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腐蝕開裂事故頻繁發生。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。

 浙江至德鋼業有限公司對應力腐蝕影響因素、點蝕坑的產生及隨機性、裂紋的萌生及擴展、應力腐蝕失效概率等問題開展了研究，獲得了介質壓力對力腐蝕的影響規律，提出了點蝕萌生的判據，解釋了多數裂紋萌生于坑口或坑肩的主要原因，列舉了不銹鋼設備和管道失效分析案例。通過筆者的研究，能夠促進應力腐蝕理論和風險分析理論的完善和發展，對保障奧氏體不銹鋼設備的安全運行具有重要意義。至德鋼業致力于化工設備可靠性分析研究，近年來，一直從事該領域的研究。化工裝備多屬于壓力容器，處于高溫、高壓、腐蝕性介質中，因設備失效而引發的災難性事故時有發生，為引起科研人員、企業技術人員的足夠重視，筆者將近年來的最新研究成果與大家分享，希望在提高化工裝備可靠性方面貢獻一份力量。本書以設備可靠性分析領域的研究人員為主要讀者，也可供高校相關專業科研人員、化工企業裝備工程技術人員參考。

  金屬腐蝕遍及生產和生活的各個領域，特別是在石油煉制、石油化工、煤化工、鹽化工、冶金、核能等行業尤為突出。金屬腐蝕不但引起資源浪費、環境污染，還嚴重影響設備的正常運行。特別是壓力容器和管道等承壓設備，往往處于高溫、高壓環境，內部介質具有易燃、易爆、有毒、強腐蝕性等特點，設備一旦發生破壞，將引起介質泄漏，進而引起中毒、火災或爆炸等事故，嚴重影響人民財產和生命安全。為解決各種腐蝕問題，一方面要采取防腐蝕措施，另一方面則要使用大量的耐腐蝕性材料。其中，不銹鋼因具有良好的耐腐蝕性而被廣泛應用。近年來，我國不銹鋼消費量不斷提高，2014年國內不銹鋼表觀消費量達到1606萬噸,據中國特鋼企業協會統計，2019年中國不銹鋼的產量和表觀消費量分別達到2940萬噸、2405萬噸。

  在各類不銹鋼材料中，由于奧氏體不銹鋼具有全面的、良好的綜合性能，其使用量約占整個不銹鋼產量的65%~70%。然而，奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性是相對的，例如，奧氏體不銹鋼對氯離子具有高度的敏感性，一定條件下，微量氯離子就能夠引起應力腐蝕開裂。據統計，應力腐蝕失效在不銹鋼承壓設備各種腐蝕失效模式中所占比例達到了55%。

  奧氏體不銹鋼應力腐蝕的普遍性，一方面源于奧氏體不銹鋼材料使用的日益廣泛，另一方面源于氯離子的廣泛存在。工業用水、保溫材料、催化劑等都是氯離子的來源，雖然有時這些環境中氯離子濃度非常小，但微量的氯離子常會在某個部位富集。因此，即使在嚴格的預防措施下，奧氏體不銹鋼在氯離子環境中的應力腐蝕失效事故仍然頻繁發生。應力腐蝕斷裂屬于低應力脆性斷裂，裂紋具有很大的隱蔽性。應力腐蝕開裂通常集中于尿素合成塔襯里背面、廢熱鍋爐的爐管、蒸汽分配器、冷凝水收集器、蒸汽發生器、乙烯裝置稀釋蒸汽發生器等設備，由于應力腐蝕失效造成的后果小則停產維修或設備報廢，大則引起泄漏、爆炸等嚴重事故。在API 581 中，氯化物應力腐蝕開裂最高敏感性的嚴重性指數居各類應力腐蝕敏感性指數之首。

  應力腐蝕是個復雜的過程，影響因素眾多，裂紋一旦形成則難以控制，設備的安全運行得不到保障，嚴重威脅企業的正常生產。雖然人們已對奧氏體不銹鋼應力腐蝕做了大量研究，但是對應力腐蝕機理以及過程的認識還不夠充分，對影響因素考慮還不周全，從而導致應力腐蝕失效分析具有很大的不確定性。同時，應力腐蝕失效概率分析是風險評估的重要組成部分。2009年頒布的 TSGD0001-2009《壓力管道安全技術監察規程－工業管道》首次規定在定期檢驗中可以按照基于風險檢驗（RBI)的結果確定檢驗周期。2009年頒布的TSG 21-2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》要求第II類壓力容器或者用戶要求的其他壓力容器設計時，應出具包括主要失效模式和風險控制等內容的風險評估報告。TSG D7003-2010《壓力管道定期檢驗規則－長輸（油氣）管道》附件中推薦了4種風險評估方法。GB 150-2011《壓力容器》對風險評估做了原則性規定。我國已將風險評估納入承壓設備的法規標準，但國內風險評估研究和實踐剛剛起步，有許多需要研究的問題。應力腐蝕失效作為奧氏體不銹鋼材料的一種重要失效模式，研究其失效概率可促進我國風險評估技術的發展。