海洋工程的材料失效與防護(hù)

第1章緒言

1.1海洋工程的范圍/001

1.2海洋工程的發(fā)展與需求/002

1.2.1海洋是巨大的資源寶庫(kù)/002

1.2.2海洋工程的發(fā)展?fàn)顩r/004

1.3海洋工程材料防護(hù)和延壽的作用與意義/008

1.3.1海洋工程中材料與結(jié)構(gòu)的損傷及其危害/008

1.3.2海洋工程材料防護(hù)和延壽的意義/009

參考文獻(xiàn)/011

第2章海洋工程環(huán)境

2.1海洋工程環(huán)境載荷及其影響/014

2.1.1海風(fēng)/014

2.1.2海浪/014

2.1.3潮汐/015

2.1.4風(fēng)暴潮與海嘯/015

2.1.5海流/016

2.1.6海冰/016

2.2海洋工程的腐蝕環(huán)境/017

2.2.1腐蝕環(huán)境的分類(lèi)/017

2.2.2海洋大氣環(huán)境/019

2.2.3海水全浸環(huán)境/019

2.2.4海水干濕交替環(huán)境/021

2.2.5海泥環(huán)境/022

2.3海洋工程的生物環(huán)境/023

2.3.1微生物及其作用/023

2.3.2宏觀附著生物及其影響/025

2.3.3海洋鉆孔生物及其作用/027

參考文獻(xiàn)/028

第3章海洋腐蝕

3.1海洋腐蝕的破壞形式/030

3.1.1均勻腐蝕/030

3.1.2點(diǎn)蝕/030

3.1.3縫隙腐蝕/035

3.1.4選擇性腐蝕/037

3.1.5晶間腐蝕/038

3.1.6電偶腐蝕/040

3.1.7雜散電流腐蝕/043

3.1.8應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂/044

3.1.9腐蝕疲勞/048

3.1.10沖刷腐蝕/049

3.1.11空泡腐蝕/050

3.1.12生物腐蝕/052

3.2海洋大氣腐蝕及其影響因素/053

3.2.1海洋大氣腐蝕的機(jī)理/053

3.2.2海洋大氣腐蝕的影響因素/053

3.2.3海洋大氣腐蝕的防護(hù)措施/054

3.3海水腐蝕及其影響因素/054

3.3.1海水腐蝕的特征及電化學(xué)過(guò)程/054

3.3.2影響海水腐蝕的因素/055

3.3.3防止海水腐蝕的措施/059

3.4海泥腐蝕及其影響因素/060

參考文獻(xiàn)/060

第4章海洋腐蝕的控制方法

4.1防腐蝕設(shè)計(jì)/062

4.1.1確定使用工況及環(huán)境條件/062

4.1.2合理選材/063

4.1.3防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)/063

4.1.4防腐蝕強(qiáng)度設(shè)計(jì)/064

4.1.5腐蝕防護(hù)措施/065

4.1.6防腐蝕設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)/068

4.2材料選擇/069

4.2.1考慮腐蝕要求的一般選材原則/070

4.2.2碳鋼及低合金鋼/070

4.2.3不銹鋼/073

4.2.4銅及銅合金/076

4.2.5鋁及鋁合金/079

4.2.6鈦及鈦合金/083

4.2.7非金屬及復(fù)合材料/085

4.3海洋涂料/087

4.3.1涂料的基本組成及各成分的作用/088

4.3.2海洋防腐涂料/089

4.3.3防污涂料/095

4.4陰極保護(hù)/103

4.4.1陰極保護(hù)原理/104

4.4.2犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)/105

4.4.3外加電流陰極保護(hù)/108

4.4.4陰極保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)/111

4.5熱噴涂金屬涂層/120

4.5.1金屬涂層防護(hù)原理/120

4.5.2金屬涂層制備工藝/122

4.5.3金屬防腐涂層的研究與應(yīng)用/126

4.6沖洗緩蝕劑/128

4.7腐蝕檢測(cè)及監(jiān)測(cè)技術(shù)/129

4.7.1常規(guī)腐蝕檢測(cè)方法/130

4.7.2電化學(xué)腐蝕檢測(cè)方法/132

4.7.3光纖傳感腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)/139

參考文獻(xiàn)/146

第5章海洋工程的腐蝕控制

5.1船舶的腐蝕控制/152

5.1.1船體腐蝕控制/152

5.1.2船舶內(nèi)艙的腐蝕控制/163

5.1.3船舶海水管路系統(tǒng)的腐蝕控制/174

5.1.4船體雜散電流的腐蝕與防護(hù)/180

5.2鋼質(zhì)港工設(shè)施的腐蝕控制/182

5.2.1鋼樁碼頭的腐蝕控制/182

5.2.2系泊設(shè)施的腐蝕控制/191

5.3跨海大橋的腐蝕控制/191

5.3.1大橋基礎(chǔ)的腐蝕控制/192

5.3.2大橋箱梁的腐蝕控制/193

5.3.3大橋鋼索的腐蝕控制/196

5.3.4大橋腐蝕狀況監(jiān)測(cè)/197

5.4海上油氣資源開(kāi)采設(shè)施的腐蝕控制/198

5.4.1石油平臺(tái)的腐蝕控制/198

5.4.2海底管線(xiàn)的腐蝕控制/211

5.4.3浮式儲(chǔ)油輪(FPSO)的腐蝕控制/216

5.4.4深海腐蝕與防護(hù)/221

5.5海水利用系統(tǒng)的腐蝕控制/226

5.5.1取水口結(jié)構(gòu)物的腐蝕控制/227

5.5.2海水管道的腐蝕控制/229

5.5.3冷卻設(shè)備的腐蝕控制/231

參考文獻(xiàn)/233

第6章海洋工程混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與延壽技術(shù)

6.1鋼筋混凝土及其在海洋工程中的應(yīng)用/238

6.1.1混凝土材料/238

6.1.2鋼筋混凝土/242

6.1.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在海洋工程中的應(yīng)用/242

6.2環(huán)境對(duì)鋼筋混凝土海洋工程結(jié)構(gòu)耐久性的影響/244

6.2.1鋼筋混凝土海洋工程結(jié)構(gòu)的環(huán)境分析/244

6.2.2鋼筋混凝土海洋工程結(jié)構(gòu)的環(huán)境損傷/249

6.2.3影響鋼筋混凝土海洋工程結(jié)構(gòu)耐久性的因素/252

6.3提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的方法和延壽技術(shù)/257

6.3.1合理的設(shè)計(jì)和施工/258

6.3.2高性能海工混凝土/261

6.3.3耐腐蝕加強(qiáng)筋/263

6.3.4混凝土保護(hù)涂層/264

6.3.5混凝土表面硅烷浸漬處理/265

6.3.6緩蝕劑/266

6.3.7電化學(xué)保護(hù)/266

6.3.8混凝土結(jié)構(gòu)的修復(fù)方法/271

參考文獻(xiàn)/272

第7章海洋工程結(jié)構(gòu)的環(huán)境-力學(xué)損傷行為與預(yù)防

7.1海洋工程結(jié)構(gòu)的環(huán)境-力學(xué)損傷/277

7.1.1海洋工程結(jié)構(gòu)的應(yīng)力腐蝕/277

7.1.2海洋工程結(jié)構(gòu)的腐蝕疲勞/281

7.2海洋工程結(jié)構(gòu)的抗疲勞設(shè)計(jì)/284

7.2.1常用的抗疲勞設(shè)計(jì)方法/284

7.2.2材料的S-N曲線(xiàn)/286

7.2.3材料的ε-N曲線(xiàn)/287

7.2.4疲勞裂紋擴(kuò)展速率/288

7.3疲勞強(qiáng)度測(cè)試與安全性評(píng)估/290

7.3.1S-N曲線(xiàn)的測(cè)定方法/290

7.3.2ε-N曲線(xiàn)的測(cè)定方法/291

7.3.3KISCC和da/dt的測(cè)定方法/293

7.3.4腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展速率的測(cè)定方法/296

7.3.5海洋工程結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)估/298

7.4海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)環(huán)境-力學(xué)損傷的預(yù)防/300

7.4.1防止海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)應(yīng)力腐蝕的措施/300

7.4.2防止海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)腐蝕疲勞的措施/301

7.4.3海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所采用的安全措施/302

參考文獻(xiàn)/304

第8章船舶及海洋工程動(dòng)力系統(tǒng)中的磨損失效與預(yù)防

8.1船用柴油機(jī)的磨損失效與預(yù)防/305

8.1.1摩擦和磨損的種類(lèi)與機(jī)理/305

8.1.2實(shí)例一：船用柴油機(jī)汽缸套與活塞環(huán)的摩擦與磨損/321

8.1.3實(shí)例二：曲軸與軸承的摩擦與磨損/327

8.1.4改善內(nèi)燃機(jī)摩擦磨損性能的措施和方法/331

8.2船舶尾軸的磨損與處理/333

8.2.1尾軸的分類(lèi)/333

8.2.2尾軸磨損后的修復(fù)方法/335

8.2.3尾軸銅套的檢修/335

8.3船機(jī)磨損失效零件的修復(fù)方法/335

8.3.1船機(jī)零件修復(fù)的意義和前提條件/335

8.3.2相互配合零件磨損后的修復(fù)原則/336

8.3.3船機(jī)磨損零件的修復(fù)工藝選擇/336

8.3.4機(jī)械加工修復(fù)工藝/338

8.3.5電鍍修復(fù)技術(shù)/341

8.3.6熱噴涂修復(fù)技術(shù)/347

8.3.7噴熔技術(shù)/351

8.3.8堆焊修復(fù)技術(shù)/352

8.3.9典型船機(jī)磨損零件的修復(fù)實(shí)例/353

參考文獻(xiàn)/355

索引/356

腐蝕、疲勞和磨損是造成海洋工程損傷和破壞的主要原因，海洋工程的材料延壽對(duì)保障海洋裝備和結(jié)構(gòu)物的完整性、可靠性和安全性，促進(jìn)資源保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。本書(shū)是《材料延壽與可持續(xù)發(fā)展》叢書(shū)的分冊(cè)之一，以海洋工程為對(duì)象，首先介紹了海洋環(huán)境的特點(diǎn)，海洋腐蝕的形式及其影響因素，海洋腐蝕的一般防護(hù)方法，然后介紹了不同海洋工程裝備和結(jié)構(gòu)物的具體腐蝕控制措施。同時(shí)還闡述了海洋工程混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與延壽技術(shù)、海洋工程結(jié)構(gòu)的環(huán)境-力學(xué)損傷行為與預(yù)防方法以及船舶及海洋工程動(dòng)力系統(tǒng)中的磨損失效、預(yù)防和修復(fù)技術(shù)。

《海洋工程的材料失效與防護(hù)》可供船舶及海洋工程研制、設(shè)計(jì)、建造、使用、維護(hù)維修及管理等部門(mén)的工程技術(shù)人員和管理人員使用；也可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)的大學(xué)生、研究生參考。

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更新時(shí)間： 2010-08-30

資料Tag：工程材料 失效分析

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本書(shū)對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)是專(zhuān)門(mén)研究及分析零件失效的最佳工具，對(duì)材料失效的信息而言，是最早的一步到位的參考資料；本書(shū)介紹的原理與實(shí)踐包括：金屬、陶瓷、塑料、復(fù)合材料及電子材料的失效分析，實(shí)際地、手把手地幫助您來(lái)選擇和評(píng)價(jià)分析方法，用對(duì)比的斷口組織顯微照片來(lái)精確定位斷裂的類(lèi)型，本書(shū)可在報(bào)告中作為專(zhuān)業(yè)的例子。

本書(shū)主要介紹了海洋工程腐蝕與防護(hù)技術(shù)方面的新科研成果，包括海洋環(huán)境下鋼筋混凝土腐蝕與耐久性研究、鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)研究、新材料研究、檢測(cè)技術(shù)研究以及一些工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例。

本書(shū)內(nèi)容豐富、實(shí)用，可供廣大工程技術(shù)人員、科研單位及大專(zhuān)院校有關(guān)專(zhuān)業(yè)師生參考。

熱防護(hù)系統(tǒng)連接機(jī)構(gòu)是近空間高超聲速飛行器研制成敗最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。本項(xiàng)目針對(duì)高溫?zé)岱雷o(hù)連接件材料與結(jié)構(gòu)的力學(xué)和隔熱性能不能兼顧的矛盾，通過(guò)借鑒生物復(fù)合材料的致密/多孔梯度復(fù)合結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新地提出金屬浸滲多孔陶瓷的力學(xué)設(shè)計(jì)方法與制備工藝方法，實(shí)現(xiàn)了多孔陶瓷的力學(xué)和隔熱性能的協(xié)同一體化；同時(shí)還建立了材料的高溫?zé)?力耦合響應(yīng)機(jī)制和高溫破壞失效機(jī)理。本項(xiàng)目屬于前沿性的基礎(chǔ)研究，其研究成果將進(jìn)一步豐富和發(fā)展陶瓷材料強(qiáng)韌化的科學(xué)理論，同時(shí)為陶瓷材料在熱防護(hù)系統(tǒng)部件上的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)儲(chǔ)備。