管式炉炉管断裂是工业设备中的严重故障，其成因复杂多样，主要可归纳为以下几类：

材料与制造缺陷

• ‌材料老化或劣化‌：长期高温运行导致管材强度下降，如渗碳、蠕变等。

• ‌焊接缺陷‌：焊接口不牢、材质不匹配或焊接工艺不良，易形成应力集中点‌1。

• ‌冷加工硬化‌：弯管等冷加工区域因硬度升高，可能引发裂纹扩展‌2。

操作与运行问题

• ‌热应力与热冲击‌：快速升温/降温或局部过热（如结焦未清理）导致热应力超标‌13。

• ‌超温运行‌：长期超温会加速材料蠕变，引发断裂‌3。

• ‌水循环不良‌：流量不足（如低于设计值60%）易造成沉积腐蚀和局部过热‌3。

环境与介质影响

• ‌应力腐蚀‌：特定腐蚀介质（如Cl⁻含量>25ppm）与应力共同作用，导致脆性开裂‌2。

• ‌结焦与沉积‌：结焦严重未及时清理，阻碍热量传递，引发管壁过热‌1。

设计与管理因素

• ‌设计选材不当‌：如对腐蚀环境（如Cl⁻）认识不足，选用不耐蚀材料。

• ‌安装应力集中‌：支吊架设置不合理或管道排布过密，导致机械应力集中‌45。

• ‌维护不足‌：未定期检测或超期服役，未能及时发现材料劣化‌5。

典型断裂案例

• ‌应力腐蚀开裂‌：某锅炉管在弯管段因冷加工硬化和Cl⁻介质共同作用，形成沿晶裂纹‌2。

• ‌蠕变断裂‌：高温炉管长期运行后，材料在应力下发生蠕变损伤。