GB/T ××××—××××
属和热影响区；
b) 易在焊接接头的缺陷位置形成开裂，裂纹细小并呈蜘蛛网状； c) 裂纹主要为晶间型，裂纹内一般会充满氧化物。 5.10.4 敏感材料
碳钢、低合金钢。 5.10.5 主要影响因素
a) 应力水平：在残余应力并非很高的部位，如未进行焊后消应力热处理的焊接接头、冷加工变形区域发生开裂；
b) pH值和碳酸盐浓度：随pH和碳酸盐浓度的增加，开裂敏感性增加。典型开裂组合门槛值有pH>9.0且CO32->100ppm，或8
c) 物料含水，硫化氢浓度不低于50ppm，且pH不低于7.6时，设备和管线即可能发生开裂； d) 物料含氰化物时，开裂敏感性增加；
e) 气体净化装置中二氧化碳浓度超过2%（质量比）时，温度高于93℃时才会发生开裂。 5.10.6 易发装置和设备
a) 催化裂化装置主分馏塔塔顶冷凝系统和回流系统，及下游的湿气压缩系统，和这些工段排出的酸性水管线、设备；
b) 制氢装置的碳酸钾、钾碱和二氧化碳脱除系统的设备、管线。 5.10.7 主要预防措施
a) 对焊接接头(包括修补焊接接头和内、外部构件焊接接头)进行焊后消除应力热处理； b) 敷设涂层，或选用奥氏体不锈钢、复合材料、蒙乃尔合金、其它耐蚀合金代替碳钢； c) 热碳酸盐系统中在热处理或蒸汽吹扫前，应采用水冲洗未进行焊后热处理的管线和设备； d) 在制氢装置二氧化碳去除单元的热碳酸盐系统，可以使用偏矾酸盐来防止开裂，但须注意缓蚀剂的剂量和氧化情况。 5.10.8 检测方法
a) 工艺的微小变化可能导致偶然性的快速开裂，对开裂本身进行监测并不可行，通常只定期检测催化裂化装置酸性水中的pH值和CO32-浓度以确定开裂的敏感性；
b) 目视检测、磁粉检测、漏磁检测，不宜采用渗透检测；
c) 超声波横波检测除可以检测是否存在裂纹，还可对裂纹自身高度进行测定； d) 声发射检测可以用于监测裂纹活性，确定裂纹是否处于扩展状态。 5.10.9 相关或伴随的其他损伤模式
碱应力腐蚀开裂、胺应力腐蚀开裂。
5.11硝酸盐应力腐蚀开裂
5.11.1 定义
碳钢和低合金钢在含有硝酸盐、硫化氢及NOX的物料系统中，焊接接头区域存在拉伸应力作用的部位发生开裂的过程。 5.11.2 开裂机理
硝酸盐应力腐蚀开裂以阳极溶解为主，腐蚀机理尚未透彻了解，部分研究成果声称腐蚀反应为：
10Fe + 6NO3- + 3H2O →5Fe2O3 + 6OH- + 3N2??????????（52）
该反应为电化学腐蚀过程，腐蚀环境促使阳极区铁的迅速溶解，应力一方面对保护膜产生破坏作用，
43
GB/T ××××—××××
另一方面在裂纹尖端产生应力集中，加速了破坏的进行。 5.11.3 损伤形态
a) 硝酸盐应力腐蚀开裂常出现在焊接接头的焊缝金属和热影响区； b) 热影响区的裂纹多为纵向，焊缝金属上的裂纹则以横向为主； c) 裂纹主要为晶间型，裂纹内一般会充满氧化物。 5.11.4 敏感材料
碳钢、低合金钢。 5.11.5 主要影响因素
a) 烟气组分； b) 烟气露点温度； c) 金属壁温； d) 焊接接头硬度。 5.11.6 易发装置和设备
催化裂化装置再生系统，特别是再生器壁温低于烟气露点温度的部位。 5.11.7 主要预防措施
a) 对焊接接头(包括修补焊接接头和内、外部构件焊接接头)进行焊后热处理； b) 敷设涂层，选用奥氏体不锈钢、复合材料、蒙乃尔合金、其它耐蚀合金代替碳钢； c) 将设备金属温度保持在烟气露点温度以上。 5.11.8 检测方法
磁粉检测、渗透检测、超声波横波检测、金相检测、硬度测定等。 5.11.9 相关或伴随的其他损伤模式
无。
5.12氢氰酸致氢应力开裂
5.12.1 定义
碳钢和高强度低合金钢暴露在氢氰酸水溶液中，在焊接接头焊缝和热影响区的高硬度部位发生的表面开裂。
5.12.2 开裂机理
氢氰酸与金属发生腐蚀反应，生成的氢原子被金属材料吸附并向内部扩散，在金属中高应力区聚集，造成应力开裂。 5.12.3 损伤形态
同氢氟酸致氢应力开裂。 5.12.4 敏感材料
碳钢、低合金钢。 5.12.5 主要影响因素
a) 硬度：氢氰酸致氢应力开裂敏感性随着硬度的增大而增大； b) 浓度：氢氰酸浓度越高，开裂敏感性越大；
c) 应力：部件残余拉应力值较高(冷作成型或焊接)，或在结构载荷作用下应力值较高。 5.12.6 易发装置和设备
a) 所有在氢氰酸中使用的高强度低合金钢制管道和设备；
44
GB/T ××××—××××
b) 高强度低合金钢制螺栓和压缩机部件，可能发生氢氰酸致氢应力开裂； c) 螺栓施加过量扭矩时会发生氢氰酸致氢应力开裂。 5.12.7 主要预防措施
a) 进行焊后热处理，降低硬度和残余应力；
b) 炼油行业所用的典型低强度碳钢硬度应当控制在HB 200以下； c) 使用碳当量小于0.43的碳钢；
d) 合金衬里和非合金涂层可有效阻止氢向钢材表面渗透，防止开裂发生。 5.12.8 检测方法
湿荧光磁粉检测、硬度测定、金相检测。 5.12.9 相关或伴随的其他损伤模式
湿硫化氢破坏。
5.13高温水应力腐蚀开裂
5.13.1 定义
高温水（>300℃）环境中，在拉应力作用下金属构件高拘束区域发生的表面开裂。
5.13.2 开裂机理
高温水环境下，尤其是偏酸性或碱性时，水的电离能力增强，开裂过程与碱应力腐蚀开裂相似。 5.13.3 损伤形态
a) 开裂易发于偏酸性或碱性高温水溶液中焊接接头区域，尤其是硬度值高的部位；
b) 低合金高强钢的焊接构件晶粒粗大，易产生马氏体组织，可能发生高温水应力腐蚀开裂； c) 厚壁容器易产生较大的焊接残余应力，可能发生高温水应力腐蚀开裂； d) 裂纹一般为穿晶型。 5.13.4 敏感材料
碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、镍基合金。 5.13.5 主要影响因素
a) 应力水平：多在高残余应力部位发生，如未进行焊后消应力热处理的焊接接头或冷加工的变形区域；
b) pH值：奥氏体不锈钢在酸性和碱性溶液中的开裂敏感性较大，且酸性或碱性越强，开裂敏感性越大；
c) 材料强度：材料强度等级越高，发生腐蚀开裂的敏感性越大； d) 组织：马氏体组织含量越多，发生腐蚀开裂的敏感性越大； e) 溶解氧：存在溶解氧时会增大开裂敏感性； f) 温度：温度上升，开裂敏感性增加。 5.13.6 易发装置和设备
a) 核电站一回路的设备和管道；
b) 电站锅炉中面临高温水环境的低合金高强钢制设备或管道。 5.13.7 主要预防措施
a) 对焊接接头(包括修补焊接接头和内、外部构件焊接接头)进行焊后消除应力热处理； b) 对偏酸性或碱性的水进行中和，控制溶液pH值接近7，可降低开裂敏感性； c) 选用强度等级较低的金属材料；
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GB/T ××××—××××
d) 通过热处理等方法降低材料中马氏体组织含量。 5.13.8 检测方法
a) 监测水的pH值；
b) 目视检测、磁粉检测、渗透检测、漏磁检测等；
c) 超声波横波检测除可以检测是否存在裂纹，还可对裂纹自身高度进行测定； d) 声发射检测可以用于监测裂纹活性，确定裂纹是否会扩展。 5.13.9 相关或伴随的其他损伤模式
碱应力腐蚀开裂、碳酸盐应力腐蚀开裂。 6 材质劣化
6.1高温氢腐蚀
6.1.1 定义
碳钢和合金钢在高温(>260℃)临氢环境中，因钢中的碳与氢反应生成甲烷气体，材质发生脱碳的过程，并可形成鼓泡或开裂。 6.1.2 损伤机理
C+2H2→CH4???????????????????（53） 6.1.3 损伤形态
a) 氢腐蚀大致分为三个阶段：
孕育期——晶界碳化物及其附近有大量亚微型充满甲烷的鼓泡形核，钢的力学性能没有变化，仅在金相观察中可能观察到；
腐蚀期——鼓泡长大，达到某一临界密度后沿晶界连接起来形成微观或宏观裂纹，钢的体积膨胀，力学性能迅速下降，超声波测厚时可能会表现为异常“增厚”；
饱和期——宏观裂纹彼此连接，钢中的碳逐渐耗尽，力学性能和体积变化逐渐接近极限； b) 鼓泡沿晶界分布，形成沿晶开裂，开裂部位发生脱碳。 6.1.4 敏感材料
碳钢、钼钢、铬钼钢。 6.1.5 主要影响因素
a) 温度：温度越高，氢腐蚀越严重； b) 氢分压：氢分压越高，氢腐蚀越严重； b) 其他气体成分：H2O和O2存在时可加速氢腐蚀；
c) 材质：钢中含碳量增加时，氢腐蚀程度加剧；晶粒粗大的钢材氢腐蚀敏感性较小。 6.1.6 易发装置和设备
a) 合成氨装置：热电偶套管、触媒冷却管、转换器和设备衬里； b) 加氢装置：加氢反应器、进料和出料的设备及管线； c) 甲醇装置：甲醇转换器；
d) 铂重整装置：反应器、进料和出料的设备及管线。 6.1.7 主要预防措施
a) 元素成分：添加Cr、Mo元素可以明显改善钢的耐氢腐蚀能力，其他能形成稳定碳化物的合金元素（如V、Ti、Nb等），添加后都能提高钢的抗氢腐蚀能力；
46
GB/T ××××—××××
b) 材料组织：球化后的组织氢腐蚀速率减小； c) 工艺：采用低氢分压生产工艺；
d) 衬里：采用奥氏体不锈钢等高合金衬里；
e) 温度：采用可以降低反应温度的催化剂，减少温度的影响。 6.1.8 检测方法
a) 孕育期主要采用金相方法检测表面脱碳和鼓泡形核情况；
b) 腐蚀期除了采用金相法外，也可以采用磁粉检测或渗透检测检查表面是否已出现裂纹； c) 对于开裂可能发生在内壁，但又无法进行表面检测的可以采用超声波检测；
d) 可通过力学性能试验测试材质劣化程度，如测定冲击功、韧脆转变温度、强度极限和断面收缩率等。
6.1.9 相关或伴随的其他损伤模式
脱碳。
6.2晶粒长大
6.2.1 定义
含奥氏体相的合金加热到一定温度以上时发生的晶粒增长过程。 6.2.2 损伤机理
奥氏体晶粒沿晶界合并，导致晶粒长大。 6.2.3 损伤形态
a) 材料由细小等轴晶粒变为粗大晶粒； b) 材料拉伸强度降低。 6.2.4 敏感材料
碳钢、奥氏体不锈钢、镍铬合金、其他含奥氏体相的合金。 6.2.5 主要影响因素
a) 温度：温度越高，晶粒长大速度越快； b) 时间：保温时间越长，晶粒越大；
c) 材质：碳含量增加，奥氏体晶粒长大的倾向增加；材料中的合金原子、杂质以及弥散分布的第二相质点阻碍晶界合并，抑制晶粒长大；
d) 微观组织：通常直径小于2μm的晶粒不增长，直径大于2μm的晶粒增长。 6.2.6 易发装置和设备
敏感材料制造，且暴露于高温的所有设备； 6.2.7 主要预防措施
a) 材料中添加Al、V、Zr、Ti、Nb等抑制晶粒长大的元素； b) 在热处理过程中严格控制加热温度和保温时间。 6.2.8 检测方法
a) 金相分析：观察奥氏体晶粒尺寸的变化； b) 拉伸性能测试。
6.2.9 相关或伴随的其他损伤模式
过热。
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ICS 77.040.20 H 26
中华人民共和国国家标准 GB/T ××××—××××
承压设备损伤模式识别
Damage Modes Identification for Pressure Equipments
（征求意见稿）
××××-××-××发布 ××××-××-××实施
××××发布
GB/T ××××—××××
目 次
前 言.................................................................................. II 1 范围 ................................................................................... 1 2 规范性引用文件 .......................................................................... 1 3 术语和定义 .............................................................................. 1 4 腐蚀减薄 ................................................................................ 2 5 环境开裂 ............................................................................... 33 6 材质劣化 ............................................................................... 46 7 机械损伤 ............................................................................... 61
I
GB/T ××××—××××
前 言
GB/T ××××—××××《承压设备损伤模式识别》与 API RP 571《炼油设备中的失效机理》（英文版）的一致性程度为修改。
本标准第1章根据GB/T 1.1-2009的相关要求重新起草。 本标准第2章根据GB/T 1.1-2009的相关要求重新起草。
本标准第3章根据API RP 571《炼油设备中的失效机理 第3章 术语、定义和缩写》（英文版）重新起草。
本标准第4章根据API RP 571《炼油设备中的失效机理 第4章 常见损伤机理——所有工厂》（英文版）和API RP 571《炼油设备中的失效机理 第5章 炼油厂损伤机理》（英文版）重新起草，其中4.10“高温硫化物腐蚀(无氢气环境)”跟据API RP 580 《基于风险的检验 附录A》表1 “减薄”重新起草，其中4.27“甲酸腐蚀”、4.28“乙酸腐蚀”、4.29“乙二酸腐蚀”、4.30“对苯二甲酸腐蚀”、4.31“微振腐蚀”根据国标的相关要求重新起草。
本标准第5章根据API RP 571《炼油设备中的失效机理 第4章 常见损伤机理——所有工厂》（英文版）和API RP 571《炼油设备中的失效机理 第5章 炼油厂损伤机理》（英文版）重新起草，其中5.12“氰化物应力腐蚀开裂”跟据API RP 580 《基于风险的检验 附录A》表2 “应力腐蚀开裂”重新起草，其中5.11“硝酸盐应力腐蚀开裂”、5.13“高温水应力腐蚀开裂”根据国标的相关要求重新起草。
本标准第6章根据API RP 571《炼油设备中的失效机理 第4章 常见损伤机理——所有工厂》（英文版）和API RP 571《炼油设备中的失效机理 第5章 炼油厂损伤机理》（英文版）重新起草，其中6.2“晶粒长大”跟据API RP 580 《基于风险的检验 附录A》表3 “环境冶金失效”重新起草，其中6.16“辐照脆化”、6.17“应变时效脆化”根据国标的相关要求重新起草。
本标准第7章根据API RP 571《炼油设备中的失效机理 第4章 常见损伤机理——所有工厂》（英文版）和API RP 571《炼油设备中的失效机理 第5章 炼油厂损伤机理》（英文版）重新起草，其中7.2“机械磨损”、7.3“超压”、7.4“过载”、7.16“应力断裂”跟据API RP 580 《基于风险的检验 附录A》表4 “机械失效”重新起草，其中7.17“粘着磨损”、7.18“磨粒磨损”、7.19“接触疲劳”、7.20“微动磨损”根据国标的相关要求重新起草。
请注意本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会在役承压设备分技术委员会（SAC/TC 262/SC 6）提出并归口。
本标准主要起草单位：略。 本标准主要起草人：略。
II
GB/T ××××—××××
承压设备损伤模式识别
1 范围
本标准规定了承压设备主要损伤模式的定义、机理、形态、影响因素、敏感材料、易发装置和设备、主要预防措施、检测方法、相关或伴随的其他损伤模式等。
本标准适用于承压设备的设计、制造、检验、安全管理、检修、事故分析与统计，为承压设备的事故调查分析和确定我国各类承压设备通用失效数据库提供依据。 2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适应于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适应于本文件。
API RP 571 《炼油设备中的失效机理》 API RP 580 《基于风险的检验》 3 术语和定义
GB/T XXXX.1- XXXX《承压设备系统基于风险的检验实施导则 第1部分：基本要求和实施程序》界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1
腐蚀减薄 corrosion thinning
构件材料在腐蚀介质或腐蚀环境的作用下，材料被腐蚀，造成的厚度减薄。 3.2
环境开裂 environmental cracking
构件材料在介质或环境作用下发生的开裂，包含应力腐蚀开裂和非应力导向开裂。 3.3
材质劣化 material deterioration
构件材料在温度或介质等因素作用下，金相组织或材料组成结构发生变化，导致耐腐蚀性能下降，或冲击韧性等力学性能指标降低的过程。 3.4
机械损伤 mechanical damage
机械载荷作用下材料发生组织连续性被破坏或功能丧失等损伤的过程。 3.5
奥氏体钢 austenitic stainless steel 金相组织为奥氏体的不锈钢或镍基合金。 3.6
碳钢 carbon steel
未人为添加合金元素的钢，允许其含有符合规范要求的少量合金元素，这些元素可能会影响材料耐腐蚀性、焊后强度以及韧性，包括Cr﹑Ni﹑Mo﹑Cu﹑S﹑Si﹑P﹑Al﹑V及B。 3.7
1
GB/T ××××—××××
双相不锈钢 duplex stainless steel
含有奥氏体——铁素体混合组织的不锈钢族。 3.8
铁素体不锈钢 ferritic stainless steel 使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。 3.9
低合金钢 low alloy steel
添加铬元素和其它合金成分以提高材料高温强度﹑抗蠕变性能，且总和最多不超过9%（质量比）的钢族。
3.10
马氏体不锈钢 martensitic stainless steel
通过淬火、回火等热处理对材料性能进行调整，金相组织主要为马氏体的不锈钢。 3.11
镍基合金 nickel-based alloy
以镍作为主要合金元素（镍元素含量质量比>30%）的合金族。
3.12
不锈钢 stainless steel
以铬作为耐蚀性的基本元素，且含铬量≥12%（质量比）的钢材，能够耐受一定的空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。按在室温下金相组织分为四类：奥氏体不锈钢﹑铁素体不锈钢﹑马氏体不锈钢﹑双相不锈钢。 4 腐蚀减薄
4.1 盐酸腐蚀
4.1.1 定义
金属与盐酸接触时发生的全面腐蚀/局部腐蚀。 4.1.2 损伤机理
M+2HCl→MCl2+H2??????????????????（1） 4.1.3 损伤形态
碳钢和低合金钢盐酸腐蚀时可表现为均匀减薄，介质局部浓缩或露点腐蚀时表现为局部腐蚀或沉积物下腐蚀。奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢发生盐酸腐蚀时可表现为点状腐蚀，形成直径为毫米级的蚀坑，甚至可发展为穿透性蚀孔。 4.1.4 敏感材料
碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢等所有常用材料。 4.1.5 主要影响因素
a) 盐酸浓度：腐蚀速率随着盐酸浓度的升高而增大。在换热器和管道中的氯化铵盐或盐酸胺盐沉积物易从工艺流或注入的洗涤水中吸收水份，在沉积物下可形成局部的氯化氢水溶液，水溶液的pH值低于4.5时对碳钢和低合金钢的腐蚀性较强；
b) 温度：腐蚀速率随着温度的升高而增大；
c) 合金成分：奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢抗盐酸腐蚀能力较差，蒙乃尔合金、钛（含钛合金）和镍（含镍合金）对盐酸具有较好的抗腐蚀能力，尤其对温度不高的稀盐酸有优良的抗蚀性；
2
GB/T ××××—××××
5.4.9 相关或伴随的其他损伤模式
无。
5.5 氢脆
5.5.1 定义
原子氢渗入高强度钢造成材料韧性降低，发生脆性断裂的过程。
5.5.2 开裂机理
腐蚀过程中化学反应产生的氢或材料内部的氢，以氢原子形式渗入高强度钢，造成材料韧性降低，在材料内部残余应力及外加载荷应力共同作用下发生脆性断裂。 5.5.3 损伤形态
a) 氢脆引起的开裂以表面开裂为主，也可能发生在表面下； b) 氢脆发生在高残余或三向应力的部位（缺口、紧缩）； c) 断裂时一般不会发生显著的塑性变形； d) 强度较高的钢氢脆开裂一般形成沿晶裂纹。 5.5.4 敏感材料
碳钢、低合金钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、镍基合金。 5.5.5 主要影响因素
a) 同时满足以下三个条件时氢脆易发生：钢或合金中的氢达到临界浓度，钢及合金的强度水平和微结构对脆断敏感，残余应力和外加载荷共同作用造成的应力高于氢脆开裂的临界应力；
b) 氢的来源：焊接、酸溶液清洗和酸洗、高温氢气环境、湿硫化氢或氢氟酸环境、电镀、阴极保护；
c) 温度高于82℃时氢脆通常不会发生；
d) 氢脆在静态载荷下对断裂韧性的影响较大，材料中渗入足够多的氢且承受一定的应力时，失效会迅速发生；
e) 渗氢量取决于环境、表面化学反应和金属中存在的氢陷阱(如微观不连续、夹杂物、原始缺陷或裂纹)；
f) 厚壁部件更容易发生氢脆；
g) 材料强度增加，氢脆的敏感性增加；
h) 相对于同样强度的回火马氏体，珠光体材质更容易发生氢脆。 5.5.6 易发装置和设备
a) 催化裂化装置、加氢装置、胺处理装置、酸性水装置和氢氟酸烷基化装置中在湿硫化氢环境下服役的碳钢管线和容器；
b) 采用高强度钢制造的球罐；
c) 高强度钢制螺栓和弹簧十分容易发生氢脆，甚至在电镀过程中渗入氢并发生开裂；
d) 加氢装置和催化重整装置的铬钼制反应器、缓冲罐和换热器壳体，尤其是焊接热影响区的硬度超过HB 235的部位。 5.5.7 主要预防措施
a) 选用低强度钢，或采用焊后热处理降低残余应力和硬度；
b) 在焊接过程中，选用低氢焊材，并使用干电极和预热工艺。如果氢可能渗入金属，可在焊接前采用预热至204℃或更高的方法把氢释放出来；
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GB/T ××××—××××
c) 对在高温临氢环境下工作的设备和管线，停工时必须先降压后降温，开工时必须先升温后升压； d) 对设备和管线内部施加涂层、堆焊不锈钢或设置其他保护衬里。 5.5.8 检测方法
a) 采用无损检测，如磁粉检测或渗透检测来检查有无表面开裂；
b) 超声波横波检测可用检查材料内部有无氢脆裂纹，也可用于从设备外壁检测内壁有无裂纹。 5.5.9 相关或伴随的其他损伤模式
湿硫化氢破坏、氢氟酸致氢应力开裂。
5.6连多硫酸应力腐蚀开裂
5.6.1 定义
在停工期间设备表面的硫化物腐蚀产物，与空气和水反应生成连多硫酸，在奥氏体不锈钢的敏化区域，如焊接接头部位，引起的开裂过程。
5.6.2 开裂机理
连多硫酸(H2SxO6，x=3-6)是停工期间设备表面的硫化物腐蚀产物与空气和水反应生成，对于敏化后的奥氏体不锈钢易引起应力腐蚀开裂，一般为晶间型开裂。这种开裂与奥氏体不锈钢在经历高温阶段时碳化铬在晶界析出，晶界附近的铬浓度减少，形成局部贫铬区有关。 5.6.3 损伤形态
易发生在奥氏体不锈钢的敏化区域，多为晶间型开裂，开裂可能在短短几分钟或几小时内迅速扩展穿透管道和部件的壁厚。 5.6.4 敏感材料
奥氏体不锈钢、NS311、NS312、NS112、NS111。 5.6.5 主要影响因素
a) 环境：金属部件在硫化物环境中表面形成硫化物，硫化物与空气和水反应生成连多硫酸； b) 材料：材料处于敏化状态；
c) 应力：残余应力或载荷引起的应力较高，可促进开裂。 5.6.6 易发装置和设备
a) 加氢装置、催化装置、焦化装置、蒸馏装置等奥氏体不锈钢制设备和管道； b) 反应器、换热器、炉管、工业管线、膨胀节等奥氏体不锈钢制部件或构件。 5.6.7 主要预防措施
a) 停工过程中或停工后立即用碱液或苏打灰溶液冲洗设备，以中和连多硫酸，或在停工期间用干燥的氮气，或者氮气和氨混合气进行保护，以防止接触空气；
b) 加热炉保持燃烧室温度始终在露点温度以上，防止在加热炉管表面形成连多硫酸； c) 选用不易敏化的材质，如稳定化奥氏体不锈钢、低碳奥氏体不锈钢或双相不锈钢。 5.6.8 检测方法
渗透检测、金相检测。 5.6.9 相关或伴随的其他损伤模式
无。
5.7 胺应力腐蚀开裂
5.7.1 定义
钢铁在拉伸应力和碱性有机胺溶液联合作用下发生的应力腐蚀开裂，是碱应力腐蚀开裂的一种特殊形式。
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GB/T ××××—××××
5.7.2 开裂机理
同碱应力腐蚀开裂。 5.7.3 损伤形态
a) 多发生在设备和管线接触介质部位的焊接接头热影响区，在焊缝和靠近热影响区的母材高应力区也可能发生；
b) 热影响区发生的开裂通常平行于焊缝，在焊缝上发生的开裂既可能平行于焊缝，也可能垂直于焊缝；
c) 表面裂纹的形貌和湿硫化氢破坏引发的表面开裂相似； d) 胺应力腐蚀裂纹一般为晶间型，在一些分支中充满了氧化物。 5.7.4 敏感材料
碳钢、低合金钢。 5.7.5 主要影响因素
a) 胺类型和浓度：在贫单乙醇胺和二乙醇胺中易发生胺应力腐蚀，在甲基二乙醇胺和二异丙醇胺有发生开裂可能。纯的胺溶液不会导致开裂，胺浓度低于5%（质量比）时也易发生开裂。如果存在局部富集或蒸汽吹扫时浓度下限值可更低，此时浓度对开裂敏感性影响并不显著；
b) 拉应力水平：应力水平提高，开裂的可能性增大； c) 温度：室温下可能发生开裂，温度升高，开裂可能性增大。
5.7.6 易发装置和设备
a) 开裂主要发生在吸收和脱除酸性气(H2S和CO2)装置或系统中； b) 在贫胺环境中所有未经焊后热处理的碳钢管线和设备，包括吸收塔、汽提塔、再生塔、换热器，以及其它任何可能接触胺液的设备都存在一定的开裂可能性。 5.7.7 主要预防措施
a) 对碳钢制设备或管线的所有焊接接头(包括焊接修补、内部和外部附件焊接接头)进行焊后热处理；
b) 选用奥氏体不锈钢材料或复合不锈钢材料、蒙乃尔合金或其它耐蚀合金代替碳钢； c) 在焊接、热处理或吹扫前，用水冲洗没有进行焊后热处理的碳钢设备和管线。 5.7.8 检测方法
磁粉检测、漏磁检测、超声波横波检测、声发射检测等，不宜采用渗透检测。 5.7.9 相关或伴随的其他损伤模式
胺腐蚀、碱应力腐蚀开裂、碳酸盐应力腐蚀开裂。
5.8 湿硫化氢破坏
5.8.1 定义
在含水和硫化氢环境中碳钢和低合金钢所发生的损伤过程，包括氢鼓泡、氢致开裂、应力导向氢致开裂和硫化物应力腐蚀开裂四种形式。 5.8.2 开裂机理
a) 氢鼓泡：金属表面硫化物腐蚀产生的氢原子扩散进入钢中，并在钢中的不连续处(如夹杂物、裂隙等)聚集并结合生成氢分子，造成氢分压升高并引起局部受压，发生变形而形成鼓泡；
b) 氢致开裂：氢鼓泡在材料内部不同深度形成时，相临的鼓泡会连接在一起，形成台阶状裂纹为氢致开裂；
c) 应力导向氢致开裂：在焊接残余应力或其他应力作用下，氢致开裂沿厚度方向不断连通并形成
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最终暴露于表面的开裂；
d) 硫化物应力腐蚀开裂：由于金属表面硫化物腐蚀过程中产生的原子氢吸附造成的一种氢应力开裂。
5.8.3 损伤形态
a) 氢鼓泡：在钢材表面形成独立的小泡，小泡与小泡之间一般不会发生合并；
b) 氢致开裂：在钢材内部形成与表面平行的台阶状裂纹，裂纹一般沿轧制方向扩展，不会扩展至钢的表面；
c) 应力导向氢致开裂：一般发生在焊接接头的热影响区部位，由该部位母材上不同深度的HIC沿厚度方向的连通而形成；
d) 硫化物应力腐蚀开裂：在焊缝热影响区表面起裂，并沿厚度方向扩展。 5.8.4 敏感材料
碳钢、低合金钢。 5.8.5 主要影响因素
a) pH值：溶液的pH值小于4，且溶解有硫化氢时易发生湿硫化氢破坏。此外溶液的pH值大于7.6，且氢氰酸浓度>20ppm并溶解有硫化氢时湿硫化氢破坏易发生；
b) 硫化氢分压：溶液中溶解的硫化氢浓度>50ppm时湿硫化氢破坏容易发生，或潮湿气体中硫化氢气相分压大于0.0003MPa时，湿硫化氢破坏容易发生，且分压越大，敏感性越高；
c) 温度：氢鼓泡、氢致开裂、应力导向氢致开裂损伤发生的温度范围为室温到150℃，有时可以更高，硫化物应力腐蚀开裂通常发生在82℃以下；
d) 硬度：硬度是发生硫化物应力腐蚀开裂的一个主要因素。炼油厂常用的低强度碳钢应控制焊接接头硬度在HB 200以下。氢鼓泡、氢致开裂和应力导向氢致开裂损伤与钢铁硬度无关；
e) 钢材纯净度：提高钢材纯净度能够提升钢材抗氢鼓泡、氢致开裂和应力导向氢致开裂的能力； f) 焊后热处理：焊后热处理可以有效地降低焊缝发生硫化物应力腐蚀开裂的可能性，并对防止应力导向氢致开裂起到一定的减缓作用，但对氢鼓泡和氢致开裂不产生影响；
g) 溶液中硫氢化铵浓度超过2%（质量比）会增加氢鼓泡、氢致开裂和应力导向氢致开裂的敏感性；
h) 溶液中含有氰化物时，会明显增加氢鼓泡、氢致开裂和应力导向氢致开裂损伤的敏感性。 5.8.6 易发装置和设备
a) 装置：常减压装置、加氢装置、催化裂化装置、延迟焦化装置、制硫装置的轻油分馏系统、酸性水系统等；
b) 设备：未采用抗氢致开裂钢制造的塔器、换热器、分离器、分液罐、球罐、管线等。 5.8.7 主要预防措施
a) 选用合适的钢材或合金，或设置有机防护层； b) 用冲洗水来稀释氢氰酸浓度； c) 采用高纯净度的抗氢致开裂钢；
d) 限制焊缝和热影响区的硬度，应不超过HB 200； e) 焊接接头部位进行焊后消除应力热处理； f) 使用特殊的缓蚀剂。
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5.8.8 检测方法
湿荧光磁粉检测、涡流检测、射线检测、超声横波检测、硬度测定、金相分析等。 5.8.9 相关或伴随的其他损伤模式
氢脆、胺应力腐蚀开裂、碳酸盐应力腐蚀开裂。
5.9 氢氟酸致氢应力开裂
5.9.1 定义
碳钢和高强度低合金钢暴露在氢氟酸水溶液中，在焊缝和热影响区等局部高硬度区表面发生的开裂。
5.9.2 开裂机理
氢氟酸对金属表面腐蚀产生的氢原子扩散进入钢中，并在高应力区聚集，造成开裂。 5.9.3 损伤形态
a) 裂纹多呈晶间型，且一般只能通过金相观察进行验证； b) 多在焊接接头附近产生断续的裂纹。 5.9.4 敏感材料
碳钢、低合金钢。 5.9.5 主要影响因素
a) 硬度：氢氟酸致氢应力开裂敏感性随着硬度的增大而增加，硬度高于HB 237的材料开裂敏感性高；
b) 应力：部件所承受应力较高，或残余拉应力水平较高(冷作成型或焊接)的部位开裂敏感性高。 5.9.6 易发装置和设备
a) 所有在氢氟酸溶液中使用，且采用高强度低合金钢的管道和设备； b) 高强度低合金钢制螺栓和压缩机部件，可能发生氢氟酸致氢应力开裂； c) 螺栓施加过量扭矩时，可能发生氢氟酸致氢应力开裂。 5.9.7 主要预防措施
a) 进行焊后热处理，降低硬度和残余应力；
b) 炼油行业所用的典型低强度碳钢，焊接接头的硬度应控制在HB 200以下； c) 使用碳当量小于0.43的碳钢；
d) 合金衬里和非合金涂层可有效阻止氢向钢材内部渗透，防止开裂发生。 5.9.8 检测方法
湿荧光磁粉检测、金相检测、硬度测定。 5.9.9 相关或伴随的其他损伤模式
氢氟酸腐蚀。
5.10碳酸盐应力腐蚀开裂
5.10.1 定义
在碳酸盐溶液和拉应力共同作用下，碳钢和低合金钢焊接接头附近发生的表面开裂，是碱应力腐蚀开裂的另一种特殊情况。 5.10.2 开裂机理
与碱应力腐蚀开裂相同。 5.10.3 损伤形态
a) 碳酸盐应力腐蚀开裂常见于焊接接头附近的母材，裂纹平行于焊缝扩展，有时也发生在焊缝金
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g) 流速：无论是碳钢还是低合金钢，降低流速均可降低胺液腐蚀能力，如碳钢材质输送的富胺液速度不宜超过2米/秒，输送贫胺液可放宽至7米/秒。 4.25.8 检测方法
a) 检测方法一般为宏观检查＋腐蚀部位壁厚测定；
b) 若腐蚀发生在内壁而只能从外部检测时，可用自动超声波扫查、导波检测或断面射线扫描法查找局部减薄部位，并对减薄部位进行壁厚测定；
c) 介质的pH值的测定和监控；
d) 腐蚀探针或挂片：监控实时腐蚀速率，如再沸器进料管线和回流管线、温度较高的贫胺/富胺管道、汽提塔塔顶冷凝器管道。 4.25.9 相关或伴随的其他损伤模式
胺应力腐蚀开裂。
4.26 微生物腐蚀
4.26.1 定义
微生物对金属的腐蚀。 4.26.2 损伤机理
微生物腐蚀（MIC）与介质中的细菌、藻类或真菌等相关，典型情况有硫酸盐还原菌（SRB）、铁氧化菌（IOB）、锰氧化菌（MnOB）、硫氧化细菌、铁还原细菌、酸生产菌（APB）和胞外聚合物生产菌（EPB）。 4.26.3 损伤形态
a) 微生物腐蚀通常表现为局部垢下腐蚀或微生物簇团处腐蚀；
b) 碳钢的微生物腐蚀通常为杯状点蚀，不锈钢的微生物腐蚀通常为表面蚀坑。 4.26.4 敏感材料
碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、铝、铜和镍基合金。 4.26.5 主要影响因素
a) 水份：微生物腐蚀通常发生在水溶液或有水存在的环境中，尤其是在允许或促进微生物生长的滞流或低流速区域；
b) 环境：微生物可在苛刻环境中生存和繁殖，典型情况有缺氧、缺光或黑暗、高盐度、pH在0到12之间、温度从-170～113℃之间。环境非受控时，即使只是少量微生物混入，经过增殖扩散，亦可形成强腐蚀性；
c) 养分：不同微生物所需养分不同，碳、氮、磷是必要的基本元素。烃或H2S工艺介质泄露混入可引起微生物腐蚀加剧。 4.26.6 易发装置和设备
a) 换热器、储罐底部水相，低流速或介质流动死角的管线、与土壤接触的管线等； b) 采用水压试验的设备排水后，或露天放置无保护措施的设备； c) 水质处理不良的冷却水储罐和水冷换热器； d) 消防水系统。 4.26.7 主要预防措施
a) 杀菌剂：采用杀菌剂持续处理，典型杀菌剂有氯、溴、臭氧、紫外线或专用化学剂； b) 流速：限制最低流速，减少低流速或滞流区；
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c) 水份：水压试验后尽快清空、吹干并防止湿气进入。非存水系统应保持干燥清洁； d) 保护设施：对地下结构进行包覆和阴极保护，储罐的内表面刷涂料； e) 清理：清理有机物可使用刮除、高速水流清洗、化学清洗和微生物处理。 4.26.8 检测方法
a) 冷却水监测：监测杀菌剂残余量、微生物数量，以及目视检测腐蚀状况； b) 专用探针：监测结垢程度，结垢可能会先于或与微生物腐蚀同时进行； c) 换热器负荷监测：换热器负荷能力降低表明可能存在结垢和微生物腐蚀； d) 气味监测：污水气味异常表明可能存在微生物腐蚀。 4.26.9 相关或伴随的其他损伤模式
冷却水腐蚀。
4.27 甲酸腐蚀
4.27.1 定义
金属与甲酸接触时发生的全面腐蚀/局部腐蚀。 4.27.2 损伤机理
2M+2HCOOH→2HCOOM+H2???????????????（44） 4.27.3 损伤形态
碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢发生甲酸腐蚀时可表现为均匀减薄，介质局部浓缩或露点腐蚀时表现为局部腐蚀或沉积物下腐蚀。 4.27.4 敏感材料
碳钢、低合金钢。 4.27.5 主要影响因素
a) 浓度：腐蚀速率随着甲酸浓度的升高而增大。浓度在50%（质量比）左右时腐蚀性最强，浓度降低或浓度升高腐蚀减缓；
b) 温度：腐蚀速率随着温度的升高而增大；
c) 合金成分：碳钢、低合金钢耐蚀性最差，其次为奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢，钛（含钛合金）和镍（含镍合金）对甲酸具有较好的抗腐蚀能力。 4.27.6 易发装置和设备
a) 甲醇装置：甲醇合成塔后含甲酸的物料系统， b) 二甲醚装置：甲醇原料系统，尤其是温度较高的部位；
c) 其他输送或储存甲醇、甲醛或甲酸的设备及管道系统，温度越高的部位腐蚀越明显。 4.27.7 主要预防措施
a) 选材：采用含钼奥氏体不锈钢、镍基合金或钛，也可采用衬四氟乙烯的复合钢材，或者设置陶瓷衬里等；
b) 加中和剂：降低介质中甲酸含量；
c) 工艺优化：含主要输送甲醛或甲醇的设备和管道应避免因系统密封问题混入空气造成甲酸浓度升高。
4.27.8 检测方法
a) 检测方法一般为宏观检查＋腐蚀部位壁厚测定；
b) 若腐蚀发生在内壁而只能从外部检测时，可用自动超声波扫查、导波检测或断面射线扫描法查
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找局部减薄部位，并对减薄部位进行壁厚测定；
c) 介质的pH值测定和监控；
d) 设置腐蚀探针/腐蚀挂片监控实时腐蚀速率。 4.27.9 相关或伴随的其他损伤模式
钛氢化。
4.28 乙酸腐蚀
4.28.1 定义
金属与乙酸接触时发生的全面腐蚀/局部腐蚀。 4.28.2 损伤机理
2M+2CH3COOH→2CH3COOM+H2??????????????（45） 4.28.3 损伤形态
碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢发生乙酸腐蚀时可表现为均匀减薄，介质局部浓缩或露点腐蚀时表现为局部腐蚀或沉积物下腐蚀。 4.28.4 敏感材料
碳钢、低合金钢。 4.28.5 主要影响因素
a) 浓度：腐蚀速率随着乙酸浓度的升高而增大； b) 温度：腐蚀速率随着温度的升高而增大；
c) 合金成分：碳钢、低合金钢耐蚀性最差，其次为奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢，钛（含钛合金）和镍（含镍合金）对甲酸具有较好的抗腐蚀能力。 4.28.6 易发装置和设备
a) 醋酸装置：醋酸合成系统、分离系统，尤其是温度较高的部位，以及醋酸储运系统； b) 乙酸乙酯装置：反应系统和醋酸回收系统，尤其是温度较高的部位； c) 氯乙酸装置：反应系统和醋酸回收系统； d) 精对苯二甲酸装置：乙酸回收系统；
e) 其他输送或储存乙醇、乙醛或乙酸的设备及管道系统，温度越高的部位腐蚀越明显。 4.28.7 主要预防措施
a) 选材：采用含钼奥氏体不锈钢、镍基合金或钛，也可采用衬四氟乙烯的复合钢材，或者设置陶瓷衬里等；
b) 加中和剂：降低介质中乙酸含量；
c) 工艺优化：含主要输送乙醛或乙醇的设备和管道应避免因系统密封问题混入空气造成甲酸浓度升高。
4.28.8 检测方法
a) 检测方法一般为宏观检查＋腐蚀部位壁厚测定；
b) 若腐蚀发生在内壁而只能从外部检测时，可用自动超声波扫查、导波检测或断面射线扫描法查找局部减薄部位，并对减薄部位进行壁厚测定；
c) 介质的pH值测定和监控；
d) 设置腐蚀探针/腐蚀挂片监控实时腐蚀速率。
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4.28.9 相关或伴随的其他损伤模式
钛氢化。
4.29 乙二酸腐蚀
4.29.1 定义
金属与乙二酸接触时发生的全面腐蚀/局部腐蚀。 4.29.2 损伤机理
2M+HOOCCOOH→MOOCCOOM+H2???????????????（46） 4.29.3 损伤形态
碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢发生乙二酸酸腐蚀时可表现为均匀减薄，介质局部浓缩或露点腐蚀时表现为局部腐蚀或沉积物下腐蚀。 4.29.4 敏感材料
碳钢、低合金钢。 4.29.5 主要影响因素
a) 浓度：腐蚀速率随着乙酸浓度的升高而增大； b) 温度：腐蚀速率随着温度的升高而增大；
c) 合金成分：碳钢、低合金钢耐蚀性最差，其次为奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢，钛（含钛合金）和镍（含镍合金）对甲酸具有较好的抗腐蚀能力。 4.29.6 易发装置和设备
a) 乙二醇装置：乙二醇储运系统； b) 草酸装置：反应系统和草酸分离系统；
c) 其他输送或储存乙二醇、乙二酸的设备及管道系统。 4.29.7 主要预防措施
a) 选材：采用含钼奥氏体不锈钢、镍基合金或钛，也可采用衬四氟乙烯的复合钢材，或者设置陶瓷衬里等；
b) 加中和剂：降低介质中乙二酸含量；
c) 工艺优化：含主要输送乙二醇的设备和管道应避免因系统密封问题混入空气造成甲酸浓度升高。 4.29.8 检测方法
a) 检测方法一般为宏观检查＋腐蚀部位壁厚测定；
b) 若腐蚀发生在内壁而只能从外部检测时，可用自动超声波扫查、导波检测或断面射线扫描法查找局部减薄部位，并对减薄部位进行壁厚测定；
c) 介质的pH值测定和监控；
d) 设置腐蚀探针/腐蚀挂片监控实时腐蚀速率。 4.29.9 相关或伴随的其他损伤模式
钛氢化。
4.30 对苯二甲酸腐蚀
4.30.1 定义
金属与高温下的对苯二甲酸接触时发生的全面腐蚀/局部腐蚀。 4.30.2 损伤机理
高温 2M+ C6H（COOH）（47） 42—→MOOCC6H4COOM+2H??????????
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4.30.3 损伤形态
碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢发生对苯二甲酸酸腐蚀时可表现为均匀减薄，介质局部浓缩或露点腐蚀时表现为局部腐蚀。 4.30.4 敏感材料
碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢。 4.30.5 主要影响因素
a) 浓度：腐蚀速率随着对苯二甲酸浓度的升高而增大；
b) 温度：腐蚀速率随着温度的升高而增大，温度低于150℃时，奥氏体不锈钢耐蚀性良好，温度超过165℃时，腐蚀开始随温度升高而加剧；
c) 合金成分：碳钢、低合金钢耐蚀性最差，其次为奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢，钛（含钛合金）和镍（含镍合金）对高温对苯二甲酸具有较好的抗腐蚀能力。 4.30.6 易发装置和设备
精对苯二甲酸装置：粗对苯二甲酸加氢精制系统。 4.30.7 主要预防措施
a) 选材：温度低于150℃的部位采用奥氏体不锈钢，温度超过165℃部位可采用镍基合金或钛； b) 工艺优化：采用低温加氢精制工艺。 4.30.8 检测方法
a) 检测方法一般为宏观检查＋腐蚀部位壁厚测定；
b) 若腐蚀发生在内壁而只能从外部检测时，可用自动超声波扫查、导波检测或断面射线扫描法查找局部减薄部位，并对减薄部位进行壁厚测定；
c) 设置腐蚀探针/腐蚀挂片监控实时腐蚀速率。 4.30.9 相关或伴随的其他损伤模式
无。
4.31 微振腐蚀
4.31.1 定义
承受载荷、互相接触的两表面由于反复的相对运动而引起的破坏。 4.31.2 损伤机理
承受载荷、互相接触的两表面反复的相对运动形成微振，破坏了金属表面保护膜，裸露出来的新鲜金属被迅速氧化，如此磨损和氧化反复进行，使破坏加剧。金属表面接触受压还可能产生冷焊或熔化，其后相对运动使金属碎粒脱落，并迅速氧化。 4.31.3 损伤形态
微振腐蚀一般发生在非连续运动的表面，腐蚀产物可导致两部件粘连锈死，或使接触面超过容许公差，甚至产生局部性沟槽、波纹、圆孔和山谷形蚀坑，通常具有一定的方向性。 4.31.4 敏感材料
表面低硬度的金属。 4.31.5 主要影响因素
a) 载荷：载荷越大，反复的周期越短，腐蚀越严重； b) 硬度：表面硬度越低，腐蚀速率越大； c) 介质：介质腐蚀能力强时，微振腐蚀加剧；
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d) 腐蚀产物膜：腐蚀产生的产物膜在微振作用下越容易脱落，腐蚀速率越大； 4.31.6 易发装置和设备
换热器管束和折流板接触部位、折流板和壳体接触部位、搅拌轴和接管接触部位。 4.31.7 主要预防措施
a) 润滑剂：接触表面涂润滑油脂、石墨等润滑剂； b) 选材：选用硬质合金等高硬度材质；
c) 表面处理：接触部位进行磷化处理、渗铝、渗锌、喷丸处理或冷加工，或爆炸喷涂及等离子喷涂碳化钨-钴、碳化铬-镍铬涂层；
d) 阴极保护：采用牺牲阳极等方法减缓接触部位电化学腐蚀倾向； e) 降低表面粗糙度：降低接触部位加工制造时的表面粗糙度。 4.31.8 检测方法
a) 检测方法一般为宏观检查＋腐蚀部位壁厚测定；
b) 若腐蚀发生在内壁而只能从外部检测时，可用自动超声波扫查、导波检测或断面射线扫描法查找局部减薄部位，并对减薄部位进行壁厚测定；
c) 腐蚀产物的收集和分析； d) 远场涡流检测或漏磁检测。 4.31.9 相关或伴随的其他损伤模式
腐蚀疲劳、微动磨损。 5 环境开裂
5.1氯化物开裂
5.1.1 定义
奥氏体不锈钢及镍基合金在拉应力和氯化物溶液的作用下发生的表面开裂。 5.1.2 损伤机理
氯离子易吸附在奥氏体不锈钢表面的钝化膜上，取代氧原子后和钝化膜中的阳离子结合形成可溶性氯化物，导致钝化膜破坏。破坏部位的新鲜金属遭腐蚀形成一个小坑，小坑表面的钝化膜继续遭氯离子破坏生成氯化物。在坑里氯化物水解，使小坑内pH值下降，局部溶液呈酸性，对金属进行腐蚀，造成多余的金属离子，为平衡蚀坑内的电中性，外部的氯离子不断向坑内迁移，使坑内氯离子浓度升高，水解加剧，加快金属的腐蚀。如此循环，形成自催化，向蚀坑的深度方向发展，形成深蚀孔，直至形成穿孔泄漏。 5.1.3 损伤形态
a) 材料表面发生开裂，无明显的腐蚀减薄；
b) 裂纹的微观特征多呈树枝状，金相观察可观察到明显的穿晶特征。但对于敏化态的奥氏体不锈钢，亦可能沿晶开裂的特征更加明显；
c) 垢下易发生水解和氯离子浓缩，有时可在垢下观察到此开裂。 5.1.4 敏感材料
a) 奥氏体不锈钢属敏感材料；
b) 铁素体不锈钢和镍基合金的耐氯化物开裂能力强于奥氏体不锈钢。
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5.1.5 主要影响因素
a) 温度：随着温度的升高，氯化物应力腐蚀裂纹产生倾向增加。裂纹常见于金属温度60℃或更高的场合；
b) 浓度：随着氯化物浓度的升高，氯化物应力腐蚀倾向增加。但在很多场合氯化物具有自动浓缩聚集的可能，所以介质中氯化物含量即使很低也未必一定不发生应力腐蚀；
c) 伴热或蒸发条件：如果存在伴热或蒸发条件将可能导致氯化物局部浓缩聚集，显著增加氯化物应力腐蚀裂纹增加的倾向性。处于干——湿、水——汽交替的环境具有类似的倾向性；
d) pH值：在碱性溶液中，应力腐蚀裂纹倾向较低。
e) 应力：对于加压冷作制成的金属构件，具有较高的残余应力，开裂敏感性大，比如冷冲压制成的奥氏体不锈钢封头。对于因载荷或结构等造成的局部高应力同样可能导致开裂敏感性高；
f) 镍含量：镍含量在8%～12%（质量比）间的材料易产生氯化物应力腐蚀裂纹，材料镍含量大于35%（质量比）时具有较高的抗氯化物应力腐蚀能力，材料镍含量大于45%（质量比）时，基本上不会产生氯化物应力腐蚀裂纹；
g) 材质或组织：铁素体不锈钢比奥氏体不锈钢具有更高的抗氯化物应力腐蚀能力，碳钢、低合金钢对氯化物应力腐蚀开裂不敏感。 5.1.6 易发装置和设备
a) 所有由奥氏体不锈钢制成的管道及设备都对氯化物应力腐蚀敏感； b) 水冷器和冷凝器；
c) 加氢反应后物料运储的管道和设备，如果在停车后没有针对性清洗，氯化物应力腐蚀开裂的敏感性升高；
d) 保温棉等绝热材料被水或其他液体浸泡后，可能会在材料外表面发生层下氯化物应力腐蚀开裂； e) 氯化物应力腐蚀开裂也可发生在锅炉的排水管中。 5.1.7 主要预防措施
a) 选材：使用具有抗氯化物应力腐蚀裂纹能力的材料；
b) 水质：当用水进行压力试验时，应使用含氯量低的水，结束后应及时彻底烘干； c) 涂层：材料表面敷涂涂层，避免材料直接接触介质流体；
d) 结构设计：结构设计时尽量避免可能导致氯化物集中或沉积，尤其是应避免介质流动死角或低流速区；
e) 消除应力：对奥氏体不锈钢制作的工件宜进行固溶处理，对稳定化奥氏体不锈钢可进行稳定化处理以消除残余应力。若只进行消除应力热处理，应同时考虑该热处理可能带来的敏化和变形、热疲劳开裂等因素。
f) 表面要求：降低材料表面粗糙度，防止机械划痕、碰伤和麻点坑等，减少氯化物积聚的可能性，降低开裂敏感性。 5.1.8 检测方法
a) 检测方法一般为材料表面宏观检查＋怀疑部位渗透检测； b) 管道、换热器管束和设备表面的检测可采用涡流检测法； c) 极细微裂纹主要采用金相检测。 5.1.9 相关或伴随的其他损伤模式
盐酸腐蚀。
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GB/T ××××—××××
5.2碱应力腐蚀开裂
5.2.1 定义
暴露于碱溶液中的设备和管道表面发生的应力腐蚀开裂，多数情况下出现在未经消除应力热处理的焊缝附近，它可在几小时或几天内穿透整个设备或管线壁厚。 5.2.2 损伤机理
碳钢在高温下与水蒸气产生如下的化学反应：
????????????（48）
在这个反应中，氢氧化钠起着催化作用，反应生成的Fe3O4覆盖在钢的表面，形成一层保护膜，由于过高的局部拉伸应力会使保护膜遭到破坏，在金属表面形成最初的腐蚀裂纹，氢氧化钠富集在裂纹中，形成电化学腐蚀。裂纹的尖端区域成为阳极，而裂纹周围的保护层成为阴极，形成小阳极大阴极的结构，再加上拉伸应力的作用，使裂纹迅速扩展，最终导致断裂。 5.2.3 损伤形态
a) 碱应力腐蚀开裂通常发生在靠近焊缝的母材上，也可能发生在焊缝和热影响区；
b) 碱应力腐蚀开裂形成的裂纹一般呈蜘蛛网状的小裂纹，开裂常常起始于引起局部应力集中的焊接缺陷处；
c) 碳钢和低合金钢上的裂纹主要是晶间型的，裂纹细小并组成网状，内部常充满氧化物； d) 奥氏体不锈钢的开裂主要是穿晶型的，和氯化物开裂裂纹形貌相似，难以区分。 5.2.4 敏感材料
碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢、镍基合金。 5.2.5 主要影响因素
a) 浓度：碱浓度超过5%（质量比）时开裂可能发生，随着碱浓度的增加开裂敏感性增加。存在浓缩条件时(如：干湿交替、局部加热或高温吹汽等)，50～100ppm的碱浓度就足以引起开裂；
b) 温度：一般发生在46℃以上，温度上升开裂敏感性增加；
c) 残余应力：焊接或冷加工（如弯曲和成型）导致的残余应力为开裂提供了应力条件，通常认为应力要达到屈服应力开裂才会发生；
d) 伴热：工厂经验表明，有伴热的管线开裂可能性较高。 5.2.6 易发装置或设备
a) 碱处理的设备和管线，包括脱H2S和脱硫醇装置，硫酸烷基化和氢氟酸烷基化装置中使用的碱中和设备；
b) 伴热设置不合理的设备及管线； c) 经蒸汽清洗的碱处理设备； d) 锅炉。
5.2.7 主要预防措施
a) 合理选材； b) 焊后热处理；
c) 对未焊后热处理过的碳钢管线和设备在蒸汽吹扫前应水洗，避免直接进行蒸汽吹扫，或只使用低压蒸汽进行短时间吹扫，缩短暴露时间；
d) 优化设计和注入操作来使碱在进入高温原油预热系统前能够与原油充分混合。
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5.2.8 检查和监测
a) 目视检测、磁粉检测、射线检测、涡流检测或漏磁检测等技术来检测裂纹，检查前应对检测表面进行清理；
b) 通常裂纹中充满垢物，不宜采用渗透检测；
c) 裂纹自身高度可以采用超声波端点衍射技术等方法进行测量； d) 声发射检测可以用于监测裂纹是否在扩展。 5.2.9 相关机理
胺应力腐蚀开裂、碳酸盐应力腐蚀开裂。
5.3氨应力腐蚀开裂
5.3.1 定义
碳钢和低合金钢在无水液氨中，或铜合金在氨水溶液和/或铵盐水溶液环境中发生的应力腐蚀开裂。
5.3.2 开裂机理
无水液氨对钢只产生很轻微的均匀腐蚀，而液氨储罐在充装、排料及检修过程中，容易受空气的污染，空气中的氧和二氧化碳促进氨对钢的腐蚀，其反应如下：
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反应中的氨基甲酸氨对碳钢有强烈的腐蚀作用，焊缝处残余应力较高，使钢材表面的钝化膜产生破裂，造成应力腐蚀。 5.3.3 损伤形态
a) 铜合金：产生氨应力腐蚀开裂时多为表面开裂，穿晶或沿晶，裂纹中会有浅蓝色的腐蚀产物。换热器管束表面有单一或高度分支的裂纹；
b) 碳钢：暴露于液氨中的未经热处理的焊缝金属和热影响区可能发生开裂。 5.3.4 敏感材料
铜合金、碳钢。 5.3.5 主要影响因素
a) 铜合金：轧制或焊接残余应力越大腐蚀敏感性越大，黄铜中锌含量超过15%（质量比）时敏感性显著升高，溶液中氨或铵盐的浓度增加导致腐蚀加剧，溶解氧的存在即使为痕量亦加剧腐蚀，pH>8.5时腐蚀比较明显；
b) 碳钢或低合金钢：焊接或其他残余应力越大腐蚀敏感性越大，含水量大于0.2%（质量比）时敏感性显著降低，温度低于-5℃时几乎不会发生，介质中含有少量空气或氧等杂质会增加开裂敏感性。 5.3.6 发装置和设备
a) 换热器的铜锌合金管束；
b) 在氨冷冻装置和一些润滑油炼制工艺中用于氨储运的碳钢或低合金钢制管线、储罐和其他设备。
5.3.7 预防措施
a) 铜合金：控制锌含量在15%（质量比）以下，选用耐腐蚀的铜合金、奥氏体不锈钢和镍基合金，
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防止空气或其他氧的混入；
b) 碳钢：焊后热处理，氨中加入少量的水（质量百分比>0.2%），控制焊接接头硬度不超过HB 225，防止空气或氧污染液氨。
5.3.8 检测方法
a) 铜合金：检测换热器管束是否开裂可采用目视检测或涡流检测；
b) 碳钢或低合金钢设备和管线：内壁焊缝湿荧光磁粉检测、外壁超声波横波检测、声发射检测。 5.3.9 相关或伴随的其他损伤模式 无。
5.4 液体金属脆断
5.4.1 定义
某些熔融金属和特定合金接触时发生脆性断裂的过程。
5.4.2 开裂机理
液体金属吸附在固体材料表面后能促进固体材料位错的发生、增殖和运动，当吸附促进位错发生和运动达到临界状态时，脆性微裂纹就在原裂纹顶端或在无位错区中形核并解理扩展。 5.4.3 损伤形态
液体金属脆断通常造成材料的脆断，其特征是存在晶间裂纹，裂纹内被低熔点金属所充满。 5.4.4 敏感材料
碳钢、低合金钢、高强度钢、奥氏体不锈钢、镍基合金、铜合金、铝合金和钛合金。 5.4.5 主要影响因素
a) 液体金属脆断发生在十分特殊的金属与低熔点金属（如锌、汞、镉、铅、铜和锡）的组合中； b) 开裂可以只通过将敏感合金和熔化金属接触就会发生，非常少的低熔点金属就足以引起液体金属脆断；
c) 拉伸应力控制裂纹生长速度，高拉伸应力可促进开裂，甚至造成敏感金属在和熔化金属接触后的数秒内裂纹穿透壁厚；
d) 存在杂质的金属表面长时间暴露在液体金属中可能发生开裂；
e) 低温下敏感金属和非液态低熔点金属接触一般不发生开裂，只有温度升高到低熔点合金的熔点后才会发生开裂。 5.4.6 易发装置和设备
a) 有液体金属脆断配对存在的场合，典型情况有奥氏体不锈钢与液态锌、铜合金与液态汞、蒙乃尔合金与液态汞、铝合金与液态汞、高强度钢与液态镉或铅；
c) 常压塔顶冷凝系统黄铜、蒙乃尔合金、钛或铝换热器部件； d) 装置中使用液体汞的工艺仪表； e) 天然气工厂的铝制部件。 5.4.7 主要预防措施
a) 采取隔离措施防止金属与低熔点金属接触； b) 选用非敏感匹配的材料组合；
c) 降低服役温度至低熔点金属的熔点以下。 5.4.8 检测方法
宏观检查、磁粉检测、渗透检测。
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