随着奥氏体不锈钢材料在承压设备中的广泛应用，由氯离子引起的应力腐蚀开裂事故频繁发生。因应力腐蚀开裂（SCC)引起的断裂属于低应力脆性破坏，常在设备没有任何先兆的情况下造成灾难性后果，严重威胁着人民的生命和财产安全。受环境、应力以及材料等因素的影响，应力腐蚀机理和过程颇为复杂，应力腐蚀失效具有很大的不确定性，虽然研究人员已对应力腐蚀机理、影响因素以及裂纹扩展等进行了大量研究，但仍有许多问题需要解决。为了进一步加深对奥氏体不锈钢应力腐蚀失效过程的认识，笔者针对应力腐蚀的几个关键问题展开研究，主要包括：应力腐蚀影响因素、点蚀的形成、裂纹的萌生和扩展、失效概率。弄清这些问题，有助于为防范设备的应力腐蚀失效采取针对性的措施。
浙江至德钢业有限公司对应力腐蚀影响因素、点蚀坑的产生及随机性、裂纹的萌生及扩展、应力腐蚀失效概率等问题开展了研究，获得了介质压力对力腐蚀的影响规律，提出了点蚀萌生的判据，解释了多数裂纹萌生于坑口或坑肩的主要原因，列举了不锈钢设备和管道失效分析案例。通过笔者的研究，能够促进应力腐蚀理论和风险分析理论的完善和发展，对保障奥氏体不锈钢设备的安全运行具有重要意义。至德钢业致力于化工设备可靠性分析研究，近年来，一直从事该领域的研究。化工装备多属于压力容器，处于高温、高压、腐蚀性介质中，因设备失效而引发的灾难性事故时有发生，为引起科研人员、企业技术人员的足够重视，笔者将近年来的最新研究成果与大家分享，希望在提高化工装备可靠性方面贡献一份力量。本书以设备可靠性分析领域的研究人员为主要读者，也可供高校相关专业科研人员、化工企业装备工程技术人员参考。
金属腐蚀遍及生产和生活的各个领域，特别是在石油炼制、石油化工、煤化工、盐化工、冶金、核能等行业尤为突出。金属腐蚀不但引起资源浪费、环境污染，还严重影响设备的正常运行。特别是压力容器和管道等承压设备，往往处于高温、高压环境，内部介质具有易燃、易爆、有毒、强腐蚀性等特点，设备一旦发生破坏，将引起介质泄漏，进而引起中毒、火灾或爆炸等事故，严重影响人民财产和生命安全。为解决各种腐蚀问题，一方面要采取防腐蚀措施，另一方面则要使用大量的耐腐蚀性材料。其中，不锈钢因具有良好的耐腐蚀性而被广泛应用。近年来，我国不锈钢消费量不断提高，2014年国内不锈钢表观消费量达到1606万吨,据中国特钢企业协会统计，2019年中国不锈钢的产量和表观消费量分别达到2940万吨、2405万吨。
在各类不锈钢材料中，由于奥氏体不锈钢具有全面的、良好的综合性能，其使用量约占整个不锈钢产量的65%~70%。然而，奥氏体不锈钢的耐腐蚀性是相对的，例如，奥氏体不锈钢对氯离子具有高度的敏感性，一定条件下，微量氯离子就能够引起应力腐蚀开裂。据统计，应力腐蚀失效在不锈钢承压设备各种腐蚀失效模式中所占比例达到了55%。
奥氏体不锈钢应力腐蚀的普遍性，一方面源于奥氏体不锈钢材料使用的日益广泛，另一方面源于氯离子的广泛存在。工业用水、保温材料、催化剂等都是氯离子的来源，虽然有时这些环境中氯离子浓度非常小，但微量的氯离子常会在某个部位富集。因此，即使在严格的预防措施下，奥氏体不锈钢在氯离子环境中的应力腐蚀失效事故仍然频繁发生。应力腐蚀断裂属于低应力脆性断裂，裂纹具有很大的隐蔽性。应力腐蚀开裂通常集中于尿素合成塔衬里背面、废热锅炉的炉管、蒸汽分配器、冷凝水收集器、蒸汽发生器、乙烯装置稀释蒸汽发生器等设备，由于应力腐蚀失效造成的后果小则停产维修或设备报废，大则引起泄漏、爆炸等严重事故。在API 581 中，氯化物应力腐蚀开裂最高敏感性的严重性指数居各类应力腐蚀敏感性指数之首。
应力腐蚀是个复杂的过程，影响因素众多，裂纹一旦形成则难以控制，设备的安全运行得不到保障，严重威胁企业的正常生产。虽然人们已对奥氏体不锈钢应力腐蚀做了大量研究，但是对应力腐蚀机理以及过程的认识还不够充分，对影响因素考虑还不周全，从而导致应力腐蚀失效分析具有很大的不确定性。同时，应力腐蚀失效概率分析是风险评估的重要组成部分。2009年颁布的 TSGD0001-2009《压力管道安全技术监察规程－工业管道》首次规定在定期检验中可以按照基于风险检验（RBI)的结果确定检验周期。2009年颁布的TSG 21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》要求第II类压力容器或者用户要求的其他压力容器设计时，应出具包括主要失效模式和风险控制等内容的风险评估报告。TSG D7003-2010《压力管道定期检验规则－长输（油气）管道》附件中推荐了4种风险评估方法。GB 150-2011《压力容器》对风险评估做了原则性规定。我国已将风险评估纳入承压设备的法规标准，但国内风险评估研究和实践刚刚起步，有许多需要研究的问题。应力腐蚀失效作为奥氏体不锈钢材料的一种重要失效模式，研究其失效概率可促进我国风险评估技术的发展。
