不銹鋼換熱管發(fā)生爆管現(xiàn)象往往是多種因素交織作用的結(jié)果。本質(zhì)可歸結(jié)為材料特性、工況條件與制造工藝三者之間的失衡。

從材料層面看，不銹鋼在特定環(huán)境下的性能退化是重要誘因。

比如304不銹鋼在氯離子濃度超過50ppm的介質(zhì)中長(zhǎng)期工作時(shí)，會(huì)因應(yīng)力腐蝕開裂形成網(wǎng)狀裂紋，裂紋區(qū)域氯元素富集程度可達(dá)基體材料的200倍，這種局部劣化在壓力作用下最終導(dǎo)致管壁破裂。

而316不銹鋼雖然耐氯化物腐蝕性更優(yōu)，但面對(duì)高濃度硫酸或鹽酸時(shí)仍可能出現(xiàn)點(diǎn)蝕穿孔。雙相鋼雖然兼具強(qiáng)度與耐蝕性，但對(duì)氫致開裂極為敏感，若焊接過程中層間溫度控制不當(dāng)（超過150℃）或冷加工后未及時(shí)退火，焊縫區(qū)會(huì)析出脆性σ相，成為爆管的潛在起裂點(diǎn)。

工況條件的異常變化常直接觸發(fā)爆管事故。

溫度驟升超過Ac3相變點(diǎn)時(shí)，管材會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，形成喇叭狀爆口并伴隨管壁嚴(yán)重減??；而長(zhǎng)期在300℃以上運(yùn)行則會(huì)導(dǎo)致材料蠕變，晶界處逐漸形成微裂紋并擴(kuò)展。

壓力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)波動(dòng)同樣危險(xiǎn)，例如水錘效應(yīng)產(chǎn)生的沖擊波可使局部壓力瞬時(shí)翻倍，直接撐破管壁薄弱處。介質(zhì)特性也不容忽視，流速超過3m/s的流體攜帶固體顆粒會(huì)造成沖刷腐蝕，兩年內(nèi)即可在管壁鑿出穿孔；若管板脹接區(qū)存在縫隙，氧濃差電池作用會(huì)形成深度達(dá)2.5mm的環(huán)狀腐蝕溝，大幅降低承壓能力。

制造與安裝環(huán)節(jié)的缺陷常為爆管埋下隱患。

焊接過程熱輸入控制不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致熱影響區(qū)晶粒粗化，沒有徹底清除的焊渣可能成為腐蝕起始點(diǎn)；安裝過程管道固定不牢引發(fā)的長(zhǎng)期振動(dòng)磨損或熱熔連接時(shí)管口縮徑造成的流阻突變，都會(huì)在運(yùn)行中逐漸演變成結(jié)構(gòu)性弱點(diǎn)。

這些隱患在系統(tǒng)壓力波動(dòng)、溫度交變等動(dòng)態(tài)載荷作用下，終以疲勞裂紋的形式擴(kuò)展并導(dǎo)致突發(fā)性爆管。

要系統(tǒng)預(yù)防這類失效，需在選材時(shí)嚴(yán)格匹配介質(zhì)特性，制造中控制冷加工變形率與焊接參數(shù)，運(yùn)行階段實(shí)施壁厚監(jiān)測(cè)與介質(zhì)凈化等全流程管理。