隨著奧氏體不銹鋼材料在承壓設備中的廣泛應用，由氯離子引起的應力(li)腐蝕開裂(lie)事故頻繁發生。因應力腐蝕開裂（SCC)引起的斷裂屬于低應力脆性破壞，常在設備沒有任何先兆的情況下造成災難性后果，嚴重威脅著人民的生命和財產安全。受環境、應力以及材料等因素的影響，應力腐蝕機理和過程頗為復雜，應力腐蝕失效具有很大的不確定性，雖然研究人員已對應力腐蝕機理、影響因素以及裂紋擴展等進行了大量研究，但仍有許多問題需要解決。為了進一步加深對奧氏體不(bu)銹鋼應力腐蝕失效過程的認識，筆者針對應力腐蝕的幾個關鍵問題展開研究，主要包括：應力腐蝕影響因素、點蝕的形成、裂紋的萌生和擴展、失效概率。弄清這些問題，有助于為防范設備的應力腐蝕失效采取針對性的措施。

 浙江至德鋼(gang)(gang)業有(you)(you)限(xian)公司(si)對應(ying)力腐(fu)蝕(shi)影響(xiang)因素、點(dian)(dian)蝕(shi)坑(keng)的(de)產生(sheng)(sheng)及隨(sui)機性、裂(lie)紋的(de)萌生(sheng)(sheng)及擴(kuo)展、應(ying)力腐(fu)蝕(shi)失效概率等問題開展了(le)(le)研究，獲得了(le)(le)介質壓力對力腐(fu)蝕(shi)的(de)影響(xiang)規(gui)律，提出了(le)(le)點(dian)(dian)蝕(shi)萌生(sheng)(sheng)的(de)判據，解釋了(le)(le)多數裂(lie)紋萌生(sheng)(sheng)于坑(keng)口或坑(keng)肩的(de)主(zhu)要原因，列舉(ju)了(le)(le)不銹鋼(gang)(gang)設備和管道失效分(fen)析(xi)案(an)例。通過筆者的(de)研究，能(neng)夠促進(jin)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)理(li)論和風險(xian)分(fen)析(xi)理(li)論的(de)完善和發展，對保障奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)設備的(de)安全(quan)運行具有(you)(you)重要意義。至德(de)鋼業致力(li)于(yu)化(hua)工(gong)設備可(ke)靠(kao)性(xing)分(fen)(fen)析研(yan)究，近年來(lai)，一(yi)直從(cong)事該領域(yu)的(de)(de)研(yan)究。化(hua)工(gong)裝(zhuang)備多屬于(yu)壓(ya)力(li)容(rong)器，處于(yu)高(gao)溫、高(gao)壓(ya)、腐蝕性(xing)介(jie)質(zhi)中，因設備失效而引(yin)發的(de)(de)災難性(xing)事故(gu)時有發生，為(wei)引(yin)起科研(yan)人員(yuan)、企(qi)(qi)業技(ji)術人員(yuan)的(de)(de)足夠重(zhong)視(shi)，筆(bi)者將近年來(lai)的(de)(de)最新研(yan)究成果(guo)與大(da)家(jia)分(fen)(fen)享(xiang)，希(xi)望(wang)在(zai)提(ti)高(gao)化(hua)工(gong)裝(zhuang)備可(ke)靠(kao)性(xing)方面(mian)貢(gong)獻(xian)一(yi)份力(li)量。本書(shu)以設備可(ke)靠(kao)性(xing)分(fen)(fen)析領域(yu)的(de)(de)研(yan)究人員(yuan)為(wei)主(zhu)要(yao)讀(du)者，也(ye)可(ke)供高(gao)校相(xiang)關專業科研(yan)人員(yuan)、化(hua)工(gong)企(qi)(qi)業裝(zhuang)備工(gong)程技(ji)術人員(yuan)參考。

  金(jin)屬(shu)(shu)腐(fu)(fu)蝕(shi)遍及生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)和(he)生(sheng)(sheng)活的(de)各個領(ling)域，特別(bie)是在石油(you)煉制(zhi)、石油(you)化(hua)工、煤化(hua)工、鹽化(hua)工、冶金(jin)、核能(neng)等(deng)(deng)行(xing)(xing)業(ye)尤(you)為突(tu)出。金(jin)屬(shu)(shu)腐(fu)(fu)蝕(shi)不(bu)(bu)但(dan)引(yin)(yin)起(qi)資源浪費(fei)(fei)、環境污(wu)染(ran)，還(huan)嚴(yan)重影(ying)響設備的(de)正常運行(xing)(xing)。特別(bie)是壓力容器和(he)管道等(deng)(deng)承壓設備，往往處于(yu)高溫、高壓環境，內部介質具(ju)有(you)(you)易燃、易爆、有(you)(you)毒(du)、強腐(fu)(fu)蝕(shi)性等(deng)(deng)特點，設備一旦發生(sheng)(sheng)破壞，將引(yin)(yin)起(qi)介質泄漏(lou)，進而(er)引(yin)(yin)起(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)毒(du)、火災或爆炸等(deng)(deng)事故，嚴(yan)重影(ying)響人民財產(chan)(chan)和(he)生(sheng)(sheng)命安(an)全。為解決各種腐(fu)(fu)蝕(shi)問題，一方(fang)面(mian)要采取(qu)防腐(fu)(fu)蝕(shi)措(cuo)施，另一方(fang)面(mian)則(ze)要使用大量(liang)的(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性材(cai)料(liao)。其中(zhong)(zhong)(zhong)，不(bu)(bu)銹鋼因(yin)具(ju)有(you)(you)良好的(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性而(er)被廣泛(fan)應用。近(jin)年來，我(wo)國(guo)不(bu)(bu)銹鋼消費(fei)(fei)量(liang)不(bu)(bu)斷(duan)提高，2014年國(guo)內不(bu)(bu)銹鋼表觀(guan)消費(fei)(fei)量(liang)達(da)到(dao)1606萬噸,據中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)特鋼企業(ye)協會統計，2019年中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)不(bu)(bu)銹鋼的(de)產(chan)(chan)量(liang)和(he)表觀(guan)消費(fei)(fei)量(liang)分別(bie)達(da)到(dao)2940萬噸、2405萬噸。

  在(zai)各類不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材料(liao)中(zhong)(zhong)，由(you)于奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有全面的(de)(de)、良(liang)好的(de)(de)綜合性能，其使用量(liang)約(yue)占整個不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)產量(liang)的(de)(de)65%~70%。然而，奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐腐蝕(shi)(shi)性是相對的(de)(de)，例如，奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)對氯離子具(ju)(ju)有高度的(de)(de)敏感性，一定條件下，微量(liang)氯離子就能夠引(yin)起應力腐蝕(shi)(shi)開裂。據統計，應力腐蝕(shi)(shi)失效(xiao)在(zai)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)承(cheng)壓設備(bei)各種腐蝕(shi)(shi)失效(xiao)模(mo)式中(zhong)(zhong)所占比例達到了55%。

  奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)應(ying)力腐蝕的(de)(de)普遍(bian)性，一(yi)方(fang)(fang)面源于奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)材料使用(yong)的(de)(de)日(ri)益廣(guang)泛(fan)(fan)，另一(yi)方(fang)(fang)面源于氯離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)廣(guang)泛(fan)(fan)存在(zai)(zai)。工(gong)業用(yong)水、保溫(wen)材料、催化劑等(deng)都是(shi)氯離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)來源，雖然有(you)時這些環境中(zhong)氯離(li)(li)子(zi)(zi)濃度非常(chang)小，但微量(liang)的(de)(de)氯離(li)(li)子(zi)(zi)常(chang)會在(zai)(zai)某個部(bu)位富集。因此，即使在(zai)(zai)嚴(yan)格的(de)(de)預防(fang)措施下，奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)在(zai)(zai)氯離(li)(li)子(zi)(zi)環境中(zhong)的(de)(de)應(ying)力腐蝕失效事故(gu)仍然頻繁發(fa)生(sheng)。應(ying)力腐蝕斷裂屬(shu)于低應(ying)力脆性斷裂，裂紋具有(you)很大的(de)(de)隱蔽(bi)性。應(ying)力腐蝕開裂通常(chang)集中(zhong)于尿素(su)合成塔襯里背面、廢(fei)熱(re)鍋(guo)爐的(de)(de)爐管(guan)、蒸汽(qi)分(fen)配器、冷(leng)凝水收(shou)集器、蒸汽(qi)發(fa)生(sheng)器、乙烯裝(zhuang)置稀釋蒸汽(qi)發(fa)生(sheng)器等(deng)設備，由于應(ying)力腐蝕失效造成的(de)(de)后果小則停產維(wei)修或設備報廢(fei)，大則引起泄漏、爆炸等(deng)嚴(yan)重事故(gu)。在(zai)(zai)API 581 中(zhong)，氯化物應(ying)力腐蝕開裂最(zui)高(gao)敏感(gan)性的(de)(de)嚴(yan)重性指(zhi)數居各類(lei)應(ying)力腐蝕敏感(gan)性指(zhi)數之首。

  應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)是個復(fu)雜的(de)過程，影響因素眾多，裂(lie)紋一旦形成則難以(yi)控(kong)制，設(she)備的(de)安(an)(an)全(quan)運行得不到保障(zhang)，嚴重(zhong)威脅企業的(de)正(zheng)常生產(chan)。雖(sui)然人(ren)們(men)已對奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)做了(le)大(da)量研究，但(dan)(dan)是對應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)機理以(yi)及過程的(de)認(ren)識(shi)還(huan)不夠充分，對影響因素考慮還(huan)不周全(quan)，從而導致應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)分析具有很大(da)的(de)不確定(ding)性。同(tong)時，應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)概率分析是風(feng)(feng)險(xian)(xian)評(ping)(ping)(ping)估(gu)的(de)重(zhong)要(yao)組成部分。2009年(nian)頒(ban)布的(de) TSGD0001-2009《壓力(li)(li)管道安(an)(an)全(quan)技術(shu)(shu)監察規(gui)(gui)(gui)程－工業管道》首(shou)次(ci)規(gui)(gui)(gui)定(ding)在定(ding)期(qi)檢(jian)驗中(zhong)可(ke)以(yi)按照(zhao)基于風(feng)(feng)險(xian)(xian)檢(jian)驗（RBI)的(de)結果確定(ding)檢(jian)驗周期(qi)。2009年(nian)頒(ban)布的(de)TSG 21-2016《固(gu)定(ding)式壓力(li)(li)容(rong)器安(an)(an)全(quan)技術(shu)(shu)監察規(gui)(gui)(gui)程》要(yao)求(qiu)第II類壓力(li)(li)容(rong)器或者用戶要(yao)求(qiu)的(de)其他壓力(li)(li)容(rong)器設(she)計時，應(ying)出具包括主(zhu)要(yao)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)模(mo)式和(he)風(feng)(feng)險(xian)(xian)控(kong)制等內(nei)容(rong)的(de)風(feng)(feng)險(xian)(xian)評(ping)(ping)(ping)估(gu)報告(gao)。TSG D7003-2010《壓力(li)(li)管道定(ding)期(qi)檢(jian)驗規(gui)(gui)(gui)則－長輸（油氣）管道》附件(jian)中(zhong)推薦了(le)4種風(feng)(feng)險(xian)(xian)評(ping)(ping)(ping)估(gu)方法(fa)(fa)。GB 150-2011《壓力(li)(li)容(rong)器》對風(feng)(feng)險(xian)(xian)評(ping)(ping)(ping)估(gu)做了(le)原(yuan)則性規(gui)(gui)(gui)定(ding)。我國(guo)已將風(feng)(feng)險(xian)(xian)評(ping)(ping)(ping)估(gu)納入承(cheng)壓設(she)備的(de)法(fa)(fa)規(gui)(gui)(gui)標準，但(dan)(dan)國(guo)內(nei)風(feng)(feng)險(xian)(xian)評(ping)(ping)(ping)估(gu)研究和(he)實踐剛(gang)剛(gang)起步，有許多需要(yao)研究的(de)問題。應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)作為(wei)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)材料的(de)一種重(zhong)要(yao)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)模(mo)式，研究其失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)概率可(ke)促進我國(guo)風(feng)(feng)險(xian)(xian)評(ping)(ping)(ping)估(gu)技術(shu)(shu)的(de)發(fa)展。