不銹鋼換熱器管生成環形裂紋主要和應力、腐蝕介質、材料敏感性以及結構缺陷有關。

一、應力腐蝕開裂（SCC）

1.必要條件組合

?拉應力?：焊接殘余應力（占主導）或操作壓力、熱應力疊加；

?腐蝕介質?：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?環境中易敏化。

2.裂紋特征

環形走向：沿管壁周向擴展，因環向應力集中所致。

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、協同破壞因素

1.熱疲勞與溫度波動

管程/殼程介質溫差＞50℃時，頻繁啟停導致交變熱應力，引發熱疲勞裂紋；

高溫（＞60℃）加劇Cl?腐蝕活性，800℃以上則出現晶界弱化。

2.制造與結構缺陷?

?焊接瑕疵?：未融合、咬邊等缺陷形成初始裂紋源；

?殘余應力?：焊后未消應力熱處理，局部應力超材料屈服強度；

?設計問題?：管板與殼體剛性連接，無膨脹節補償熱膨脹差。

3. ?流體與操作影響?

高速流體沖刷導致管壁減薄，加速腐蝕坑轉化為裂紋?；

停機冷卻階段殘余應力+收縮應力疊加，誘發瞬時開裂。

環形裂紋本質是應力+腐蝕的協同破壞。拉應力（焊接/操作）提供驅動力；Cl?等介質破壞鈍化膜，引發點蝕；裂紋從蝕坑處沿最大應力方向（通常環向）穿晶擴展，最終形成周向斷裂。