的电位序 183
4．3．5 开裂机理 183
4．3．6 防护措施 184
(6) 低温贮藏 185
(5) 阴极保护 185
(4) 消除应力退火 185
(2) 添加缓蚀剂 185
(1) 消除腐蚀因素 185
(3) 选材 185
4．4 在湿润硫化氢环境中的硫化物应力腐蚀开裂 186
4．4．1 历史背景 186
(1) 油井用钢管的SSCC 186
(2) 液化石油气贮罐的SSCC 188
4．4．2 开裂破损事例 190
(1) 油井用钢管 190
(2) 液化石油气用贮罐 194
(2) 试验装置 195
(3) 应力加载方法及开裂敏感性的评价 195
(1) 试液 195
4．4．3 试验方法 195
4．4．4 主要影响因素分析 197
(1) 环境因素的影响 197
(2) 材料因素的影响 203
4．4．5 开裂机理 211
4．4．6 防护措施 214
(1) 油井用钢管 214
(2) 液化石油气贮罐 216
4．5 在湿润硫化氢环境中的氢致开裂 218
4．5．1 历史背景 218
4．5．2 开裂破损事例 221
4．5．3 试验方法 223
(1) 试样 223
(2) 试验溶液 223
(4) 评价方法 224
(3) 试验装置 224
(5) 吸氢量的测定 225
(6) 实际贮罐试验 226
4．5．4 主要影响因素的分析 226
(1) 环境因素的影响 226
(2) 材料因素的影响 230
(3) 应力因素的影响 233
4．5．5 氢致开裂机理 234
(1) 发生机理 234
(2) 开裂扩展机理 235
4．5．6 防护措施 235
(1) 防止氢的侵入 235
(2) 防止氢的聚集 236
4．6．1 历史背景 237
4．6 在C0-CO2-H2O环境中的应力腐蚀开裂 237
4．6．2 开裂破损事例 239
(1) 化工装置中的破损事例 239
(2) 混合煤气容器的破损事例 241
4．6．3 试验方法 243
(1) 实验室试验 243
(2) 现场试验 243
4．6．4 主要影响因素分析 244
(1) 环境因素的影响 244
(2) 材料因素的影响 249
(3) 应力因素的影响 251
4．6．5 开裂机理 252
4．6．6 防护措施 252
(2) 选材 253
(1) 消除应力退火 253
(3) 环境控制 254
(4) 表面处理 254
4．7 在其他环境中的应力腐蚀开裂 254
4．7．1 在碳酸盐溶液中的应力腐蚀开裂 254
4．7．2 在磷酸盐溶液中的应力腐蚀开裂 255
4．7．3 在甲醇中的应力腐蚀开裂 255
4．7．4 在胺中的应力腐蚀开裂 258
4．7．5 在液化煤气中的应力腐蚀开裂 259
4．7．6 在高温高压水中的应力腐蚀开裂 260
4．8 氢腐蚀 261
4．8．1 历史背景 261
4．8．2 腐蚀破损事例 262
4．8．3 试验方法 263
4．8．4 主要影响因素分析 264
(1) 环境因素的影响 264
(2) 材料因素的影响 265
4．8．5 氢腐蚀机理 268
4．8．6 防护措施 268
(1) 选材 268
(2) 通过热处理加以改善 269
(3) 施工时的注意事项 269
参考文献 269
第5章 不锈钢的腐蚀 278
5．1 高温腐蚀 278
5．1．1 历史背景 278
5．1．2 试验方法 278
(2) 材料因素的影响 279
(1) 环境因素的影响 279
5．1．3 主要影响因素的分析 279
(3) 新材料的评价 282
5．2 钒腐蚀 283
5．2．1 历史背景 283
5．2．2 腐蚀破损事例 284
5．2．3 试验方法 285
(1) 实验室试验 285
(2) 燃烧装置试验 287
(3) 实际装置试验 287
5．2．4 主要影响因素分析 287
(1) 环境因素的影响 287
(2) 材料因素的影响 289
5．2．5 腐蚀饥理 291
5．2．6 防护措施 292
(1) 管壁温度的管理 292
(2) 附着物的熔点上升 292
(3) 选材 292
(4) 表面处理材料 292
5．3 水蒸汽氧化 292
5．3．1 历史背景 292
5．3．2 腐蚀破损事例 293
5．3．3 试验方法 294
(1) 试验用的试样 294
(2) 实验室试验 295
(3) 实际锅炉中的试验 295
(1) 水蒸汽氧化与大气氧化 296
(2) 试验温度与试验时间的影响 296
5．3．4 主要影响因素分析 296
(3) 晶粒度的影响 300
(4) 表面加工的影响 302
(5) 合金元素的影响 304
(6) 氧化皮的剥离性能 305
(7) 实际锅炉试验的评价 306
5．3．5 水蒸汽氧化机理 307
(1) 氧化皮结构 307
(2) 水蒸汽氧化机理 308
5．3．6 防护措施 310
(1) 选材 310
(2) 表面加工 310
(3) 调整晶粒度 310
5．4 海水腐蚀 311
5．4．1 历史背景 311
(5) 运行条件的改善 311
(6) 其他方法 311
(4) 切管检查 311
5．4．2 腐蚀破损事例 312
5．4．3 试验方法 312
5．4．4 主要影响因素分析 313
(1) 点蚀 313
(2) 缝隙腐蚀 318
5．4．5 腐蚀机理 325
5．4．6 防护措施 326
(1) 防蚀设计 326
(2) 选材 326
参考文献 331
(5) 其他 331
(4) 电化学保护 331
(3) 缓浊剂 331
第6章 不锈钢的应力腐蚀开裂 337
6．1 高浓度氯化物溶液中的应力腐蚀开裂 337
6．1．1 现象 337
6．1．2 历史背景 340
6．1．3 开裂破损事例 342
6．1．4 试验方法 344
(1) 试验溶液 344
(2) 应力加载方法 345
6．1．5 主要影响因素分析 345
(1) 环境因素的影响 345
(2) 应力因素的影响 352
(3) 材料因素的影响 353
(4) 断口形貌 364
(5) 电位的彤响 370
6．1．6 铁素体不锈钢的应力腐蚀 373
6．1．7 双相不锈钢的应力腐蚀 378
6．1．8 应力腐蚀开裂机理 381
(1) 吸附理论 381
(2) 电化学理论 382
(3) 膜破坏理论 382
(4) 隧道腐蚀理论 383
(5) 腐蚀产物楔入理论 384
(6) 氢脆理论 384
6．1．9 防护措施 385
(1) 消除应力退火 385
(3) 环境控制 386
(2) 选材 386
6．2 低浓度氯化物溶液中的应力腐蚀开裂 387
6．2．1 历史背景 387
6．2．2 开裂破损事例 388
6．2．3 试验方法 389
6．4．4 主要影响因素分析 389
(1) 环境因素的影响 389
(2) 材料因素的影响 396
6．2．5 应力腐蚀开裂机理 397
6．2．6 防护措施 398
6．3 高温高压纯水中的应力腐蚀开裂 398
6．3．1 现象 398
6．3．2 历史背景 400
6．3．3 开裂破损事例 403
6．2．4 试验方法 405
(1) 试验室试验 405
(2) 实际管道试验 406
(3) 模拟试验 406
6．3．5 主要影响因素的分析 406
(1) 环境因素的影响 406
(2) 应力因素的影响 412
(3) 材料因素的影响 414
6．3．6 沿晶应力腐蚀开裂机理 425
6．3．7 防护措施 427
(1) 改进焊接施工方法 427
6．4．1 现象 428
6．4 连多硫酸溶液中的应力腐蚀开裂 428
(4) 选材 428
(3) 添加氢 428
(2) 除氧运行 428
6．4．2 历史背景 429
6．4．3 开裂破损事例 431
6．4．4 试验方法 431
6．4．5 主要影响因素分析 431
(1) 环境因素的影响 432
(2) 材料因素的影响 433
(3) 电位的影响 439
6．4．6 应力腐蚀开裂机理 441
6．4．7 防护措施 441
(1) 环境控制 441
6．5．1 历史背景 442
6．5 碱溶液中的应力腐蚀开裂 442
(2) 选材 442
6．5．2 开裂破损事例 443
6．5．3 试验方法 444
6．5．4 主要影响因素分析 444
(1) 环境因素的影响 444
(2) 材料因素的影响 447
(3) 电位的影响 451
6．5．5 应力腐蚀开裂机理 451
6．5．6 防护措施 452
参考文献 453
第7章 高镍合金的应力腐蚀开裂 462
7．1 在高温高压水利苛性钠溶液中的应力腐蚀开裂 462
7．1．1 历史背景 462
(1) 应力腐蚀开裂 468
7．1．2 腐蚀破损事例 468
(3) 压凹 470
(2) 减薄 470
7．1．3 试验方法 472
7．1．4 主要影响因素的分析 473
(1) 在高温高压水中的应力腐蚀开裂 473
(2) 在碱溶液中的应力腐蚀开裂 489
(3) 在连多硫酸溶液中的应力腐蚀开裂 498
7．1．5 腐蚀机理 498
(1) 应力腐蚀开裂 498
7．1．6 防护措施 503
(1) 防止减薄 503
(3) 压凹 503
(2) 减薄 503
(2) 防止应力腐蚀开裂 504
7．2 在湿润硫化氢环境中的腐蚀 504
7．2．1 历史背景 504
7．2．2 腐蚀破坏事例 505
7．2．3 试验方法 505
7．2．4 主要影响因素的分析 506
(1) 环境因素的影响 507
(2) 材料因素的影响 508
7．2．5 腐蚀机理 513
7．2．6 防护措施 513
(1) 使用缓蚀剂 513
(2) 选材 513
参考文献 514