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第1章 腐蚀概论1

1.1 腐蚀定义1

1.2 压力容器腐蚀的危害及腐蚀控制的意义2

1.3 金属材料的腐蚀分类6

1.3.1 按腐蚀机理分类7

1.3.2 按腐蚀特征分类7

1.3.3 按材料应力负荷分类7

1.3.4 按腐蚀环境分类7

1.4 非金属材料的腐蚀分类8

1.4.1 有机高分子材料8

1.4.2 无机非金属材料的腐蚀分类8

参考文献9

第2章 腐蚀的基本原理10

2.1 腐蚀相关术语10

2.2 化学腐蚀16

2.2.1 金属化学腐蚀的判据16

2.2.2 金属氧化动力学17

2.2.3 金属氧化物膜的形成过程19

2.2.4 金属表面膜与化学腐蚀的关系20

2.3 电化学腐蚀21

2.3.1 电化学腐蚀过程的基本原理21

2.3.2 发生电化学腐蚀的热力学条件21

2.3.3 溶液的pH值对电化学腐蚀的影响22

2.3.4 E-pH图（pourbAlx diagram）22

2.3.5 金属电化学腐蚀过程的基本动力学规律24

2.3.6 腐蚀电池25

2.4 金属材料的耐蚀性等级27

2.5 材料的耐蚀性能29

2.5.1 碳钢和低合金钢29

2.5.2 耐蚀合金32

2.5.3 影响耐蚀合金和有色金属设备耐蚀性的制造因素47

2.6 非金属材料的腐蚀49

2.6.1 非金属材料的种类49

2.6.2 非金属材料的腐蚀52

参考文献58

第3章 全面腐蚀60

3.1 全面腐蚀定义60

3.2 全面腐蚀对压力容器的危害60

3.3 全面腐蚀形貌61

3.4 全面腐蚀机理63

3.4.1 化学腐蚀63

3.4.2 电化学腐蚀69

3.5 影响压力容器全面腐蚀的主要因素70

3.5.1 影响金属电化学腐蚀的主要因素70

3.5.2 影响金属化学腐蚀速率的因素78

3.6 压力容器全面腐蚀的控制81

3.7 压力容器全面腐蚀失效案例84

参考文献94

第4章 局部腐蚀95

4.1 点蚀95

4.1.1 点蚀定义96

4.1.2 点蚀对压力容器的危害96

4.1.3 点蚀形貌96

4.1.4 点蚀机理98

4.1.5 影响压力容器点蚀的主要因素104

4.1.6 压力容器点蚀控制111

4.1.7 压力容器点蚀失效案例112

4.2 晶间腐蚀115

4.2.1 晶间腐蚀定义116

4.2.2 晶间腐蚀对压力容器的危害116

4.2.3 晶间腐蚀形貌117

4.2.4 晶间腐蚀机理118

4.2.5 影响压力容器晶间腐蚀的主要因素119

4.2.6 压力容器晶间腐蚀控制126

4.2.7 压力容器晶间腐蚀失效案例128

4.3 缝隙腐蚀132

4.3.1 缝隙腐蚀定义133

4.3.2 缝隙腐蚀对压力容器的危害133

4.3.3 缝隙腐蚀形貌134

4.3.4 缝隙腐蚀机理134

4.3.5 影响压力容器缝隙腐蚀的主要因素136

4.3.6 压力容器缝隙腐蚀控制140

4.3.7 压力容器缝隙腐蚀失效案例142

4.4 应力腐蚀146

4.4.1 应力腐蚀定义146

4.4.2 应力腐蚀对压力容器的危害146

4.4.3 应力腐蚀形貌147

4.4.4 应力腐蚀机理150

4.4.5 影响压力容器应力腐蚀的主要因素158

4.4.6 碳钢和低合金钢的应力腐蚀168

4.4.7 耐蚀合金的应力腐蚀196

4.4.8 压力容器应力腐蚀寿命评估261

4.4.9 压力容器应力腐蚀控制270

4.5 腐蚀疲劳275

4.5.1 腐蚀疲劳定义275

4.5.2 腐蚀疲劳对压力容器的危害275

4.5.3 腐蚀疲劳形貌275

4.5.4 腐蚀疲劳机理277

4.5.5 影响压力容器腐蚀疲劳寿命的主要因素279

4.5.6 压力容器腐蚀疲劳的控制280

4.5.7 压力容器腐蚀疲劳失效案例280

4.6 磨损和冲刷腐蚀289

4.6.1 磨损和冲刷腐蚀定义289

4.6.2 磨损和冲刷腐蚀对压力容器的危害290

4.6.3 磨损和冲刷腐蚀形貌290

4.6.4 磨损和冲刷腐蚀机理291

4.6.5 影响压力容器磨损和冲刷腐蚀寿命的主要因素293

4.6.6 压力容器磨损和冲刷腐蚀的控制297

4.6.7 压力容器磨损和冲刷腐蚀失效案例299

4.7 腐蚀宏电池304

4.7.1 腐蚀电池定义305

4.7.2 腐蚀宏电池对压力容器的危害305

4.7.3 腐蚀宏电池机理305

4.7.4 腐蚀宏电池类型307

4.7.5 压力容器腐蚀宏电池的控制310

4.7.6 压力容器腐蚀宏电池失效案例313

参考文献318

第5章 几种特殊环境下的腐蚀324

5.1 氢损伤324

5.1.1 氢损伤定义324

5.1.2 氢损伤分类324

5.1.3 压力容器氢损伤失效案例335

5.2 垢下腐蚀340

5.2.1 垢下腐蚀定义341

5.2.2 垢下腐蚀对压力容器的危害341

5.2.3 垢下腐蚀形貌341

5.2.4 垢下腐蚀机理342

5.2.5 影响压力容器垢下腐蚀的主要因素344

5.2.6 压力容器垢下腐蚀控制345

5.2.7 压力容器垢下腐蚀失效案例348

5.3 露点腐蚀349

5.3.1 露点腐蚀定义349

5.3.2 露点腐蚀对压力容器的危害350

5.3.3 露点腐蚀形貌351

5.3.4 露点腐蚀机理352

5.3.5 影响露点腐蚀的主要因素353

5.3.6 露点腐蚀控制354

5.3.7 失效案例357

5.4 高温腐蚀361

5.4.1 高温腐蚀定义361

5.4.2 高温腐蚀对压力容器的危害362

5.4.3 高温腐蚀形貌362

5.4.4 高温腐蚀机理363

5.4.5 影响压力容器高温腐蚀的主要因素366

5.4.6 几种特殊的高温腐蚀367

5.4.7 压力容器高温腐蚀的控制368

5.4.8 压力容器高温腐蚀失效案例370

5.5 石油化工压力容器腐蚀388

5.5.1 湿硫化氢应力腐蚀开裂案例390

5.5.2 在碱溶液中的应力腐蚀开裂（碱脆）399

5.5.3 氨致应力腐蚀开裂（NH3SCC）401

5.5.4 CO2-H2O环境中的腐蚀404

5.5.5 碳酸盐应力腐蚀开裂409

5.5.6 H2S-CO2-H2O环境中的腐蚀410

5.5.7 低温HCl-H2S-H2O的腐蚀414

5.5.8 氯化物应力腐蚀开裂（Cl-SCC）417

5.5.9 连多硫酸应力腐蚀开裂（PATSCC）420

5.6 尿素装置压力容器的腐蚀425

5.6.1 尿素装置压力容器腐蚀的概况425

5.6.2 尿塔的腐蚀426

5.6.3 汽提塔的腐蚀问题432

5.6.4 甲铵冷凝器的腐蚀434

5.6.5 高压洗涤器436

5.6.6 余热锅炉的腐蚀438

5.7 热力发电压力容器的腐蚀451

5.7.1 铆接锅炉的苛性脆化451

5.7.2 碱腐蚀引起的应力腐蚀破裂452

5.7.3 酸腐蚀所致应力腐蚀破裂454

5.7.4 高温锅炉中奥氏体钢的Cl-SCC455

5.7.5 凝汽器铜管的应力腐蚀破裂455

5.8 核工业压力容器的腐蚀456

5.8.1 核反应堆的分类和各典型堆型的特点456

5.8.2 核电站的海水腐蚀456

5.8.3 反应堆压力容器材料458

5.8.4 蒸汽发生器传热管失效459

5.8.5 核电站锆合金的腐蚀问题465

5.8.6 不锈钢一回路管道破裂原因及扩展规律研究470

5.8.7 核燃料循环和乏燃料后处理设备的腐蚀473

参考文献475

第6章 非金属及非金属衬里压力容器腐蚀479

6.1 非金属压力容器的种类479

6.2 非金属材料的腐蚀类型480

6.3 非金属压力容器的腐蚀480

6.4 非金属压力容器腐蚀控制481

6.4.1 非金属部分的检验481

6.4.2 非金属部分的制造和使用482

6.5 非金属压力容器腐蚀失效案例483

参考文献494

第7章 腐蚀控制495

7.1 腐蚀控制系统工程学495

7.1.1 腐蚀控制系统工程学的形成495

7.1.2 腐蚀控制系统工程设计原则497

7.1.3 未来腐蚀控制任务498

7.2 压力容器的全面腐蚀控制499

7.2.1 全面腐蚀控制基本概念499

7.2.2 全面腐蚀控制的实施502

7.3 压力容器寿命与腐蚀裕量504

7.3.1 压力容器寿命504

7.3.2 压力容器腐蚀裕量的确定506

7.3.3 压力容器强度校核508

7.4 压力容器防腐蚀结构设计508

7.4.1 压力容器结构设计对腐蚀的影响508

7.4.2 压力容器结构防腐蚀设计原则509

7.4.3 压力容器防腐蚀结构设计509

7.5 选材、腐蚀试验及腐蚀控制513

7.5.1 国内外压力容器腐蚀选材、腐蚀试验及腐蚀控制相关标准规范513

7.5.2 选材腐蚀试验设计529

7.5.3 覆盖层的选择及施工539

7.5.4 电化学保护564

7.5.5 缓蚀剂评价与使用570

7.6 腐蚀经济学579

7.6.1 腐蚀经济学的基本概论579

7.6.2 腐蚀经济学的分析方法580

7.6.3 腐蚀经济学分析方法及案例581

参考文献586

第8章 压力容器腐蚀监、检测技术及腐蚀寿命预测588

8.1 压力容器腐蚀监测技术588

8.1.1 压力容器腐蚀监测的意义588

8.1.2 采用腐蚀监测的理由588

8.1.3 压力容器腐蚀监测技术综述589

8.1.4 压力容器腐蚀监测技术简介593

8.1.5 压力容器腐蚀监测技术实例616

8.1.6 腐蚀监测技术的发展趋势621

8.2 压力容器腐蚀检测技术629

8.2.1 概述629

8.2.2 检测技术种类简介629

8.2.3 常规无损检测方法简介631

8.2.4 非常规无损检测方法简介634

8.3 压力容器“合于使用”安全评价技术642

8.3.1 概述642

8.3.2 “合于使用”安全评价技术断裂力学基础643

8.3.3 压力容器“合于使用”安全评价技术标准体系644

8.4 压力容器剩余寿命预测技术649

8.4.1 概述649

8.4.2 基于裂纹扩展速率疲劳寿命预测分析方法650

8.4.3 基于应变-寿命曲线的疲劳寿命预测分析654

8.4.4 基于线性外推的腐蚀剩余寿命预测方法655

参考文献658