第25章 设计与防腐 1
1.简述 1
1.1 防腐设计的意义 1
1.2 防腐设计的程序 2
1.3 防腐设计的基本内容 3
2.材料选择时的考虑原则 4
2.1 对腐蚀环境的了解 5
2.2 选择材料的顺序 5
2.3 使用年限的考虑 5
3.1 在防腐蚀结构设计中的一般注意事项 6
3.结构设计时的问题及处理方法 6
3.2 整体结构设计 8
3.3 组合结构设计 12
3.4 保证合适的流速和流动状态 14
3.5 温度和热量的影响 16
3.6 通气差的影响 20
3.7 浓度差的影响 20
3.8 衬里结构设计 21
4.腐蚀环境下的强度设计 24
4.1 全面腐蚀 24
4.2 应力腐蚀 26
4.3 腐蚀疲劳 30
4.4 摩振腐蚀 36
参考文献 37
第26章 防腐蚀方法的经济效益 38
1.经济效益问题的重要性 38
2.经济评价的方法 39
2.1 尤立格(Uhlig)公式 39
2.2 考虑货币时间价值的计算方法 42
2.3 美国腐蚀工程师协会推荐的方法 47
3.应用实例 50
参考文献 55
1.1 尿素的用途与发展 56
1.2 尿素生产工艺 56
第27章 尿素生产装置的腐蚀与防护 56
1.简述 56
1.3 尿素生产腐蚀概况 61
2.尿素甲铵溶液的腐蚀特点 63
2.1 中间产物的腐蚀 63
2.2 电化学腐蚀特点 64
2.3 全面腐蚀 64
2.4 晶间腐蚀 65
2.5 选择性腐蚀 70
2.6 应力腐蚀破裂 78
2.7 腐蚀疲劳 79
2.8 冲刷腐蚀 81
2.9 缝隙腐蚀 81
2.10 孔蚀 82
2.11 端晶腐蚀 82
2.12 氢脆 82
3.影响腐蚀的因素 84
3.1 温度 84
3.2 氨碳比 85
3.3 水碳比 87
3.5 氧含量 88
3.4 甲铵浓度 88
3.6 硫含量 96
3.7 其它工艺因素 97
3.8 不锈钢中的镍含量 97
4.主要设备用材 100
4.1 一般高压甲铵设备 100
4.2 中压加热分解设备 104
4.3 汽提塔 104
4.4 减压阀 104
4.5 甲铵泵 105
5.尿素用材发展趋向 106
5.2 含铁索体相的不锈钢的应用得到发展 107
5.1 钛材的广泛应用 107
5.3 不锈钢的含碳量趋向于下降 108
5.4 不锈钢的含铬量有提高趋向 109
5.6 不锈钢的含镍量有下降趋势 110
6.尿素装置中其它介质的腐蚀及用材 110
6.1 液氨的腐蚀 110
6.2 氨水的腐蚀 110
6.4 低压尿液的腐蚀 111
6.5 水和蒸汽中氯离子的腐蚀 111
6.3 二氧化碳的腐蚀 111
参考文献 113
第28章 以醋酸为主要腐蚀介质的生产装置 115
1.醋酸对金属材料的腐蚀 115
2.醋酸对非金属材料的腐蚀 126
2.1 玻璃钢 126
2.2 耐醋酸腐蚀胶泥 131
2.3 聚丙烯的耐醋酸性能 134
3.醋酸生产和应用中的腐蚀与防护实例 135
3.1 乙烯氧化制醋酸生产中设备的腐蚀与防护 135
3.2 轻油氧化制醋酸设备的腐蚀与防腐蚀 138
3.3 醋酸纤维素生产中的腐蚀 140
1.硫酸的腐蚀及耐腐蚀材料选用 148
第29章 以硫酸为主要腐蚀介质的生产装置 148
1.1 影响硫酸腐蚀的因素 149
1.2 耐硫酸腐蚀的材料选用 160
2.硫酸生产系统中的硫酸腐蚀 165
2.1 塔类设备 166
2.2 冷却器 168
2.3 贮槽、容器 173
2.4 硫酸输送管道 175
2.5 输送硫酸用泵 177
2.6 控制硫酸流动用的阀门 179
3.1 浓硫酸腐蚀 181
3.硫酸水合法制乙醇生产系统中的硫酸腐蚀 181
3.2 高温稀硫酸腐蚀 184
3.3 酸碱腐蚀 187
4.异丁烯分离生产系统中高温中等浓度硫酸的腐蚀 187
4.1 常温硫酸系统 188
4.2 高温硫酸系统 190
5.氢氟酸生产系统中高温浓硫酸的腐蚀 192
6.其它生产系统中的硫酸腐蚀 194
6.1 锦纶生产系统中的硫酸羟胺腐蚀 194
6.2 维尼纶生产系统中醛化液的腐蚀 195
6.3 用硫酸浓缩法制取浓硝酸生产中高温浓硫酸的腐蚀 195
1.1 影响硝酸腐蚀的因素 197
第30章 以硝酸为主要腐蚀介质的生产装置 197
1.硝酸的腐蚀及耐蚀材料选用 197
1.2 耐硝酸腐蚀材料选用 202
2.稀硝酸生产系统中的硝酸腐蚀 206
2.1 塔器和贮槽 206
2.2 冷却器 207
2.3 输送硝酸用的泵、阀门和管道 208
3.用稀硝酸制取浓硝酸生产系统中的硝酸腐蚀 208
3.1 稀硝酸蒸发器 209
3.2 冷却-冷凝器 209
3.4 浓缩塔 210
3.3 浓硝酸冷却器 210
4.用液态氮氧化物制取浓硝酸生产系统的硝酸腐蚀 211
4.1 塔和贮槽 211
4.2 冷却器 214
4.3 泵 215
4.4 阀门和管道 215
5.硝酸盐生产系统中的硝酸腐蚀 216
5.1 硝酸铵中和器 216
5.2 硝酸钙反应塔 217
5.3 硝酸钾反应器 217
第31章 以磷酸为主要腐蚀介质的生产装置 223
6.三硝基为主在腐蚀介质的生主装置 223
1.耐磷酸腐蚀的金属材料 224
1.1 腐蚀形态 224
1.2 影响磷酸腐蚀性的因素 224
1.3 金属材料的耐蚀性 226
1.4 耐磷酸腐蚀材料的选用 228
2.耐磷酸腐蚀的非金属材料 231
2.1 有机非金属材料 231
2.2 无机非金属材料 232
3.1 热法磷酸生产系统 233
3.磷酸生产系统中的腐蚀 233
3.2 湿法磷酸生产系统 239
3.3 湿法磷酸浓缩系统 256
3.4 湿法过磷酸生产系统 264
4.其它生产系统中的磷酸腐蚀 266
4.1 过磷酸钙生产系统 267
4.2 磷酸铵生产系统 271
4.3 硝酸磷肥生产系统 274
参考文献 279
第32章 以氢为主要腐蚀介质的生产装置 281
1.概述 281
2.1 氢腐蚀的特点 283
2.氢腐蚀和影响氢腐蚀的因素 283
2.2 环境温度和压力的影响 286
2.3 钢中碳含量的影响 292
2.4 钢中其它合金元素的影响 292
2.5 热处理与组织的影响 294
2.6 其它因素的影响 296
3.抗氢钢的应用 297
3.1 钢材抗氢性能的评定 297
3.2 抗氢钢的应用 301
4.制氢装置 304
4.1 制氢过程 304
4.2 制氢装置的氢腐蚀 306
5.合成氨装置 307
5.1 制合成氨过程 307
5.2 氮对钢的侵蚀作用 307
5.3 氮和氢对钢的综合作用 309
5.4 氨合成塔内件用钢 310
5.5 氨合成塔副产蒸汽锅炉用钢 311
6.加氢装置 312
6.1 加氢装置的类型 312
6.2 加氢反应器用钢 313
7.其它装置 318
7.1 甲醇装置 318
7.3 钛设备的氢脆 319
7.2 烷基苯装置 319
参考文献 320
第33章 硫化氢腐蚀 322
1.硫化氢腐蚀概况 322
2.硫化氢引起的全面腐蚀 324
2.1 硫化氢全面腐蚀的特点 324
2.2 硫化铁腐蚀产物的组成和结构 324
2.3 硫化氢浓度对硫化铁膜的影响 325
2.4 温度对硫化铁膜的影响 325
2.5 pH值对硫化铁膜及腐蚀速度的影响 326
2.7 温度对腐蚀速度的影响 327
2.6 暴露时间对腐蚀速度的影响 327
2.8 硫化氢浓度对腐蚀速度的影响 328
2.9 流速对腐蚀速度的影响 328
3.硫化氢引起的氢鼓泡和氢诱发阶梯裂纹 329
3.1 氢鼓泡 329
3.2 钢中夹杂物对氢鼓泡的影响 330
3.3 介质中硫化氢含量及杂质对氢鼓泡的影响 332
3.4 减轻氢鼓泡和氢诱发阶梯裂纹的方法 332
4.硫化物应力腐蚀破裂 333
4.1 硫化物应力腐蚀破裂的特点 333
4.2 硫化物应力腐蚀破裂机理 334
4.3 环境因素对硫化物应力腐蚀破裂的影响 336
4.4 材料因素对硫化物应力腐蚀破裂的影响 341
4.5 应力对硫化物应力腐蚀破裂的影响 350
4.6 材料表面状态对硫化物应力腐蚀破裂的影响 353
5.炼油工业中的硫化氢腐蚀 354
5.1 硫化物的高温化学腐蚀 355
5.2 硫化氢的电化学腐蚀 363
6.石油与天然气开采中的硫化氢腐蚀 369
6.1 油气管腐蚀形式及国外发生的一些H2S腐蚀破坏实例 370
6.2 在国内发生的一些硫化氢破坏实例 374
6.3 高温高压高含硫油气井用的材料 375
7.化学工业中的硫化氢腐蚀 378
参考文献 380
第34章 氖、氟化氢、氢氟酸的腐蚀及耐蚀材料的选择 383
1.氟、氟化氧和氢氟酸的简单性质 383
2.影响金属和合金在氟介质中腐蚀速度的一些因素 385
3.液态氟的腐蚀及耐蚀材料的选择 388
4.气态氟(氟气)的腐蚀及耐蚀材料的选择 390
4.1 非金属材料 391
4.2 纯铁及碳钢 391
4.3 不锈钢 391
4.5 镍铝合金 394
4.4 镍 394
4.6 镍铜合金 398
4.7 其它金属和合金 398
5.气态氟化氢的腐蚀及耐蚀材料的选择 400
5.1 铁及碳钢 401
5.2 不锈钢 402
5.3 镍和镍合金 402
5.4 其它金属和合金 407
6.液态氟化氢和氢氟酸的腐蚀及耐蚀材料的选择 409
6.1 非金属材料 410
6.2 碳钢和低合金钢 410
6.3 不锈钢 412
6.4 镍和镍合金 415
6.5 铜和铜合金 432
6.6 其它金属 436
第35章 工业水的腐蚀 439
1.工业水的分类及腐蚀破坏形式 439
1.1 水的分类 439
1.2 金属材料在工业水中的腐蚀破坏形式 440
2.2 工业水对碳钢的腐蚀及防止方法 442
2.1 工业水对碳钢的腐蚀 442
2.2 防止碳钢腐蚀的方法 445
3.1 工业水对铝及其合金的腐蚀 446
3.工业水对铝、铜及其合金的腐蚀与防止方法 446
3.2 防止铝及其合金腐蚀的方法 447
3.3 工业水对铜及其合金的腐蚀 448
3.4 防止铜及其合金腐蚀的方法 451
4.工业水对不锈钢的局部腐蚀 453
4.1 冷却水对不锈钢换热器的腐蚀 453
4.2 在工业水中不锈钢的孔蚀 454
4.3 在工业水中不锈钢的应力腐蚀破裂 456
4.4 工业生产装置的应力腐蚀破裂 459
5.防止不锈钢在水中局部腐蚀破坏的途径 463
5.2 采用退火处理来消除应力 464
5.1 选用耐局部腐蚀破坏的合金材料 464
5.3 其它保护方法 465
6.直流冷却水的腐蚀控制 465
6.1 直流水的腐蚀特点 466
6.2 控制直流水腐蚀的方法 466
7.封闭循环水系统的腐蚀控制 468
8.敞开式循环冷却水系统的腐蚀控制 470
8.1 敞开式循环冷却水系统的特点 470
6.2 循环冷却水系统的腐蚀测定 471
8.3 判断冷却水腐蚀或结垢倾向的指数计算方法 472
9.工业冷却水系统用的缓蚀剂 479
9.1 无机缓蚀剂 479
9.2 有机缓蚀剂 484
9.3 复合缓蚀剂 485
10.冷却水的结垢及水质稳定剂的选用 487
10.1 结垢原因 487
10.2 污垢对传热效率的影响 488
10.3 控制污垢的主要途径 490
10.4 水质稳定剂的选用 492
11.循环冷却水系统的微生物腐蚀和杀菌灭藻 497
11.1 微生物腐蚀及危害 497
11.2 杀菌和灭藻 499
12.1 低压锅炉的腐蚀及其防止方法 501
12.锅炉水的腐蚀及防止方法 501
12.2 中压锅炉的腐蚀及其防止方法 502
13.蒸汽冷凝系统的腐蚀及其防止方法 504
13.1 蒸汽冷凝系统的腐蚀原因 504
13.2 蒸汽冷凝系统腐蚀的防止方法 505
14.工业污水系统的腐蚀及其处理办法 506
参考文献 507
第36章 氯碱生产装置的腐蚀与防护 510
1.简述 510
2.食盐水溶液的腐蚀与防护 511
2.1 金属在食盐水溶液中的腐蚀 511
2.2 盐水工序防腐蚀实例 514
2.3 橡胶衬里 517
2.4 玻璃鳞片涂层 519
3.盐水电解的腐蚀与防护 521
3.1 电解过程杂散电流的腐蚀 523
3.2 电解工序的防腐蚀实例 524
3.3 杂散电流腐蚀控制 524
3.4 薄层整体无缝环氧砂浆涂层 531
4.氯处理的腐蚀与防护 532
4.1 氯的腐蚀特性 532
4.3 铠装陶瓷设备 535
4.2 氯处理工序的防腐蚀实例 535
4.4 石棉酚醛塑料制品 538
5.浓缩的腐蚀与防护 540
5.1 金属在碱中的腐蚀 542
参考文献 552
第37章 工业介质对建筑物和构筑物的腐蚀与防护 554
1.建筑材料的腐蚀 554
1.1 建筑材料的腐蚀特点和腐蚀形式 554
1.2 建筑用砖 558
1.3 水泥砂浆和混凝土 561
1.4 钢筋混凝土 566
1.5 木材 571
2.1 耐腐蚀材料选择的考虑因素 572
2.耐腐蚀材料的性能和选择 572
2.2 天然岩石 574
2.3 耐酸陶瓷和铸石制品 575
2.4 沥青类材料 576
2.5 水玻璃类材料 579
2.6 硫磺类材料 582
2.7 树脂胶泥砂浆及混凝土 584
2.8 树脂玻璃钢 590
2.9 聚合物改性砂浆 592
2.10 聚合物浸渍混凝土 595
2.11 耐腐蚀涂料的选择 597
3.建筑布置及防护的原则 600
4.地基土及其防护 602
5.基础的腐蚀及防护 604
5.1 一般基础 604
5.2 桩基 605
6.地面和设备基础 607
6.1 防腐蚀地面的设计要点 607
6.2 腐蚀程度分类 607
6.3 腐蚀类型和破坏原因 608
6.4 防腐蚀地面的基本构造 609
6.5 防腐蚀地面的类型 611
6.6 地面坡度 617
6.7 排水明沟 618
6.8 地漏 619
6.9 挡水 620
6.10 变形缝 621
6.11 设备基础 621
6.12 防腐蚀地面的修复 622
7.结构设计与防护 624
7.1 结构选择 624
7.2 结构的计算和构造 625
7.3 建筑结构遭受腐蚀后的加固和修复 627
8.1 门窗 629
8.门窗及构配件的防护 629
8.2 砖墙 630
8.3 钢筋混凝土构件 630
8.4 钢构件 631
8.5 屋面 632
9.非金属池槽 633
9.1 槽体结构 633
9.2 防腐蚀衬里 635
9.3 槽盖 639
10.工业排气烟囱 639
10.1 排气烟囱的腐蚀及材料选择 639
10.2 排气烟s囱的构造型式 641