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失效分析(高起专)阶段性作业1一、单选题1. _____是机械零件失效最常见也是危害最大的一种形式。
(4分)(A) 过量变形(B) 断裂(C) 磨损(D) 腐蚀参考答案：B2. 失效分析工作者通常从_____的角度出发，将机械零件的断裂失效分为过载断裂失效、疲劳断裂失效、材料脆性断裂失效、环境诱发断裂失效以及混合断裂失效等类型。
(4分)参考答案：C(A) 断裂时变形量的大小(B) 裂纹走向与金相组织的关系(C) 致断原因(D) 加工工艺或产品类别3. _____，属于正常失效。
生产者一般不承担责任。
(4分)(A) 产品缺陷失效(B) 误用失效(C) 受用性失效(D) 耗损失效参考答案：D4. _____ 是形成焊接残余应力的主要原因。
(4分)(A) 直接应力(B) 间接应力(C) 组织应力(D) 以上答案都不正确参考答案：A5. _____产生可归于收购间形状和铸造技术等影响的结构应力以及由于组织和成分不同产生的组织应力。
(4分)参考答案：C(A) 热处理残余应力(B) 表面化学热处理引起的残余应力(C) 铸造残余应力(D) 切削加工残余应力6. 受_____的典型零件是各式各样的薄壁压力容器。
(4分)(A) 单向拉应力(B) 平面拉应力(C) 弯曲应力(D) 扭转应力参考答案：B7. 在交变应力作用下，金属材料发生损伤的现象称为_____。
(4分)(A) 磨损(B) 疲劳(C) 腐蚀(D) 断裂参考答案：B8. 当工作载荷超过金属构件危险载面所能承受的极限载荷时，构件发生的断裂称为_______。
(4分)(A) 过载断裂(B) 材料致脆断裂(C) 环境致脆断裂(D) 混合断裂参考答案：A二、填空题1. 失效的诱发因素包括力学因素、___(1)___ 及时间（非独立因素）三个方面。
(4分)3. 据调查统计，在失效的原因中，___(3)___ 方面的问题占56%以上。
这是一个重要方面，在失效分析和设计制造中都必须引起足够重视。
测试报告报告编号：绍质测2015-013测试对象委托单位 诸暨市裕荣弹簧有限公司绍兴市质量技术监督检测院1、 本 报告无 本 单 位 “测 试专用 章 ”无效 。
效Jh 2017T5A21H t Si£I 宵 术 fi|g«X弹簧2、复制本报告未重新加盖本单位“测试专用章”无效。
3、本报告无测试人员、签发人员签字无效。
4、本报告涂改无效。
5、对测试报告有异议，应于收到本报告起十五日内向我院申请复验。
通讯资料地址：绍兴市袍江新区世纪东街17 号邮政编码：312071电话：8传真：0投诉电话：2网址：绍兴市质量技术监督检测院测试报告一.情况说明诸暨市裕荣弹簧有限公司（以下简称裕荣）生产的弹簧，在使用8年后的一次检修过程中发现断裂。
为分析该弹簧断裂的原因，裕荣委托我院对该弹簧进行失效分析，分析其断裂原因。
二.测试过程（一）、失效分析对象描述及作业时间：1、失效分析对象：此次失效分析样品如图1、2所示，图1为裕荣提供的失效弹簧件, 图2为裕荣提供的失效弹簧件的断裂失效断面。
）H n 13 14 15 16 17 18 19 -八图1.失效弹簧件图2.断裂失效断面2、作业时间：2015年2月25日〜2016年3月15日（二）、测试依据:GB/T 1222-2007《弹簧钢》，GB/T 224-2009《钢的脱碳层深度测定法》，GB/T 1239.2-2009《卷圆柱螺旋弹簧技术条件第2部分：压缩弹簧》等。
（三）、测试方法：1、化学成分分析：按照标准GB/T 1222-2007《弹簧钢》的进行检验、判定；2、断口扫描电镜分析：使用扫描电镜观察断口形貌，判断断裂种类；3、金相分析：通过对金相试样显微分析判断断口处与母材处金相组织；4、弹簧尺寸测量：使用游标卡尺对弹簧丝直径，弹簧内径，外径和节径测量。
三、测试结果（一）、化学成分分析裕荣公司提供弹簧失效工件的化学成分分析结果列于表1。
从表1可知，断口附近材料的化学成分符合GB/T 1222-2007《弹簧钢》对牌号60Si2 MnA弹簧钢材料的要求，说明材料性能未发生弱化。
垦东34区块管线腐蚀机理研究及下步建议发布时间：2023-04-22T06:27:35.194Z 来源：《中国科技信息》2023年第34卷第1期作者：姚震[导读] 区块2005年投入整体开发，2007年陆续发现井下油管及地面配套存在腐蚀穿孔现象姚震中国石化胜利油田分公司海洋采油厂海三采油管理区姚震山东东营 257237 摘要：区块2005年投入整体开发，2007年陆续发现井下油管及地面配套存在腐蚀穿孔现象，投产以来共发生15井次油管漏失情况。
腐蚀机理研究结果表明二氧化碳腐蚀形成的轻微腐蚀膜是地面管线腐蚀加剧的诱因，高含量的氯离子在高温的环境下出现的局部点蚀为垦东地面管线腐蚀的主要原因，针对腐蚀原因进行管线选材试验及下步防范措施的实施。
关键词：管线腐蚀氯离子点蚀二氧化碳腐蚀1油井设施腐蚀情况胜利油田某区块2005年投入整体开发，2007年陆续发现井下油管及地面配套存在腐蚀穿孔现象，投产以来共发生15井次油管漏失情况。
油管一旦穿孔会影响注水开发效果且修井作业复杂、费用高、耗时长[1],A-5-8井2018-2019年出现4井次管柱穿孔；采油树的油嘴套、油嘴、丝堵腐蚀严重，需频繁更换；地面管线腐蚀出现6次管线穿孔，2016年后流程腐蚀有加剧的趋势。
1.1 井下管柱腐蚀及治理情况 2010年发现井下管柱腐蚀穿孔（下井3年），腐蚀现象主要分为两类：一是主要是由于过电缆封隔器上提升短节未防腐导致；二是其它油井井下油管未进行防腐处理，腐蚀位置主要集中在本体及丝扣位置。
区块二氧化碳含量为0.4-1.3%，在泵效好、油压较高井中PCO2一般大于0.21MPa，因此得出结论腐蚀机理为二氧化碳腐蚀。
井下及油嘴套等高压位置通过采用镀渗钨处理技术，腐蚀程度有所缓解；之后推广采用镀渗钨油管，油管腐蚀穿孔次数由2010-2014年10次降到2014-2019年5次。
1.2 采油树设施腐蚀 2014年8口油井井油嘴套、油嘴、丝堵出现腐蚀情况，油嘴套的使用寿命平均不足60天。
视窗×loading...第二阶段在线作业单选题 (共9道题)展开收起1.（2.5分）带缺口圆棒拉伸试样断口的外周A、放射区B、剪切唇C、纤维区D、裂纹源我的答案：C 此题得分：2.5分2.（2.5分）板状拉伸试样随着板厚的减小，（）逐渐减小并可能消失A、纤维区B、放射区C、剪切唇D、裂纹源我的答案：C 此题得分：2.5分3.（2.5分）构件发生韧性断裂时，断口不平齐，与主应力成A、45°B、30°C、60°D、90°我的答案：A 此题得分：2.5分4.（2.5分）两个零件表面由于存在尘埃、金属屑或积炭等坚硬的磨粒时造成的磨损A、冲蚀磨损B、粘着磨损C、腐蚀磨损D、磨料磨损我的答案：D 此题得分：2.5分5.（2.5分）构件发生脆性断裂时，断口平齐，与主应力呈（）A、45°B、30°C、60°D、90°我的答案：D 此题得分：2.5分6.（2.5分）金属构件发生塑性变形失效的原因主要A、超温B、过载C、材料变质D、材料断裂我的答案：B 此题得分：2.5分7.（2.5分）为了避免电偶腐蚀的发生，两接触构件之间应避免（）面积比的存在A、大阳极—小阴极B、大阴极—小阳极C、大阳极—大阴极D、小阳极—小阴极我的答案：B 此题得分：2.5分8.（2.5分）疲劳的断口的宏观特征是具有A、解理花样B、疲劳辉纹C、韧窝D、贝壳花样我的答案：D 此题得分：2.5分9.（2.5分）在疲劳断口中，疲劳区中磨得最亮的地方是A、疲劳源B、疲劳裂纹扩展区C、瞬断区D、剪切唇区我的答案：A 此题得分：2.5分多选题 (共12道题)展开收起10.（2.5分）构件按照产品失效形态对失效进行分类包括A、过量变形失效B、断裂失效C、表面损伤D、塑性变形我的答案：ABC 此题得分：2.5分11.（2.5分）疲劳断口的微观形貌特征A、河流花样。
失效分析作业
1．金属构件失效定义
2．失效分析定义
3．失效分析的目的及意义
4．金属构件的失效形式
5．铸态金属常见的组织缺陷有哪些？组织形貌？对力学性能的影响？
6．金属锻造及轧制件缺陷有哪些？
7．钢铁热处理产生的组织缺陷有哪些？
8．钢中的非金属夹杂物分为几类？那一种夹杂物容易成为疲劳断裂的裂纹源？
9．焊接裂纹分为几类？
10．金属材料常见的有哪些断裂类型？各种断裂类型有何特征？11．韧性断裂的宏观断口分为哪三个区域？三个区域有何特点？12．裂纹扩展的三种基本类型
13．钢铁为什么在高温会产生氧化腐蚀？
14．应力腐蚀开裂及预防措施
15．韧窝的分类
16．疲劳断裂过程包括？
17．金属弹性变形的特点
18．磨料磨损
19．腐蚀的类型分类？
20．点腐蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，电偶腐蚀及预防措施
21．腐蚀疲劳及特点
22．蠕变
23．产生韧性断裂的影响因素及防止措施？
24．变形失效的形式及特点（弹性、塑性、断裂）
25．失效件的保护、取样及试样清洗、保存应注意什么？。
×第三阶段在线作业单选题 (共10道题)展开收起1.（2.5分）如果裂纹在应力集中处产生，则可能与（）有关A、缺陷B、使用载荷C、内应力D、材料性能我的答案：B 此题得分：2.5分2.（2.5分）（）以类似于电视摄影显像的方式，利用细聚焦电子束在样品表面扫描时激发出来各种物理信号调制成像A、透射电子显微镜B、扫描电子显微镜C、金相显微镜D、X射线能谱分析我的答案：B 此题得分：2.5分3.（2.5分）（）金属断口在阳光下转动断面进行观察时常可看到闪闪发光的小刻面A、解理断裂B、韧性断裂C、疲劳断裂D、应力腐蚀断裂我的答案：A 此题得分：2.5分4.（2.5分）进行失效分析时，构件失效分析的（）为分析重点A、起始状态B、中间状态C、结果我的答案：A 此题得分：2.5分5.（2.5分）（）为失效分析的总的指导原则A、两分法原则B、立体性原则C、信息异常论D、动态原则我的答案：C 此题得分：2.5分6.（2.5分）一般，当材质均匀时，裂纹的扩展遵循A、强度原则B、应力原则C、最大主应力原则D、能量原则我的答案：B 此题得分：2.5分7.（2.5分）韧性断裂拉伸断口断口与最大正应力交角成（）。
A、60°B、30°C、90°D、45°我的答案：D 此题得分：2.5分8.（2.5分）对断口进行宏观分析时，( )是最好的照明源A、可见光B、紫外光C、红外光D、自然光我的答案：D 此题得分：2.5分9.（2.5分）构件发生韧性断裂时，如果有多条裂纹，可用（）判断裂纹产生的先后顺序A、分支法B、T形法C、变形法D、氧化法我的答案：C 此题得分：2.5分10.（2.5分）裂纹检测时，X射线检测需与裂纹面（）才能检测出来A、45°B、垂直C、平行D、30°我的答案：C 此题得分：2.5分多选题 (共10道题)展开收起11.（2.5分）测试技术的选用原则有。
304不锈钢管的点蚀失效案例分析窦建城一、案例介绍本案例讨论的是某食品机械公司的一套管壳式冷凝器，其中空心冷却管材质均为304不锈钢。
使用一段时间后，发现有多根冷却管在焊缝处或者管材本身发生点蚀现象，点蚀孔穿透管材本身，孔的形状为不规则圆形，半径≤3mm。
冷却管中所通的冷却液为无色透明状，管材外壁光亮如新，但是管材内壁有大量浅黄色沉积物。
经现场用硝酸银溶液（AgNO3）对工作时流经管内的冷却液进行滴定，明显产生大量的白色AgCl沉淀，由此可以证明工作环境中氯离子的存在。
为了证明CL-离子对304不锈钢的腐蚀作用进行了一系列的实验。
二、304不锈钢介绍304不锈钢（是一种通用性的不锈钢材料，防锈性能比200系列的不锈钢材料要强。
耐高温方面也比较好，一般使用温度极限小于650℃。
304不锈钢具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。
对氧化性酸，在实验中得出：浓度≤65%的沸腾温度以下的硝酸中，304不锈钢具有很强的抗腐蚀性。
对碱溶液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力。
三、宏观形貌对该304不锈钢管腐蚀样品进行宏观检查，样品表面光亮，直径φ15mm的空心圆柱，但在管材中部以及侧断面有明显的点蚀现象，点蚀孔穿透管材本身，孔的形状为不规则圆形，半径≤3mm。
图1 304不锈钢管外观形貌四、金相与X射线荧光能谱仪分析1.金相分析将该样品切割为20mm的长度的试样，并将圆柱表面压平，方便进行金相显微镜观察，首先借助砂纸除去试样表面的杂物，再使用金相砂纸对试样逐级抛光，用无水乙醇对抛光表面清洗，烘干后，用王水腐蚀。
最后用金相显微镜观察样品点蚀孔处的显微组织，并通过对304不锈钢的金相分析，来研究是否也存在应力腐蚀裂纹。
图2为试样表面所拍金相照片，可以明显的看到试样表面存在多个黑色点蚀孔。
图2 试样表面金相照片2.X射线荧光能谱仪分析X射线荧光能谱仪。
是对被测试样中所含元素进行定性定量分析最为准确的仪器之一。
防腐层补口失效问题分析摘要：长输管道作为一种主要的运输方式，在石油和天然气的运输中发挥着重要作用。
但是，长输管道在使用过程中，受自然环境和地质条件的影响，容易发生腐蚀，需要进行防腐和补口处理。
补口处理是长输管道防腐工程的一部分，是保证长输管道正常使用的重要措施。
修补工艺可以将防腐修补材料与经过处理的管道结合起来，防止长输管道外壁出现腐蚀问题，延长其使用寿命。
随着长输管道工程建设规模的不断扩大和施工技术的不断提高，长输管道防腐补口施工质量也越来越受到重视。
长输管道修补的质量控制涉及多个方面，有必要制定完善的管理体系和质量控制计划。
本文主要从三个方面进行论述，希望能为长输管道补口施工的质量控制提供一些参考。
关键词：长输管道；防腐涂层；施工质量；控制点前言长输管道是石油和天然气的主要运输方式。
在长输管道施工过程中，受自然环境和地质条件的影响，长输管道外壁容易发生腐蚀，需要进行防腐和补口处理。
随着技术的发展，防腐补口技术越来越先进，施工质量也得到了进一步的提高。
但是，在具体的建设过程中仍然存在一些问题。
本文将从防腐层材料的选择、防腐层施工方法、防腐层质量控制等方面进行探讨，希望能为长输管道防腐层施工质量提供一些参考。
一、防腐补口材料的选择防腐补口材料的选择是保证长输管道防腐补口施工质量的关键，也是确保长输管道不会受到外界腐蚀的重要途径。
目前市场上的防腐补口材料种类较多，施工方法也各不相同，但是目前仍存在一定的问题，主要表现在以下几个方面。
第一，抗冲击性能较差。
在施工过程中，防腐补口材料受到外界因素的影响会出现热胀冷缩现象，这就导致补口材料在受到一定温度和压力的影响时会发生变形。
如果不及时对这些变形进行修复的话，就会造成补口失败的情况。
第二，防腐补口材料比较容易老化。
由于在施工过程中受到外界环境因素影响，防腐补口材料自身也可能会出现老化现象。
第三，价格相对较高。
由于长输管道的补口施工材料受到生产厂家的影响比较大，因此在市场上经常会出现一些价格较高的材料。
起重机用钢丝绳的失效分析起重机常用钢丝绳是一种高强度、耐磨损、耐腐蚀的工程材料，用于吊装和起重工作。
然而，在长期使用过程中，钢丝绳也会发生失效，导致起重机的工作效率下降甚至发生事故。
本文将对起重机用钢丝绳的失效进行分析。
首先，起重机用钢丝绳的失效主要有以下几个原因：1.疲劳失效：钢丝绳在起重作业中会经历频繁的循环负荷，这会导致钢丝绳内部产生应力集中，最终导致疲劳失效。
这种失效表现为钢丝绳上出现明显的裂纹，如果不及时更换，会导致绳子断裂。
2.弯曲磨损：起重机用钢丝绳在使用过程中会受到弯曲，长期弯曲和扭转会导致钢丝绳的表面磨损，进一步导致绳子断裂。
此外，钢丝绳的弯曲半径如果过小，也会引起钢丝绳的断裂。
3.锈蚀：起重机用钢丝绳长期在恶劣环境下使用，如高湿度、高温、腐蚀性介质等，容易发生钢丝绳的锈蚀。
锈蚀会使钢丝绳的强度和韧性降低，进一步导致钢丝绳的断裂。
4.金属疲劳：起重机用钢丝绳在使用过程中会受到冲击负荷和振动载荷，这会导致钢丝绳的金属结构疲劳，最终导致绳子断裂。
此外，过大的张力也会加速金属结构的疲劳。
针对以上失效原因，可以采取以下措施来降低钢丝绳的失效风险：1.定期检查：对起重机用钢丝绳进行定期检查，检查钢丝绳上是否有明显的裂纹、变形、锈蚀等情况。
如果发现问题，及时更换钢丝绳。
2.防止过载：避免超过起重机用钢丝绳的额定负荷。
在起重作业中，应严格按照起重机的额定负荷操作，避免超载情况的发生。
3.合理储存：起重机用钢丝绳在存储期间，应避免弯曲、扭转和受潮等情况，以免导致钢丝绳的损坏。
4.做好防腐措施：对于工作环境恶劣的起重机用钢丝绳，应采取防腐措施，如定期涂抹防腐脂、控制温度和湿度等。
综上所述，起重机用钢丝绳的失效主要是由于疲劳、弯曲磨损、锈蚀和金属疲劳等原因所致。
为了降低失效风险，需要定期检查钢丝绳、避免过载、合理储存和做好防腐措施。
这些措施将有效提高起重机用钢丝绳的使用寿命和安全性。
2020年10月第36卷第10期石油工业技术监督Technology Supervision in Petroleum IndustryOct.2020Vol.36No.102021年4月第37卷第4期Apr.2021 Vol.37No.4海上油田M井井筒完整性失效分析及处理方法柳海啸1，徐振东1，李文涛1，刘海龙2，乔中山21.中海石油（中国）有限公司蓬勃作业公司（天津300459）2.中海石油（中国）有限公司天津分公司（天津300459）摘要随着油田开发时间的增长，油水井井筒完整性问题越来越突出，环空带压问题越来越普遍，对安全生产造成了严重的威胁。
介绍了海上油田M井井筒完整性管理及实践方法，对问题井进行定量分析，针对油井B环空带压问题，创新采用罐装泵系统，重新构建两道完整的井下屏障，以较低的成本满足井筒完整性管理要求，恢复油井正常生产，达到良好的经济效益。
关键词井筒完整性；环空带压；井筒屏障；罐装泵Wellbore Integrity Failure Analysis and Handling Method of Well M in an Offshore Oilfield Liu Haixiao1,Xu Zhendong1,Li Wentao1,Liu Hailong2,Qiao Zhongshan21.Pengbo Operation Company,CNOOC(China)Co.,Ltd.(Tianjin300459,China)2.Tianjin Branch,CNOOC(China)Co.,Ltd.(Tianjin300459,China)Abstract With the extension of oilfield development time,the problem of wellbore integrity of oil and water wells is becoming more and more prominent,and the problem of annulus pressure is becoming more and more common,which poses a serious threat to the safety of production.This paper mainly introduces the wellbore integrity management and practice means of M well in an offshore oilfield,and makes quantitative analysis on the problem wells.Aiming at the problem of annulus pressure in well B,two complete downhole barriers are reconstructed by using innovatively canned pump system,and the requirements of wellbore integrity management are met with low cost,the normal production of oil wells is restored,and good economic benefits are achieved.Key words wellbore integrity;annulus pressure;wellbore barrier;canned pump柳海啸,徐振东,李文涛,等.海上油田M井井筒完整性失效分析及处理方法[J].石油工业技术监督,2021,37(4):36-39.Liu Haixiao,Xu Zhendong,Li Wentao,et al.Wellbore integrity failure analysis and handling method of well M in an offshore oil⁃field[J].Technology Supervision in Petroleum Industry,2021,37(4):36-39.0引言在石油的开采开发过程中，生产安全十分重要，一旦出现不可控制的安全事故，会给人员、环境及财产带来重大的损失。
腐蚀与防护技术工程作业指导书第1章腐蚀与防护技术概述 (3)1.1 腐蚀现象及其危害 (3)1.2 腐蚀防护的重要性 (4)1.3 腐蚀防护技术发展概况 (4)第2章腐蚀类型与腐蚀原理 (5)2.1 化学腐蚀 (5)2.2 电化学腐蚀 (5)2.3 物理腐蚀 (5)2.4 生物腐蚀 (6)第3章金属材料的腐蚀行为 (6)3.1 常见金属材料的腐蚀特点 (6)3.1.1 钢铁材料 (6)3.1.2 铜及铜合金 (6)3.1.3 铝及铝合金 (6)3.1.4 不锈钢 (7)3.2 影响金属材料腐蚀的因素 (7)3.2.1 内部因素 (7)3.2.2 外部因素 (7)3.3 腐蚀速率与腐蚀程度评价 (7)3.3.1 腐蚀速率 (7)3.3.2 腐蚀程度 (7)第4章防腐蚀涂料技术 (7)4.1 防腐蚀涂料概述 (7)4.2 涂料的选择与施工 (8)4.2.1 涂料的选择 (8)4.2.2 涂料的施工 (8)4.3 涂层的检测与评价 (8)4.3.1 涂层厚度检测：采用磁性测厚仪、涡流测厚仪等设备，检测涂层的厚度。
(8)4.3.2 涂层附着力检测：采用划格法、拉开法等，检测涂层的附着力。
(8)4.3.3 涂层硬度检测：采用铅笔硬度计、巴氏硬度计等，检测涂层的硬度。
(8)4.3.4 涂层耐腐蚀功能检测：通过盐雾试验、湿热试验等，评价涂层的耐腐蚀功能。
84.3.5 涂层外观检测：通过肉眼观察或使用光学仪器，检查涂层的外观质量。
(9)4.3.6 涂层其他功能检测：根据需要，对涂层的耐磨性、柔韧性等功能进行检测。
(9)第5章阴极保护技术 (9)5.1 阴极保护原理 (9)5.1.1 电解质溶液中的电化学反应 (9)5.1.2 阴极保护的作用 (9)5.2 牺牲阳极保护法 (9)5.2.1 牺牲阳极材料的选择 (9)5.2.2 牺牲阳极的安装与维护 (10)5.3 外加电流保护法 (10)5.3.1 外加电流保护系统组成 (10)5.3.2 外加电流保护法的应用 (10)5.4 阴极保护系统的设计与应用 (10)5.4.1 阴极保护系统设计原则 (10)5.4.2 阴极保护系统应用实例 (10)第6章防腐蚀涂层与衬里技术 (11)6.1 防腐蚀涂层概述 (11)6.2 橡胶衬里 (11)6.2.1 橡胶衬里种类及功能特点 (11)6.2.2 橡胶衬里施工工艺 (11)6.2.3 橡胶衬里质量控制要点 (11)6.3 塑料衬里 (11)6.3.1 塑料衬里种类及功能特点 (11)6.3.2 塑料衬里施工方法 (12)6.3.3 塑料衬里质量控制要点 (12)6.4 陶瓷衬里 (12)6.4.1 陶瓷衬里功能特点 (12)6.4.2 陶瓷衬里施工技术 (12)6.4.3 陶瓷衬里质量控制要点 (12)第7章电镀与化学镀技术 (12)7.1 电镀原理与工艺 (12)7.1.1 电镀基本原理 (12)7.1.2 电镀工艺流程 (12)7.2 常见电镀技术应用 (13)7.2.1 镀锌 (13)7.2.2 镀铬 (13)7.2.3 镀镍 (13)7.2.4 镀金 (13)7.3 化学镀原理与工艺 (13)7.3.1 化学镀基本原理 (13)7.3.2 化学镀工艺流程 (13)7.4 化学镀技术应用 (13)7.4.1 化学镀镍 (13)7.4.2 化学镀铜 (14)7.4.3 化学镀金 (14)7.4.4 化学镀合金 (14)第8章防腐蚀设计与施工 (14)8.1 防腐蚀设计原则与方法 (14)8.1.1 设计原则 (14)8.1.2 设计方法 (14)8.2 防腐蚀结构设计 (14)8.2.1 结构设计要求 (14)8.2.2 结构设计要点 (15)8.3 防腐蚀施工技术 (15)8.3.1 表面处理 (15)8.3.2 防腐蚀涂层施工 (15)8.3.3 阴极保护施工 (15)8.4 防腐蚀工程质量控制 (15)8.4.1 质量控制措施 (15)8.4.2 质量检测 (15)8.4.3 质量问题处理 (15)第9章腐蚀监测与检测技术 (16)9.1 腐蚀监测方法 (16)9.1.1 重量法 (16)9.1.2 电化学法 (16)9.1.3 超声波法 (16)9.1.4 涡流法 (16)9.2 腐蚀检测技术 (16)9.2.1 磁粉检测 (16)9.2.2 渗透检测 (16)9.2.3 涂层检测 (16)9.2.4 红外热成像检测 (16)9.3 在线监测与远程监控系统 (16)9.3.1 在线监测系统 (16)9.3.2 远程监控系统 (16)9.3.3 数据传输与处理 (16)9.4 腐蚀监测数据分析与应用 (16)9.4.1 数据分析方法 (17)9.4.2 数据应用 (17)9.4.3 案例分析 (17)第10章腐蚀防护案例分析 (17)10.1 工业领域的腐蚀防护案例 (17)10.1.1 案例一：化工设备腐蚀防护 (17)10.1.2 案例二：石油开采腐蚀防护 (17)10.2 基础设施领域的腐蚀防护案例 (17)10.2.1 案例一：桥梁腐蚀防护 (17)10.2.2 案例二：建筑钢结构腐蚀防护 (17)10.3 海洋工程领域的腐蚀防护案例 (17)10.3.1 案例一：船舶腐蚀防护 (17)10.3.2 案例二：海上风电场腐蚀防护 (17)10.4 腐蚀防护技术的发展趋势与展望 (18)第1章腐蚀与防护技术概述1.1 腐蚀现象及其危害腐蚀是材料在环境作用下发生的破坏过程，表现为材料功能下降、结构失效和外观损伤。
输变电铁塔
◆材料类型是什么？
钢结构用于其自重轻、强度高、韧性好、抗震与抗风性能优越、工业装配化程度高；综合经济效益显著、造型美观等优点，在输电线路中得到广泛应用。
，铁塔制造业使用的主要原材料是钢铁型钢，有角钢、钢板、扁钢、圆钢、钢管、槽钢等。
型钢的材质一般为Q235（普通碳素结构钢）、Q345（低合金高强度钢）、35、45号钢等，但随着特高压输电线路项目的实施，Q390、Q420、Q460等高强度钢材将逐渐被普遍采用。
材料一般使用Q235（A3F）和Q345（16Mn）两种，低碳钢的C%小于0.25%，Q235的在0.12%至0.22%之间，属于低碳钢。
Q345是低合金钢（C<0.2%)。
◆表面防腐措施
建设电力铁塔基本都是在野外，因为会受到长期的暴露，并且长时间的经受各种恶劣天气的影响，就会受到长时间的腐蚀，而在受到大气腐蚀以后，其损失程度则会相当的严重，甚至达到一半以上。
但是，在钢结构当中，对于防腐的方法也有几种：热喷涂锌、阴极保护法、涂层法以及热浸镀锌法等。
◆服役环境的要素有哪些？
由于输电线路多是跨区域、长距离建设，运行环境恶劣，长期露天运行，面临各类气象条件、大气腐蚀。
使用条件变化多样，线路转角变化，气象条件差异，铁塔间距和高度的变化。
铁塔主架受重力自重、荷重、冰载、风力、拉线张力、弯力及扭力。
影响钢铁锈蚀的因
素很多，主要包括钢铁自身的化学成分、金相组织以及大气环境的相对湿度、温度、风向、风速、腐蚀介质、结露、粉尘等。
空气中SO2的对腐蚀过程具有催化作用。
◆有可能发生的失效类型是什么？
输变电铁塔失效方式很多，主要有以下几个方面：腐蚀大气腐蚀、海水腐蚀或二者共同造成的腐蚀破坏，铁塔腿端裂纹破坏，铁塔基体金属材料的表面缺陷（重皮、折叠或隐性折叠）破坏，锌镀层表面缺陷破坏，塔材断裂破坏，铁塔倒塌破坏等等。
◆如何设计实验确定失效的类型？
1、现场调查
保护腐蚀失效现场的一切证据，是保证腐蚀失效分析得以顺利有效地进行的先决条件。
要对腐蚀失效现场进行取证，并听取相关设备负责人、操作者等介绍情况，了解服役条件，收集相关的背景信息(如介质种类，温度，压力以及设备或管线的材质等，并且收取适量的腐蚀产物)。
在观察和记录时可用摄影、录像、录音和绘图及文字描述等方式进行，应注意观察和记录的项目主要有:
(1)失效设备的名称、尺寸、形状、材料牌号、制造厂家及全部的制
造工艺历史(了解冶炼、铸造、加工、热处理及装配等情况)、投入运行日期、运行记录、维修记录、工艺流程及操作规程等。
(2)失效设备或部件的结构和制造特征以及失效部件和碎片的腐蚀外
观，如附着物和腐蚀生成物的收集以及一切可疑的杂物和痕迹的观察等。
另外，当肉眼无法直接观察到腐蚀特征时，还可以采用
探伤和现场金相观察等手段进一步对腐蚀情况进行详细地了解和观察。
(3)腐蚀失效设备或管线的服役条件及服役历史(介质环境、温度、压
力和以前相关的监测情况)，应特别注意环境细节和异常工况，如突发超载、温度变化、压力和偶然与强腐蚀介质的接触等。
如有必要可以选取合适的介质进行实验室分析。
(4)听取操作人员及佐证人介绍发现腐蚀失效的情况及其相应的处理
方法
(5)收集同类或相似部件过去曾发生过的腐蚀失效情况。
2、实验室分析
只有在极少数的情况下，通过现场和背景材料的分析能得出腐蚀失效的原因。
大多数失效案例都需根据现场取证和背景材料的综合分析结果来进一步制定实验室的腐蚀失效分析计划，确定进一步腐蚀失效分析试验的目的、内容、方法和实施方式。
失效部件和残留物上具有说服力的物证是十分有限的，因此试验前，须对试验项目和顺序、取样部位、取样方法及试样数量等均应全面考虑，合理地确定切取试样的位置、尺寸、数量和取样方法。
通常采用的分析手段有下列各项: (1)宏观观察主要是凭借肉眼或其他简单仪器，检查腐蚀失效部件表
面是否光滑、有无裂痕、有无腐蚀和腐蚀产物，记录其大小、颜色形态和分布情况等。
这种方法简便、直观，可以简单确定腐蚀的类型。
对于肉眼不能直接看到的设备或管道内部表面，可采用内窥镜技术或者局部破坏等方式加以检查。
(2)微观组织分析主要是用金相显微镜、电子显微镜观察腐蚀失效部
件的显微组织，分析组织对性能的影响，检查铸、锻、焊和热处理等工艺是否恰当，从而由材料的内在因素分析导致发生腐蚀失效的原因。
(3)化学成分分析主要是采用光谱法等测定腐蚀部件的材料是否符合
技术要求，有无用错材料或出现成分偏差，必要时可进行微量元素分析或微区成分分析。
(4)腐蚀形貌观察腐蚀形貌真实地反映了材料被腐蚀的全过程，通过
对材料腐蚀表面形貌的观察，可以进一步详细了解腐蚀过程，推测材料表面腐蚀特征的形成过程。
因此对于腐蚀失效零部件，腐蚀形貌分析是最重要的一环。
通过腐蚀形貌分析，不仅可以得到有关零部件使用条件和腐蚀失效特点的信息，还可以了解腐蚀失效点附近的性质和状况，确定腐蚀的性质和形式，从而找出腐蚀失效的主要原因。
腐蚀形貌分析先用肉眼或低倍实体显微镜和立体显微镜从各个角度来观察腐蚀表面的特征，并利用其中所带的网格粗略估计腐蚀表面蚀点或蚀坑等的大小，然后用电子显微镜(特别是扫描电镜)对有代表性的部位进行深入观察，以了解腐蚀表面的微观特征，同时可以利用电镜附带的X射线能谱仪或谱分析(EDX)功能对材料表面进行微区微量元素定性和定量分析，并进行元素点分布和面分布分析。
(5)腐蚀产物分析表面形貌观察还要配合相应的腐蚀产物分析结果，
才能更有效地分析出材料失效的原因。
对于腐蚀产物的分析，可
以采用化学灼烧法、X射线衍射仪或俄歇电子能谱(AES)及光电子能谱(XPS)进行元素或化合物分析。
(6)介质分析对现场取得的失效零部件的环境介质(如水样或油样)进
行化学分析。
如某乙烯厂裂解压缩系统中某一换热器发生腐蚀泄漏，导致裂解气进入循环水系统，影响生产。
取相应冷凝罐中的冷凝液进行分析。
(7)其他检测项目在必要时可以进行某些项目的力学性能试验，包括
材料的硬度试验以及拉伸或弯曲试验，以校验该零部件的力学性能是否符合技术要求。
另可用X射线衍射仪进行定性(如σ相)或定量(如残余奥氏体含量)分析，对受力复杂的零部件进行应力分析等等。
(8)模拟试验重大的腐蚀失效分析项目，在初步确定失效原因后，还
应及时进行重现性试验(模拟试验)，以验证初步结论的可靠性。
利用介质分析和材料化学成分分析的结果，在实验室内配置成分相同的腐蚀介质，并选用和腐蚀失效部件相同的材质，进行相同的热处理，然后模拟现场环境(温度、压力)进行模拟腐蚀试验，进一步验证腐蚀形成过程和腐蚀机理。
还可以利用安装在重点腐蚀设备上的在线旁路试验釜对装置的腐蚀状况进行监测(监测时间约为3至6个月)，监测结果可以排除装置物料波动等短时期影响，通过选用不同材质的试片，较为真实地反映装置的实际腐蚀状况。
若该监测系统中某部位发生了腐蚀失效，可以借助长期的监测数据更好地进行腐蚀失效分析，并为后期选材提供可靠的试验数据。
完成上述试验后，把现场调查的资料及各项试验结果进行综合分析，搞清失效的过程，确定失效的原因。
在大多数情况下，失效原因可能有多种，应努力分清主要原因和次要原因。
如某零部件存在两个以上的失效类型时，应分析和找出主要的腐蚀失效类型及其主要的失效抗力的表征参量。
◆改进的建议和措施
腐蚀失效分析的目的不仅限于弄清失效原因，更重要的还在于提出有效的补救措施和预防措施。
补救措施和预防措施可能涉及到生产工艺和设备材料、设备结构、制造以及管理等多方面。
提出和实施正确的措施有利减少腐蚀发生的概率，可大大减少检、维修的费用，延长设备或装置的运行周期。
同时不断从大量同类和相似失效案例分析中积累丰富经验，也有利于补救或预防措施的提出。
化学元素是影响铁塔镀锌率的主要因素之一，设定成分时，一方面考虑力学性能，另一方面应考虑化学元素对镀锌的影响；钢基和材上表面质量也是影响铁塔镀锌率的主要因素之一，严格控制钢水氧化性和纯净度，轧制过程中采用合适的加热温度和终轧温度，这些都是提高表面质量的必要手段。
