4.2.7环境致脆151

4.3宏观缺陷引起的低应力脆断152

4.3.1低应力脆断的基本概念152

4.3.2断裂力学与低应力脆断的关系154

4.3.3失效评定曲线（FAC）简介157

4.4脆断失效的断口分析159

4.4.1低温冷脆型断口的特征159

4.4.2长期中高温服役脆化后脆性断裂的断口160

4.4.3环境氢脆断口特征163

4.4.4低应力脆断的断口特征163

4.5脆性断裂的预防165

4.5.1确保材料始终有足够的韧性165

4.5.2避免和降低结构的应力集中167

4.5.3采取必要的工艺措施167

4.6案例169

4.6.1渣油加氢装置热高分空冷气入口管线水压试验爆管169

4.6.2LNG管道环锻法兰气压试验中脆断爆炸失效分析179

4.6.3液氨管线焊缝断裂事故分析188

第5章 过程设备的疲劳失效分析199

5.1交变载荷、应力集中与疲劳失效199

5.1.1过程设备交变载荷的特点199

5.1.2结构的应力集中201

5.1.3疲劳断裂失效的三个阶段201

5.1.4疲劳失效的主要特征203

5.2过程设备疲劳失效的特点207

5.2.1压力容器的低周疲劳失效207

5.2.2棘轮效应210

5.2.3容易与疲劳断口相混淆的其他断口211

5.2.4过程设备的热疲劳失效213

5.2.5腐蚀疲劳失效214

5.2.6流体激振疲劳失效219

5.3疲劳失效的预防222

5.3.1抗疲劳失效的设计222

5.3.2制造过程和在役检验中应注意的问题224

5.3.3疲劳寿命的延寿措施225

5.4案例225

5.4.1空裸高塔风振焊缝开裂失效分析225

5.4.2催化外取热器的热疲劳断裂失效分析235

5.4.3制氢转化炉催化剂管热疲劳开裂失效分析242

5.4.4液环真空泵叶轮疲劳断裂失效分析248

第6章 化工设备高温蠕变失效分析及案例256

6.1金属高温蠕变现象256

6.2高温蠕变机理258

6.2.1蠕变变形机理258

6.2.2蠕变断裂机理258

6.3高温蠕变过程中的微观组织演化262

6.3.1铁素体钢的微观组织分解262

6.3.2奥氏体不锈钢的析出相264

6.4高温蠕变失效268

6.4.1宏观特征268

6.4.2蠕变失效及断裂的金相和断口特征271

6.5短期过热失效274

6.5.1宏观特征274

6.5.2金相组织特征276

6.5.3短期过热和长期过热爆管的区分276

6.6高温蠕变寿命评估方法277

6.6.1高温蠕变试验和持久强度试验278

6.6.2蠕变断裂（持久强度）试验及Larson-Miller参数法评估278

6.6.3Omega蠕变寿命评估方法279

6.6.4小冲杆测试方法评估材料持久寿命284

6.6.5蠕变空洞模型法286

6.7案例288

6.7.1某热电厂锅炉高温过热器管多次爆管失效分析288

6.7.2乙烯裂解炉局部过热原因分析291

6.7.3锅炉过热器高温蠕变失效案例295

第7章 化工设备腐蚀失效及案例308

7.1腐蚀失效分类308

7.1.1按腐蚀机理分类308

7.1.2按腐蚀破坏的形式分类310

7.2电偶腐蚀312

7.3点腐蚀和缝隙腐蚀失效312

7.3.1点腐蚀失效312

7.3.2缝隙腐蚀失效313

7.3.3点腐蚀和缝隙腐蚀宏观形貌313

7.3.4奥氏体不锈钢点腐蚀和缝隙腐蚀模式和机理315

7.3.5点腐蚀和缝隙腐蚀失效的金相形貌316

7.3.6点腐蚀和缝隙腐蚀的影响因素和防止措施316

7.3.7抗点腐蚀和缝隙腐蚀能力的表示方法318

7.4晶间腐蚀失效319

7.4.1奥氏体不锈钢晶间腐蚀机理319

7.4.2晶间腐蚀的宏观特征321

7.4.3晶间腐蚀的金相特征和检验321

7.4.4晶间腐蚀的预防323

7.5选择性腐蚀323

7.5.1机理323

7.5.2脱锌324

7.5.3石墨腐蚀324

7.5.4选择性腐蚀的特征325

7.6冲刷腐蚀失效325

7.7流动诱导腐蚀（FIC）327

7.8应力腐蚀开裂失效328

7.8.1应力腐蚀破裂的条件与特点328

7.8.2应力作用329

7.8.3敏感性介质329

7.8.4应力腐蚀裂纹宏观形貌特征329

7.8.5应力腐蚀开裂的显微形貌331

7.8.6奥氏体不锈钢在沿海大气中的应力腐蚀开裂335

7.8.7应变强化奥氏不锈钢在湿H2S溶液中的应力腐蚀影响336

7.8.8双相不锈钢的应力腐蚀失效337

7.9液态金属和固态金属致脆343

7.9.1金属致脆基本理论343

7.9.2固态金属致脆和液态金属致脆的特征343

7.9.3固体金属致脆和液体金属致脆的产生条件344

7.9.4铜致脆裂纹345

7.9.5锌致裂纹345

7.9.6固体和液体金属致脆失效分析方法348

7.10案例348

7.10.1再沸器管板缝隙腐蚀失效分析348

7.10.2冷凝器管束沉积物下点腐蚀失效分析352

7.10.3奥氏体不锈钢管道点腐蚀失效分析355

7.10.4奥氏体不锈钢螺栓在沿海大气应力腐蚀开裂失效分析358

7.10.5高速液体对金属管道冲蚀失效分析364

7.10.6奥氏体不锈钢焊接接头铜致脆失效分析366

第8章 氢损伤导致的各种失效370

8.1氢损伤的形式和分类370

8.1.1按氢的来源分类370

8.1.2按氢对金属脆化的力学效应和可逆性分类371

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