第1章绪言

1.1海洋工程的范围/001

1.2海洋工程的发展与需求/002

1.2.1海洋是巨大的资源宝库/002

1.2.2海洋工程的发展状况/004

1.3海洋工程材料防护和延寿的作用与意义/008

1.3.1海洋工程中材料与结构的损伤及其危害/008

1.3.2海洋工程材料防护和延寿的意义/009

参考文献/011

第2章海洋工程环境

2.1海洋工程环境载荷及其影响/014

2.1.1海风/014

2.1.2海浪/014

2.1.3潮汐/015

2.1.4风暴潮与海啸/015

2.1.5海流/016

2.1.6海冰/016

2.2海洋工程的腐蚀环境/017

2.2.1腐蚀环境的分类/017

2.2.2海洋大气环境/019

2.2.3海水全浸环境/019

2.2.4海水干湿交替环境/021

2.2.5海泥环境/022

2.3海洋工程的生物环境/023

2.3.1微生物及其作用/023

2.3.2宏观附着生物及其影响/025

2.3.3海洋钻孔生物及其作用/027

参考文献/028

第3章海洋腐蚀

3.1海洋腐蚀的破坏形式/030

3.1.1均匀腐蚀/030

3.1.2点蚀/030

3.1.3缝隙腐蚀/035

3.1.4选择性腐蚀/037

3.1.5晶间腐蚀/038

3.1.6电偶腐蚀/040

3.1.7杂散电流腐蚀/043

3.1.8应力腐蚀开裂/044

3.1.9腐蚀疲劳/048

3.1.10冲刷腐蚀/049

3.1.11空泡腐蚀/050

3.1.12生物腐蚀/052

3.2海洋大气腐蚀及其影响因素/053

3.2.1海洋大气腐蚀的机理/053

3.2.2海洋大气腐蚀的影响因素/053

3.2.3海洋大气腐蚀的防护措施/054

3.3海水腐蚀及其影响因素/054

3.3.1海水腐蚀的特征及电化学过程/054

3.3.2影响海水腐蚀的因素/055

3.3.3防止海水腐蚀的措施/059

3.4海泥腐蚀及其影响因素/060

参考文献/060

第4章海洋腐蚀的控制方法

4.1防腐蚀设计/062

4.1.1确定使用工况及环境条件/062

4.1.2合理选材/063

4.1.3防腐蚀结构设计/063

4.1.4防腐蚀强度设计/064

4.1.5腐蚀防护措施/065

4.1.6防腐蚀设计的发展趋势/068

4.2材料选择/069

4.2.1考虑腐蚀要求的一般选材原则/070

4.2.2碳钢及低合金钢/070

4.2.3不锈钢/073

4.2.4铜及铜合金/076

4.2.5铝及铝合金/079

4.2.6钛及钛合金/083

4.2.7非金属及复合材料/085

4.3海洋涂料/087

4.3.1涂料的基本组成及各成分的作用/088

4.3.2海洋防腐涂料/089

4.3.3防污涂料/095

4.4阴极保护/103

4.4.1阴极保护原理/104

4.4.2牺牲阳极阴极保护/105

4.4.3外加电流阴极保护/108

4.4.4阴极保护设计技术/111

4.5热喷涂金属涂层/120

4.5.1金属涂层防护原理/120

4.5.2金属涂层制备工艺/122

4.5.3金属防腐涂层的研究与应用/126

4.6冲洗缓蚀剂/128

4.7腐蚀检测及监测技术/129

4.7.1常规腐蚀检测方法/130

4.7.2电化学腐蚀检测方法/132

4.7.3光纤传感腐蚀监测技术/139

参考文献/146

第5章海洋工程的腐蚀控制

5.1船舶的腐蚀控制/152

5.1.1船体腐蚀控制/152

5.1.2船舶内舱的腐蚀控制/163

5.1.3船舶海水管路系统的腐蚀控制/174

5.1.4船体杂散电流的腐蚀与防护/180

5.2钢质港工设施的腐蚀控制/182

5.2.1钢桩码头的腐蚀控制/182

5.2.2系泊设施的腐蚀控制/191

5.3跨海大桥的腐蚀控制/191

5.3.1大桥基础的腐蚀控制/192

5.3.2大桥箱梁的腐蚀控制/193

5.3.3大桥钢索的腐蚀控制/196

5.3.4大桥腐蚀状况监测/197

5.4海上油气资源开采设施的腐蚀控制/198

5.4.1石油平台的腐蚀控制/198

5.4.2海底管线的腐蚀控制/211

5.4.3浮式储油轮(FPSO)的腐蚀控制/216

5.4.4深海腐蚀与防护/221

5.5海水利用系统的腐蚀控制/226

5.5.1取水口结构物的腐蚀控制/227

5.5.2海水管道的腐蚀控制/229

5.5.3冷却设备的腐蚀控制/231

参考文献/233

第6章海洋工程混凝土结构的耐久性与延寿技术

6.1钢筋混凝土及其在海洋工程中的应用/238

6.1.1混凝土材料/238

6.1.2钢筋混凝土/242

6.1.3钢筋混凝土结构在海洋工程中的应用/242

6.2环境对钢筋混凝土海洋工程结构耐久性的影响/244

6.2.1钢筋混凝土海洋工程结构的环境分析/244

6.2.2钢筋混凝土海洋工程结构的环境损伤/249

6.2.3影响钢筋混凝土海洋工程结构耐久性的因素/252

6.3提高混凝土结构耐久性的方法和延寿技术/257

6.3.1合理的设计和施工/258

6.3.2高性能海工混凝土/261

6.3.3耐腐蚀加强筋/263

6.3.4混凝土保护涂层/264

6.3.5混凝土表面硅烷浸渍处理/265

6.3.6缓蚀剂/266

6.3.7电化学保护/266

6.3.8混凝土结构的修复方法/271

参考文献/272

第7章海洋工程结构的环境-力学损伤行为与预防

7.1海洋工程结构的环境-力学损伤/277

7.1.1海洋工程结构的应力腐蚀/277

7.1.2海洋工程结构的腐蚀疲劳/281

7.2海洋工程结构的抗疲劳设计/284

7.2.1常用的抗疲劳设计方法/284

7.2.2材料的S-N曲线/286

7.2.3材料的ε-N曲线/287

7.2.4疲劳裂纹扩展速率/288

7.3疲劳强度测试与安全性评估/290

7.3.1S-N曲线的测定方法/290

7.3.2ε-N曲线的测定方法/291

7.3.3KISCC和da/dt的测定方法/293

7.3.4腐蚀疲劳裂纹扩展速率的测定方法/296

7.3.5海洋工程结构的安全性评估/298

7.4海洋平台结构环境-力学损伤的预防/300

7.4.1防止海洋平台结构应力腐蚀的措施/300

7.4.2防止海洋平台结构腐蚀疲劳的措施/301

7.4.3海洋平台结构设计所采用的安全措施/302

参考文献/304

第8章船舶及海洋工程动力系统中的磨损失效与预防

8.1船用柴油机的磨损失效与预防/305

8.1.1摩擦和磨损的种类与机理/305

8.1.2实例一：船用柴油机汽缸套与活塞环的摩擦与磨损/321

8.1.3实例二：曲轴与轴承的摩擦与磨损/327

8.1.4改善内燃机摩擦磨损性能的措施和方法/331

8.2船舶尾轴的磨损与处理/333

8.2.1尾轴的分类/333

8.2.2尾轴磨损后的修复方法/335

8.2.3尾轴铜套的检修/335

8.3船机磨损失效零件的修复方法/335

8.3.1船机零件修复的意义和前提条件/335

8.3.2相互配合零件磨损后的修复原则/336

8.3.3船机磨损零件的修复工艺选择/336

8.3.4机械加工修复工艺/338

8.3.5电镀修复技术/341

8.3.6热喷涂修复技术/347

8.3.7喷熔技术/351

8.3.8堆焊修复技术/352

8.3.9典型船机磨损零件的修复实例/353

参考文献/355

索引/356

腐蚀、疲劳和磨损是造成海洋工程损伤和破坏的主要原因，海洋工程的材料延寿对保障海洋装备和结构物的完整性、可靠性和安全性，促进资源保护和可持续发展具有重要的意义。本书是《材料延寿与可持续发展》丛书的分册之一，以海洋工程为对象，首先介绍了海洋环境的特点，海洋腐蚀的形式及其影响因素，海洋腐蚀的一般防护方法，然后介绍了不同海洋工程装备和结构物的具体腐蚀控制措施。同时还阐述了海洋工程混凝土结构的耐久性与延寿技术、海洋工程结构的环境-力学损伤行为与预防方法以及船舶及海洋工程动力系统中的磨损失效、预防和修复技术。

《海洋工程的材料失效与防护》可供船舶及海洋工程研制、设计、建造、使用、维护维修及管理等部门的工程技术人员和管理人员使用；也可供相关专业的大学生、研究生参考。

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更新时间： 2010-08-30

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简介

本书对于工程师来说是专门研究及分析零件失效的最佳工具，对材料失效的信息而言，是最早的一步到位的参考资料；本书介绍的原理与实践包括：金属、陶瓷、塑料、复合材料及电子材料的失效分析，实际地、手把手地帮助您来选择和评价分析方法，用对比的断口组织显微照片来精确定位断裂的类型，本书可在报告中作为专业的例子。

本书主要介绍了海洋工程腐蚀与防护技术方面的新科研成果，包括海洋环境下钢筋混凝土腐蚀与耐久性研究、钢结构防腐涂装技术研究、新材料研究、检测技术研究以及一些工程设计与应用实例。

本书内容丰富、实用，可供广大工程技术人员、科研单位及大专院校有关专业师生参考。

热防护系统连接机构是近空间高超声速飞行器研制成败最为关键的技术之一。本项目针对高温热防护连接件材料与结构的力学和隔热性能不能兼顾的矛盾，通过借鉴生物复合材料的致密/多孔梯度复合结构，创新地提出金属浸渗多孔陶瓷的力学设计方法与制备工艺方法，实现了多孔陶瓷的力学和隔热性能的协同一体化；同时还建立了材料的高温热-力耦合响应机制和高温破坏失效机理。本项目属于前沿性的基础研究，其研究成果将进一步丰富和发展陶瓷材料强韧化的科学理论，同时为陶瓷材料在热防护系统部件上的应用提供理论基础和技术储备。