針對某化工企業(yè)使用的06Cr19Ni10奧氏體不銹鋼換熱管發(fā)生的腐蝕斷裂現(xiàn)象，利用內(nèi)窺鏡檢測手段，對斷裂換熱管進行了分析。發(fā)現(xiàn)不銹鋼管管的斷裂深度基本在4.6m到4.9m處，與結(jié)垢位置一致，且斷裂面整齊，主要分布在管束外側(cè)。換熱管內(nèi)壁存在腐蝕坑，且腐蝕面積很大，腐蝕部位變成深褐色。除此之外，換熱管內(nèi)壁在4.6m到4.9m存在溝槽，主要由于殼程溫度高于管程，殼程伸長量大于管束，受拉力達(dá)到強度極限導(dǎo)致開裂破壞。經(jīng)過綜合分析，指出該不銹鋼換熱管開裂是在管殼程溫差造成的拉應(yīng)力與化學(xué)腐蝕共同作用下形成，并給出了相應(yīng)的和改進措施。換熱器廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代石油、化工、冶金、供暖及電力等行業(yè)，主要通過控制溫度以滿足應(yīng)用需求，保障生產(chǎn)。當(dāng)換熱器在腐蝕性環(huán)境下工作時，換熱管一般選用奧氏體不銹鋼。在運行過程中，換熱器同時受到壓力、溫差及腐蝕性介質(zhì)等因素的共同作用，易出現(xiàn)腐蝕開裂問題，輕則造成設(shè)備無法運行，重則停產(chǎn)，甚至造成人員傷亡。近年來，環(huán)保理念的，促進了社會對能源清潔利用的追求，進而加速了新型煤化工企業(yè)的發(fā)展。對煤化工企業(yè)而言，換熱設(shè)備的平穩(wěn)運行，對設(shè)備設(shè)計和企業(yè)穩(wěn)定平穩(wěn)運行至關(guān)重要。因此，對失效換熱器及其零部件進行缺陷分析，查明其產(chǎn)生的原因，對于保證生產(chǎn)生活具有重要作用。

對于不銹鋼管的熱輸入，Young-Pyo Kim等人[38]對不同壁厚的X65管進行了電極電弧焊和鎢弧焊試驗。研究表明:8mm厚鋼管電極電弧焊的熱輸入范圍為11.0kJ/cm~21.8kJ/cm,10mm厚不銹鋼鋼管的熱輸入范圍為18.0kJ/cm~29.5kJ/cm。8mm厚管的熱輸入為22.2kJ/cm~41.7kJ/cm,10mm厚不銹鋼管的熱輸入為19.5kJ/cm~47.6kJ/cm。國內(nèi)Zhang Dehmatsu[39]對厚度為10mm的X65管線鋼進行了自動埋弧焊對焊接，研究了熱輸入對金屬組織和性能的影響。他發(fā)現(xiàn)當(dāng)熱輸入達(dá)到2022J/mm時，管線鋼的低溫沖擊吸收能達(dá)到 。對于熱輸入的計算公式，Carl E.Jaske研究得出了60/1000Hvis的熱輸入計算公式(其中:H——熱輸入，kJ/mm;V——電壓，V;I-電流，A;S——焊接速度，mm/min)。國內(nèi)，曹崇珍等[41]將其總結(jié)為/IHKVAS=(其中:Ih——熱輸入，J/mm;K-系數(shù)，對焊K=0.85，角焊K=0.57;V——焊接電壓，取平均值，V;A——焊接電流，取平均值，A;S——焊接速度，取平均值，mm/S)。可以看出，國內(nèi)外的熱輸入計算公式存在差異。可采用常規(guī)設(shè)備(安培鉗、電壓表、秒表等)或?qū)Ｓ秒娀”O(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)對熱輸入電平的測量。熱輸入水平也可以通過消耗比(一段時間內(nèi)沉積的長度與電極消耗的長度之比)方案來控制。無論選擇何種方法來控制熱輸入，焊機在操作前都應(yīng)該使用試板進行電極沉積試驗，以確保熱輸入是合理的。熱輸入的指標(biāo)是焊接線能量。隨著線能的增加，熱影響區(qū) 硬度降低，可降低產(chǎn)生硬化組織的傾向，更有利于防止氫致開裂。然而，線能量的增加會導(dǎo)致焊透的增加，而焊透有可能導(dǎo)致焊透。因此，需要平衡焊接熱輸入，在不燒透不銹鋼管的情況下，提高焊接熱輸入。