大型铸造不锈钢构件广泛应用于化工、石油、制药、能源等对设备耐高温、耐腐蚀及对环境卫生要求极高的领域,这些构件在工艺流程中起主要作用,若发生失效,不仅造成非正常停产,甚至危及财产和员工的生命安全。作者针对某石化厂失效的大型铸造不锈钢阀体,通过理化检验方法与有限元分析方法分析,查找设备失效的主要原因,提出针对性的预防措施。作者基于构件裂纹扩展的基本理论,采用理化检验分析方法,系统地分析阀体失效类型、失效模式、断口形貌特征、服役条件、材质情况、使用和维修等因素,并依据形貌特征、工作环境及相关因素等展开了失效原因分析。通过对阀体进行理化检验分析,发现材料本身存在明显的铸造缺陷,阀体存在疏松,并且疏松缺陷在进出口直管段与阀体相贯处尤为突出;阀体材料的化学成分分析表明C、Si含量偏高;能谱分析表明局部区域晶界含碳量约达50%。同时,利用ANSYS有限元分析软件对阀体进行了结构应力分析,得到了阀体在稳态运行以及可能出现工艺波动时的应力分布情况。结果显示:正常工作条件下的结构应力水平较低,但在进出口直管段与阀体内壁相贯处的内表面存在应力集中现象;而闸板闭合时也在进出口直管段与阀体内壁相贯交处的内外表面区域产生应力集中现象。最后,结合理化检验结果及有限元分析结果,综合分析了阀体失效的原因。结果得出:阀体失效的主要原因是阀体本身存在严重的铸造缺陷,铸造疏松严重、孔洞尺寸大乃于形成原始裂纹源;操作时产生的结构应力及其波动,是裂纹扩展的动力源;高温及含氢介质的操作运行条件,导致材料脆性趋势突出,加速了裂纹的扩展。