蒋桥红，巴发海

(上海材料研究所，上海市工程材料应用与评价重点实验室，上海 200437)

0 引 言

STC/H2辐射式电加热器采用电阻式电热元件辐射加热方式，通过加热壳体内的螺旋管来加热管内气体介质；这些气体介质通常为氯硅烷和氢气等危险性气体。某新能源公司STC/H2辐射式电加热器于2017年7月正式投用，2019年2月运行中发现加热器螺旋管部位有氯硅烷泄漏。该螺旋管材料为UNS N08810合金，具有优良的耐腐蚀、耐热疲劳和耐高温冲击性能，且固溶处理后的抗压力破裂特性优异[1]，广泛应用于油气管道、蒸汽动力涡轮、热交换器等在高温腐蚀环境中服役的零件和设备[2]。UNS N08810合金换热管道开裂也是目前热交换器运行过程中常见的故障之一[3-6]，研究其开裂原因具有重要意义。为了找到UNS N08810合金螺旋管泄露原因，作者对其进行了失效分析。

1 理化检验及结果

1.1 宏观形貌

该UNS N08810合金螺旋管全长17 m，高3 m，宏观形貌如图1(a)所示。检测发现其上存在多道裂纹，裂纹位于焊缝附近(图中白线所示)。由图1(b)可知，裂纹长约90 mm，沿周向分布，基本与焊缝平行。将裂纹人工打开，可见裂纹面较为粗糙，呈黑色，无金属光泽和明显塑性变形，如图1(c)所示，说明发生了高温氧化和宏观脆性开裂。

图1 开裂螺旋管、裂纹及人工打开后裂纹面宏观形貌

1.2 化学成分

采用CS844型红外碳硫分析仪、723PC型可见分光光度计和iCAP6300型等离子体发射光谱仪对开裂螺旋管进行化学成分分析。由表1可知，开裂螺旋管的化学成分符合ASME SB-407-2013对N08810合金的化学成分要求，说明螺旋管的化学成分合格。……