绪论 1
0.1 腐蚀的危害性与控制腐蚀的重要意义 1
0.2 设计者掌握腐蚀基本知识的必要性 1
0.3 腐蚀的定义与分类 2
第1章 金属电化学腐蚀基本理论 4
1.1 金属电化学腐蚀原理 4
1.1.1 金属的电化学腐蚀历程 4
1.1.2 金属与溶液的界面特性——双电层 6
1.1.3 电极电位 7
1.1.4 腐蚀电池 13
1.2 金属电化学腐蚀倾向——热力学 15
1.2.1 阳极溶解反应自发进行的条件 16
1.2.2 阴极去极化反应自发进行的条件 16
1.2.3 金属电化学腐蚀的热力学条件 17
1.2.4 金属电化学腐蚀倾向的热力学判据 17
1.3 金属电化学腐蚀速率——动力学 18
1.3.1 极化与超电压 18
1.3.2 极化曲线和极化图 22
1.3.3 腐蚀极化图的应用 24
1.3.4 腐蚀速率 29
1.3.5 等腐蚀速率图 32
1.3.6 耐蚀性能评价 34
1.4 去极化作用与常见阴极反应 34
1.4.1 析氢腐蚀 34
1.4.2 耗氧腐蚀 37
1.5 金属的阳极钝性 42
1.5.1 钝化现象 42
1.5.2 钝化理论 44
1.5.3 钝化特征曲线分析 45
1.5.4 金属钝化特征曲线的特点 46
1.5.5 金属钝性的应用 47
第2章 影响局部腐蚀的结构因素 49
2.1 力学因素 49
2.1.1 应力腐蚀破裂 50
2.1.2 腐蚀疲劳 56
2.1.3 磨损腐蚀 57
2.1.4 氢（致）损伤 59
2.2 表面状态与几何因素 60
2.2.1 孔蚀 60
2.2.2 缝隙腐蚀 62
2.2.3 垢下腐蚀 65
2.3 异种金属组合因素 66
2.3.1 电偶腐蚀原理 66
2.3.2 面积比与“有效距离” 67
2.3.3 电偶腐蚀的防护 68
2.4 焊接因素 70
2.4.1 焊接缺陷与腐蚀 70
2.4.2 晶间腐蚀 71
第3章 影响腐蚀的环境因素 74
3.1 高温腐蚀 74
3.1.1 金属的高温氧化与氧化膜 74
3.1.2 金属氧化的动力学规律 78
3.1.3 高温合金的抗氧化性能 81
3.1.4 高温氢腐蚀与硫化 83
3.1.5 耐热金属结构材料简介 87
3.2 大气腐蚀 90
3.2.1 大气腐蚀特点 91
3.2.2 大气腐蚀防护 92
3.3 土壤腐蚀 93
3.3.1 土壤中的腐蚀特点 93
3.3.2 土壤腐蚀防护 94
3.4 海水腐蚀 95
3.4.1 海水腐蚀的特点 95
3.4.2 海水腐蚀的防护 97
3.5 微生物腐蚀 97
3.5.1 微生物腐蚀的特点 98
3.5.2 微生物腐蚀的防护 100
3.6 硫化氢腐蚀 101
3.6.1 腐蚀机理 101
3.6.2 腐蚀类型和影响因素 102
3.7 二氧化碳腐蚀 105
3.7.1 腐蚀机理 106
3.7.2 影响CO2腐蚀的环境因素 107
3.7.3 CO2腐蚀防护 108
3.8 辐照腐蚀 108
3.8.1 辐照腐蚀的特点 108
3.8.2 辐照腐蚀的防护 109
第4章 金属结构材料的耐蚀性 110
4.1 金属耐蚀合金化原理 110
4.1.1 纯金属的耐蚀特性 110
4.1.2 金属耐蚀合金化的途径 111
4.1.3 单相合金的n/8定律 112
4.1.4 主要合金元素对耐蚀性的影响 114
4.2 常用结构材料的耐蚀性 117
4.2.1 依靠钝化获得耐蚀能力的金属 117
4.2.2 可钝化或腐蚀产物稳定的金属 123
4.2.3 依靠自身热力学稳定而耐蚀的金属 124
第5章 非金属结构材料的耐蚀特性 125
5.1 高分子材料的腐蚀特性和影响因素 125
5.1.1 高分子材料的老化 125
5.1.2 渗透与溶胀、溶解 127
5.1.3 降解 128
5.1.4 常见高分子化学腐蚀——氧化与水解 128
5.1.5 应力腐蚀开裂 130
5.2 耐腐蚀高分子材料 131
5.2.1 耐腐蚀塑料 131
5.2.2 耐腐蚀橡胶 137
5.2.3 硬聚氯乙烯设备的结构设计特点 138
5.3 耐腐蚀无机非金属材料 140
5.3.1 无机非金属材料的耐腐蚀特性 140
5.3.2 耐腐蚀硅酸盐材料 142
5.3.3 化工陶瓷设备的结构设计特点 143
5.4 碳－石墨 145
5.4.1 碳－石墨的种类与制造 145
5.4.2 碳－石墨的性能与应用 147
5.4.3 石墨设备的结构设计特点 150
5.5 树脂基复合材料——玻璃钢的耐蚀性 153
5.5.1 化工玻璃钢常用热固性树脂的耐蚀特性 153
5.5.2 玻璃钢的耐蚀特性 155
5.5.3 玻璃钢设备的结构设计特点 156
5.6 混凝土的耐蚀性 159
5.6.1 混凝土中的硅酸盐水泥组分的腐蚀 159
5.6.2 钢筋混凝土的防腐蚀设计特点 161
第6章 防腐方法 164
6.1 电化学保护 164
6.1.1 阴极保护 164
6.1.2 阳极保护 169
6.2 衬里 172
6.2.1 砖板衬里 172
6.2.2 玻璃钢衬里 175
6.2.3 橡胶衬里 176
6.2.4 化工搪瓷 179
6.3 涂层和镀层 181
6.3.1 涂料覆盖层 181
6.3.2 金属镀层 183
6.3.3 复合钢板 185
6.4 防腐蚀结构设计 185
6.4.1 连接 185
6.4.2 设备壳体与接管 188
6.4.3 容器附件与管道 189
6.5 介质处理 193
6.5.1 缓蚀剂的种类与缓蚀机理 193
6.5.2 缓蚀剂的应用 195
6.5.3 去除介质中的腐蚀因素 196
6.6 结构材料选择原则 196
6.6.1 使用性能原则 197
6.6.2 加工工艺性能原则 198
6.6.3 经济性原则 198
第7章 典型化工装置的腐蚀与防护分析 199
7.1 氯碱生产装置 199
7.1.1 介质的腐蚀特性 199
7.1.2 典型装置腐蚀与防护 202
7.2 尿素生产装置 204
7.2.1 介质的腐蚀特性 204
7.2.2 典型装置腐蚀与防护 205
7.3 硫酸生产装置 210
7.3.1 硫酸的腐蚀特性 211
7.3.2 典型装置的腐蚀与防护 213
7.4 磷酸生产装置 217
7.4.1 介质的腐蚀特性 218
7.4.2 典型装置腐蚀与防护 219
第8章 典型石油工业装置的腐蚀与防护 225
8.1 钻井工程装置 225
8.1.1 介质的腐蚀特性 225
8.1.2 主要腐蚀形式 226
8.1.3 防腐蚀方法 228
8.2 采油和集输装置 229
8.2.1 主要腐蚀形式 229
8.2.2 防腐蚀方法 231
8.3 特殊油气田生产装置 233
8.3.1 酸性油气田的腐蚀与防护 233
8.3.2 海洋及滩涂油气田的腐蚀与防护 236
8.4 炼油装置 240
8.4.1 介质的腐蚀特性 241
8.4.2 主要腐蚀形式 243
8.4.3 防腐蚀方法 245
8.4.4 典型设备防腐蚀分析 246
第9章 腐蚀监控与分析 250
9.1 工业腐蚀监测技术 250
9.1.1 表观检查法 250
9.1.2 挂片法 251
9.1.3 探针法 252
9.1.4 腐蚀裕量监测 255
9.2 无损检测技术 256
9.2.1 渗透检测法 256
9.2.2 声技术 256
9.2.3 光技术 257
9.2.4 电磁技术 258
9.2.5 放射照相技术 258
9.3 腐蚀监测方法选择与计算机应用 259
9.3.1 腐蚀监测方法的选择 259
9.3.2 腐蚀监测中的计算机应用 261
9.4 腐蚀数据库与专家系统及物联网技术 264
9.4.1 腐蚀数据库 264
9.4.2 腐蚀专家系统 266
9.4.3 物联网技术 267
9.5 腐蚀失效分析基本过程 268
附录 270
参考文献 285