不銹鋼換熱器管生成環(huán)形裂紋主要和應(yīng)力、腐蝕介質(zhì)、材料敏感性以及結(jié)構(gòu)缺陷有關(guān)。

一、應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）

1.必要條件組合

?拉應(yīng)力?：焊接殘余應(yīng)力（占主導(dǎo)）或操作壓力、熱應(yīng)力疊加；

?腐蝕介質(zhì)?：氯離子（Cl?）濃度＞25mg/L時顯著加速裂紋擴展（冷卻水中常見）；

?材料敏感?：奧氏體不銹鋼（如304/0Cr18Ni9）在含Cl?環(huán)境中易敏化。

2.裂紋特征

環(huán)形走向：沿管壁周向擴展，因環(huán)向應(yīng)力集中所致。

微觀形貌：裂紋細長、尖端銳利，呈樹枝狀穿晶擴展（解理斷口）。

二、協(xié)同破壞因素

1.熱疲勞與溫度波動

管程/殼程介質(zhì)溫差＞50℃時，頻繁啟停導(dǎo)致交變熱應(yīng)力，引發(fā)熱疲勞裂紋；

高溫（＞60℃）加劇Cl?腐蝕活性，800℃以上則出現(xiàn)晶界弱化。

2.制造與結(jié)構(gòu)缺陷?

?焊接瑕疵?：未融合、咬邊等缺陷形成初始裂紋源；

?殘余應(yīng)力?：焊后未消應(yīng)力熱處理，局部應(yīng)力超材料屈服強度；

?設(shè)計問題?：管板與殼體剛性連接，無膨脹節(jié)補償熱膨脹差。

3. ?流體與操作影響?

高速流體沖刷導(dǎo)致管壁減薄，加速腐蝕坑轉(zhuǎn)化為裂紋?；

停機冷卻階段殘余應(yīng)力+收縮應(yīng)力疊加，誘發(fā)瞬時開裂。

環(huán)形裂紋本質(zhì)是應(yīng)力+腐蝕的協(xié)同破壞。拉應(yīng)力（焊接/操作）提供驅(qū)動力；Cl?等介質(zhì)破壞鈍化膜，引發(fā)點蝕；裂紋從蝕坑處沿最大應(yīng)力方向（通常環(huán)向）穿晶擴展，最終形成周向斷裂。