案例一 加氢精制设备PATSCC[3]

1998 年某炼油厂加氢精制车间的高压分离器（简称高分）和液位计沉筒等连接的几个接管，在使用8个月后相继发生开裂。宏观检查发现，接管的裂纹最长达66mm，且都为贯穿性裂纹。管壁内表面1/3的部位有蚀孔，焊缝附近的蚀坑相当密集，并且残存少量深棕色产物，裂纹边缘也有一些蚀孔，说明属多源性开裂。断口呈台阶状，未发生塑性变形。在扫描电镜下观察裂纹呈沿晶腐蚀断裂，裂纹从内壁蚀坑开始向外扩展。由于蚀坑分布不在一条直线上，蚀坑成为断裂源后构成了台阶形开裂，当这些裂纹连通后就形成了66mm的穿透裂纹。

腐蚀原因为，在停工过程中高分接管的内表面形成了连多硫酸腐蚀环境，使接管内壁发生腐蚀。晶界是杂质偏聚、碳化物沉淀产生点蚀的敏感位置，当晶粒周围被腐蚀后，晶粒或沉淀相就会一个个的脱落而产生点蚀，再逐步扩大成目视可见的蚀孔。这些蚀孔本身就会引起应力集中而萌生裂纹，成为断裂源。加之接管内壁呈直角连接，而非圆滑过渡，加大了应力集中的程度，使这些部位蚀孔成为优先启裂源，在应力的作用下，裂纹沿径向、周向扩展而穿透整个管壁，符合连多硫酸沿晶型腐蚀的特征。

参考文献

[1] API RP571-2020.Damage Mechanisms Affecting Fixed Equipment in the Refining Industry[S]. THIRD Edition

[2] ASTM A262-15(2021).Standard Practices for Detecting Susceptibility to Intergranular Attack in Austenitic Stainless Steels

[3]刘双元.不锈钢设备的连多硫酸应力腐蚀开裂与预防[J].石油化工腐蚀与防护,2003,20(4):32-34+45

[4] NACE SP0170-2012.Protection of Austenitic Stainless Steels and Other Austenitic Alloys from Polythionic Acid Stress Corrosion Cracking During Shutdown of Refinery Equipment