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| 內容簡介： |
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本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材的修订版本，本次修订基于“过程装备与控制工程”的专业特点，丰富和完善了相关内容，融合了学科的新发展。本书共有9章，其中金属电化学腐蚀基本理论、影响局部腐蚀的结构因素、影响腐蚀的环境因素、防腐方法和腐蚀监控与分析5章内容，重点阐明腐蚀理论的应用，分析过程装备典型的腐蚀现象并提出合理的防护途径；金属结构材料的耐蚀性和非金属结构材料的耐蚀特性2章内容，重点突出耐蚀共性和过程装备的选材原则，同时图文并茂介绍耐蚀非金属材料的装备结构设计特点；典型化工装置和石油工业装置的腐蚀防护2章内容，主要通过理论联系实际进行腐蚀失效分析，丰富过程装备的防腐蚀工程应用。本书可作为高等院校过程装备与控制工程专业教材，亦可作为化工、机械、冶金、轻工等相关专业教材，同时可供过程装备设计、制造和使用的研究与工程技术人员参考。
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| 目錄：
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绪论 001
0.1 腐蚀的危害性与控制腐蚀的重要意义 001
0.2 设计者掌握腐蚀基本知识的必要性 002
0.3 腐蚀的定义与分类 002
第1章 金属电化学腐蚀基本理论 004
1.1 金属电化学腐蚀原理 004
1.1.1 金属的电化学腐蚀历程 004
1.1.2 金属与溶液的界面特性——双电层 006
1.1.3 电极电位 007
1.1.4 电位-pH图及其应用 012
1.1.5 腐蚀电池 014
1.2 金属电化学腐蚀倾向——热力学 015
1.2.1 阳极溶解反应自发进行的条件 016
1.2.2 阴极去极化反应自发进行的条件 017
1.2.3 金属电化学腐蚀的热力学条件 017
1.2.4 金属电化学腐蚀倾向的热力学判据 018
1.3 金属电化学腐蚀速率——动力学 019
1.3.1 极化与过电位 019
1.3.2 极化曲线和极化图 023
1.3.3 腐蚀极化图的应用 025
1.3.4 腐蚀速率 029
1.3.5 等腐蚀速率图 033
1.3.6 耐蚀性能评价 034
1.4 去极化作用与常见阴极反应 034
1.4.1 析氢腐蚀 035
1.4.2 耗氧腐蚀 038
1.5 金属的阳极钝性 043
1.5.1 钝化现象与阳极钝化极化曲线 043
1.5.2 影响金属钝化的因素 045
1.5.3 金属钝性的应用 046
1.5.4 钝化理论 047
第2章 影响局部腐蚀的结构因素 049
2.1 力学因素 049
2.1.1 应力腐蚀破裂 050
2.1.2 腐蚀疲劳 056
2.1.3 磨损腐蚀 057
2.1.4 氢（致）损伤 059
2.2 表面状态与几何因素 059
2.2.1 孔蚀 060
2.2.2 缝隙腐蚀 062
2.2.3 垢下腐蚀 064
2.3 异种金属组合因素 065
2.3.1 电偶腐蚀原理 065
2.3.2 面积比与“有效距离” 066
2.3.3 电偶腐蚀的防护 067
2.4 焊接因素 069
2.4.1 焊接缺陷与腐蚀 069
2.4.2 晶间腐蚀 070
第3章 影响腐蚀的环境因素 073
3.1 高温腐蚀 073
3.1.1 金属的高温氧化与氧化膜 073
3.1.2 金属氧化的动力学规律 077
3.1.3 高温合金的抗氧化性能 080
3.1.4 高温氢腐蚀与硫化 082
3.1.5 耐热金属结构材料简介 086
3.2 大气腐蚀 088
3.2.1 大气腐蚀特点 089
3.2.2 大气腐蚀防护 090
3.3 土壤腐蚀 091
3.3.1 土壤中的腐蚀特点 091
3.3.2 土壤腐蚀防护 093
3.4 海水腐蚀 093
3.4.1 海水腐蚀的特点 093
3.4.2 海水腐蚀的防护 095
3.5 微生物腐蚀 096
3.5.1 微生物腐蚀的特点 096
3.5.2 微生物腐蚀的防护 098
3.6 硫化氢腐蚀 099
3.6.1 腐蚀机理 099
3.6.2 腐蚀类型和影响因素 100
3.7 二氧化碳腐蚀 103
3.7.1 腐蚀机理 103
3.7.2 影响CO2腐蚀的环境因素 104
3.7.3 CO2腐蚀防护 105
3.8 辐照腐蚀 105
3.8.1 辐照腐蚀的特点 105
3.8.2 辐照腐蚀的防护 106
第4章 金属结构材料的耐蚀性 107
4.1 金属耐蚀合金化原理 107
4.1.1 纯金属的耐蚀特性 107
4.1.2 金属耐蚀合金化的途径 108
4.1.3 单相合金的n/8定律 110
4.1.4 主要合金元素对耐蚀性的影响 111
4.2 常用结构材料的耐蚀性 114
4.2.1 依靠自身热力学稳定而耐蚀的金属 114
4.2.2 依靠钝化获得耐蚀能力的金属 114
4.2.3 可钝化或腐蚀产物稳定的金属 120
第5章 非金属结构材料的耐蚀特性 121
5.1 高分子材料的腐蚀特性和影响因素 121
5.1.1 高分子材料的老化 122
5.1.2 渗透与溶胀、溶解 123
5.1.3 降解 124
5.1.4 氧化与水解 125
5.1.5 环境应力开裂 127
5.2 耐腐蚀高分子材料 128
5.2.1 耐腐蚀塑料 128
5.2.2 耐腐蚀橡胶 135
5.2.3 硬聚氯乙烯设备的结构设计特点 137
5.3 耐腐蚀无机非金属材料 139
5.3.1 无机非金属材料的耐腐蚀特性 139
5.3.2 耐腐蚀硅酸盐材料 141
5.3.3 化工陶瓷设备的结构设计特点 142
5.4 碳-石墨材料的特性与耐蚀性 144
5.4.1 碳-石墨的种类与制造 144
5.4.2 碳-石墨的性能与应用 146
5.4.3 石墨设备的结构设计特点 149
5.5 树脂基复合材料——玻璃钢的耐蚀性 152
5.5.1 化工玻璃钢常用热固性树脂的耐蚀特性 152
5.5.2 玻璃钢的性能及应用 154
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 158
5.6.1 硅酸盐水泥的腐蚀 159
5.6.2 钢筋的腐蚀 161
5.6.3 特种混凝土 161
5.6.4 钢筋混凝土的防腐蚀设计特点 162
第6章 防腐方法 165
6.1 防腐设计 165
6.1.1 防腐工艺设计 165
6.1.2 防腐结构设计 166
6.2 结构材料选择与改性 172
6.2.1 材料选择原则 173
6.2.2 结构材料改性 174
6.3 覆盖层保护 175
6.3.1 衬里 175
6.3.2 涂层和镀层 184
6.4 电化学保护 188
6.4.1 阴极保护 188
6.4.2 阳极保护 193
6.5 介质处理 196
6.5.1 缓蚀剂的种类与缓蚀机理 196
6.5.2 缓蚀剂的应用 198
6.5.3 去除介质中的腐蚀因素 199
第7章 腐蚀监控与分析 201
7.1 工业腐蚀监测技术 201
7.1.1 表观检查法 201
7.1.2 挂片法 202
7.1.3 探针法 203
7.1.4 腐蚀裕量监测 206
7.2 无损检测技术 207
7.2.1 渗透检测法 207
7.2.2 声技术 207
7.2.3 光技术 208
7.2.4 电磁技术 209
7.2.5 放射照相技术 209
7.3 腐蚀监测方法的确定 210
7.3.1 腐蚀监测方法的选择 210
7.3.2 腐蚀监测位置的选择 211
7.4 基于物联网的腐蚀监控技术 212
7.4.1 腐蚀数据库 212
7.4.2 腐蚀专家系统 214
7.4.3 物联网技术 215
7.4.4 腐蚀监控中的计算机应用 215
7.5 腐蚀失效分析基本过程 218
第8章 典型化工装置的腐蚀与防护分析 221
8.1 氯碱生产装置 221
8.1.1 介质的腐蚀特性 222
8.1.2 典型装置腐蚀与防护 224
8.2 尿素生产装置 226
8.2.1 介质的腐蚀特性 226
8.2.2 典型装置腐蚀与防护 227
8.3 硫酸生产装置 231
8.3.1 硫酸的腐蚀特性 232
8.3.2 典型装置的腐蚀与防护 234
8.4 磷酸生产装置 238
8.4.1 介质的腐蚀特性 239
8.4.2 典型装置腐蚀与防护 240
第9章 典型石油工业装置的腐蚀与防护 245
9.1 钻完井工程装置的腐蚀与防护 246
9.1.1 介质的腐蚀特性 246
9.1.2 主要腐蚀形式 247
9.1.3 防腐蚀方法 249
9.2 采油和集输装置 250
9.2.1 主要腐蚀形式 251
9.2.2 防腐蚀方法 253
9.3 特殊油气田生产装置 255
9.3.1 酸性油气田的腐蚀与防护 255
9.3.2 海洋及滩涂油气田的腐蚀与防护 258
9.4 炼化装置 263
9.4.1 介质的腐蚀特性 263
9.4.2 主要腐蚀形式 265
9.4.3 防腐蚀方法 267
9.4.4 典型设备防腐蚀分析 268
附录 272
参考文献 285
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| 內容試閱：
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前言
本书第4版是中国石油和化工行业“十四五”规划教材，是在第3版普通高等教育“十一五”国家级规划教材的基础上修订而成，曾获第七届中国石油和化工教育教学优秀教材·特等奖、中国石油和化学工业优秀出版物（教材奖）一等奖，同时也是四川大学国家级一流本科专业——过程装备与控制工程专业的建设成果。修订内容充分吸收了第3版教材在教学使用中任课教师和同学们的意见和建议，并融合了学科的新发展。
考虑到教材的系统性、科学性和学科知识日新月异的发展，本书第4版主要做了如下修订工作。第1章 清晰了共轭反应、半电池、标准氢电极、电极电位测量和过电位的定义和叙述，对金属钝化内容做了适当调整；第2章 对异种金属组合因素部分的腐蚀原理进行了完善，增加了案例照片；第3章 对金属氧化动力学规律、土壤腐蚀和硫化氢腐蚀部分进行了修订，增加了案例照片；第4章 修改了表述和图例，按照“热力学稳定性、钝性、腐蚀产物保护性”的顺序调整了内容；第5章 完善和细化了高分子材料腐蚀的类型及机理，补充了过程装备常用耐腐蚀高分子材料、无机非金属材料以及玻璃钢、混凝土等复合材料的耐蚀特性和典型应用；第6章 修改了表述和图例，增加了工艺防腐和材料改性的描述，更新了部分衬里标准，按照“设计（结构、工艺）、材料选择与改性、防护（覆盖层、电化学保护、介质处理）”思路修改了相关内容；第7章 由于腐蚀监控技术对工业各个领域的腐蚀失效分析和控制具有共性知识，所以将原第9章“腐蚀监控与分析”修改提前作为本书第7章，同时补充和修改了漏磁检测的实验方法和应用场合，更新了腐蚀数据库的名称和内容，调整了腐蚀监测方法选择与计算机应用的章节结构和内容；第8章 原第7章“典型化工装置的腐蚀与防护分析”修改为本书第8章，完善了氯碱生产装置、尿素生产装置、磷酸生产装置部分的示意图、腐蚀分析，更新了工艺流程图，增加了设备腐蚀案例照片；第9章 原第8章“典型石油工业装置的腐蚀与防护”修改为本书第9章，对引言和部分专业名词术语做了明确和修改，新增加了部分内容和工业现场图，使之更加贴合钻井工程、采油和地面处理系统工程、油气集输系统、炼化等的腐蚀防护实际。在附录中更新了部分实验的装置和步骤，简化了实验原理及装置示意图。
本次教材修改紧密围绕“过程装备与控制工程”的专业特点，丰富、完善和新增加了相关内容，以数字资源形式增加了近百幅实际腐蚀案例彩色图片和在线习题。本次教材的修订工作得到同行专家和课程教师的帮助支持，得到陈匡民教授的大力支持，得到四川大学教务处和四川大学化学工程学院的支持，在此一并致谢。
本次修订由闫康平、王贵欣、罗春晖、赵强和王虎负责，闫康平统稿和修订绪论和第1章，赵强修订第2、第3章和第8章，王贵欣修订第4和第6章，罗春晖修订第5章、第7章和附录，西南石油大学王虎教授修订第9章。
限于编者水平，书中存在的缺点和不足之处敬请指教！
编者
2024年6月于四川大学
第1版前言
本教材是根据“全国化工高校教学指导委员会过程装备组”的安排，在原高等学校教材“化工机械材料腐蚀与防护”一书的基础上修订而成。由于原“化工机械”专业更名为“过程装备与控制工程”，为适应新专业的需要，本书内容作了较大的修改。主要内容包括金属腐蚀理论、耐蚀金属材料、非金属材料以及防护方法等。腐蚀理论部分注意突出它的应用，其深度以能够分析常见的腐蚀现象和提出正确的防护途径为限；材料部分侧重耐腐蚀的共性和选择原则，其中非金属材料除了分析耐蚀性外，还注重它们的结构设计特点。考虑到专业内涵的扩展，增加了一章腐蚀监控（第九章）；为加强理论联系实际，增加了典型生产装置的腐蚀与防护分析的章节（第七、八章），典型装置既包含了化工装置，又兼顾了炼油及石油化工设备。第二章“影响腐蚀的结构因素”中加了一节“焊接因素”，因为化工设备焊接结构特别多，焊缝腐蚀甚为普遍。第六章“防腐方法”中增加了一节“防蚀结构设计”，更加突出了本专业特点。
本书作为高等学校“过程装备与控制工程”专业的教材，亦可作为化工、机械、冶金、轻工等工科类学生的参考书，亦可供有关工程人员参考。
本书由陈匡民教授主编，并修订绪论、第一、第二、第三、第六章及附录；闫康平修订和编写了第四、第五、第九章；吴旨玉编写了第七章第二、第三、第四节；石油大学（华东）李文戈编写了第八章及第七章第一节。全书由大连理工大学火时中教授审校；此外，大连理工大学张振邦教授对本书的修改提出了宝贵意见，并审阅了部分章节，特此致谢。
限于编者水平，不足之处敬请指教。
编者
2000年12月于四川大学
第2版前言
本书2版为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，在修订和编写的过程中，融合了学科的进展和本课程多年的教学经验。
考虑到教材的系统性，第1章增加了化学腐蚀与电化学腐蚀的差异、电位-pH图、部分电位的计算、电化学腐蚀热力学判据和极化与表征等内容，规范了原书电化学腐蚀的基本术语和概念，将极化曲线统一为电位向上为正。第2章增加了氢（致）损伤、Ebr的影响因素、结构因素对电偶腐蚀影响等内容，修改了应力腐蚀防护、孔蚀防护、电偶腐蚀防护等内容。第3章的腐蚀术语采用了目前通用的提法，并着重从过程装备服役环境对腐蚀的影响进行修改，考虑到石油天然气和核电站的发展增加了微生物腐蚀、硫化氢腐蚀和辐照环境中的腐蚀，氢腐蚀影响因素、土壤腐蚀防护、海水腐蚀防护等内容。第4章按新的国家标准编写常用18-8奥氏体不锈钢，并增加了合金元素氮的内容，全面修订了结构材料选择原则。第5章从过程装备学生的知识结构和应用出发，按非金属材料性能、耐蚀特性和结构设计的思路顺序进行修改编写，并增加了耐腐蚀橡胶，混凝土的耐蚀特性；第5章第3节按照“耐腐蚀无机非金属材料”内容进行修改编写。为了学习方便和跟踪行业的发展需要，第7章增加了相关装备图和流程，第8章从石油和天然气的钻、采、输、炼的装备腐蚀进行全面修订编写。第9章对腐蚀数据库的内容进行了修改。
本书由闫康平、陈匡民教授主编，由闫康平统稿并修订编写绪论、第5、第6和第9章；王贵欣修订编写第1、第2和第3章；吉华修订编写第4、第7章；西南石油大学匡飞编写第8章和第3及第5章的第6节。
限于编者水平，书中存在的缺点和不足敬请指教。
编者
2009.2
第3版前言
本修订版是在第2版普通高等教育“十一五”国家级规划教材的基础上进行修订编写的，融合了学科的新发展和本课程多年的教学经验；修订内容充分吸收了2013年和2014年由专业教学指导委员会和化学工业出版社共同组织召开的教材研讨会的相关意见和建议。
考虑到教材的系统性和学科知识的发展，第1章增加了电位-pH图的解释、交换电流密度和等腐蚀速率图，并规范了文中的描述，将极化曲线横坐标移至曲线下方。第2章增加了垢下腐蚀，修改了应力腐蚀，鉴于小孔腐蚀和缝隙腐蚀在机理上的相似性，对它们进行了删繁就简的统一修订。第3章按照“影响腐蚀的环境因素”修订了耐热金属结构材料、土壤腐蚀、海水腐蚀，并增加了二氧化碳腐蚀。第4章修改了部分图例，规范了描述。第5章根据非金属结构材料的发展现状和最新国家标准，按照由一般到具体的原则调整了高分子材料腐蚀特性的排列顺序，按照逻辑关系调整了碳-石墨的顺序，增加了降解、耐腐蚀塑料中的聚乙烯和聚醚醚酮、耐腐蚀塑料改性、碳-石墨设备的结构设计特点、钢筋混凝土的防蚀设计特点，修改了老化、渗透与溶胀、溶解、化学腐蚀等内容。为便于学习和跟踪行业的发展需要，第6章修改了部分图例，根据腐蚀防护特点把防护方法进行了归纳总结，同时将缓蚀剂纳入到防腐方法的“介质处理”中；并在第7和第8章中结合实例进行分析运用，加深理解。为了方便学习和突出腐蚀防护重点，在第7章、第8章增加和简化了相关工艺流程图和装备图，修改了部分文字。第9章修改了无损检测技术，增加了电化学阻抗探针、渗透检查法与腐蚀失效分析基本方法；更新了目前的主要腐蚀数据库描述及相关网络地址；并且根据互联网的发展现状，将物联网技术、腐蚀数据库、腐蚀专家系统有机结合在一起，阐述了其内在联系。在附录中更新了部分实验装置图，规范了文字描述。
本次教材修改基于“过程装备与控制工程”的专业特点，丰富和完善了相关内容，增强了可读性和参考价值。
本次教材的修订工作得到同行专家和课程教师的帮助支持，得到陈匡民教授的大力支持，得到四川大学教务处和四川大学化学工程学院的支持，在此一并致谢。
本书由闫康平、王贵欣、罗春晖负责修订，闫康平修订编写绪论、第6～8章；王贵欣修订编写第1、第5和第9章及附录；罗春晖修订编写第2～4章。
限于编者水平，书中存在的缺点和不足之处敬请指教！
编者
2015年10月于四川大学
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