换热器操作条件：操作温度为壳程90～100℃，管程30～35℃；操作压力为壳程0.2MPa，管程0.4MPa；介质为壳程循环水，管程酸性气体；双头螺栓M20×2.5mm，材质为35CrMoA 。

整个断口原始表面附着有大量腐蚀产物，断口源区有疲劳条纹，如图5、图6所示。随着裂纹深入扩展，扩展速度加快，逐步进入扩展区，呈放射状花样，由腐蚀疲劳阶段进入应力腐蚀开裂。

从上述检验结果可知, 断口处无塑性变形, 断口起源于螺栓螺纹根部, 并向心部呈放射状扩展。裂纹内所夹介质含有较多的硫和微量的氯等容易造成腐蚀的有害元素。由此可见，螺栓的断裂与其工作环境、螺栓材质、基体组织及硬度的不合理以及各种应力有直接关系。断裂螺栓的服役环境具备了产生腐蚀疲劳和应力腐蚀的全部条件。

（1）应力因素

钢在H₂S的水溶液中发生电化学反应：

阴极反应2H⁺+2e→2H→H₂

钢铁在H₂S的水溶液中，不只是由于阳极反应生成FeS而引起一般的腐蚀，而且阴极反应生成的氢还能向钢中渗透并扩散，引起钢的氢脆、氢鼓泡。同时，也是发生硫化物应力腐蚀的主要原因。

根据《螺栓在湿H2S环境中应力腐蚀试验研究》文章的介绍，该文通过试验得到的论结：

（1）35GrMoA钢在湿H、S环境中，在应力达到一定值的情况下会发生应力腐蚀。

（2）按GB 150—1998规定，常温条件下35CrMoA钢螺栓许用应力为210MPa，本次试验研究表明，实际使用中确实不超过210MPa，同时保证材料的调质热处理后性能符合规定要求，此条件下该种螺栓具备一定的抗H₂S应力腐蚀能力，符合安全使用要求。

换热器壳体紧固螺栓的断裂是腐蚀疲劳逐步发展为应力腐蚀造成的。物料中较高含量的H2S和过高的环境温度以及螺栓材质的不合理都是致使螺栓发生断裂的重要因素。建议如下:

（1）选用硬度小于22HRC、塑性高的螺栓, 来提高其抵抗硫化物应力腐蚀开裂及脆性断裂的能力。

（2）许多的使用经验表明，采用U形管换热器取代浮头式换热器也可以减轻管束的热膨胀应力。