ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Защита от сероводородного расслоения и растрескивания нефтезаводской аппаратуры из "Коррозия и защита химической аппаратуры ( справочное руководство том 9 )" Для защиты нефтяной аппаратуры от водородного расслоения в сероводородных средах рекомендуются следующие меры [12, 39] очистка нефтепродуктов от сероводорода, изготовление аппаратов из биметалла (сталь Ст. 3 + 0X13), нанесение на рабочую поверхность аппаратов защитных покрытий и применение ингибиторов. [c.58] В качестве предельно допустимой (после очистки) концентрации сероводорода в нефтепродуктах рекомендована [5] величина, соответствующая парциальному давлению НгЗ в газовой фазе 0,001 атм. Многолетний опыт эксплуатации нефтеперерабатывающего оборудования свидетельствует об отсутствии водородного разрушения в аппаратах, соприкасающихся с продуктами, содержащими такое или меньшее количество сероводорода. [c.58] При очистке нефтепродуктов от сероводорода необходимо создать условия, полностью предотвращающие попадание в аппараты, соприкасающиеся с очищенными продуктами, влажных сульфидов, которые сами по себе могут явиться причиной наводороживания и последующего расслоения стали. Влажные сульфиды могут оказаться, например, в аппаратах в случае недостаточного отстаивания при отделении раствора щелочи от продукта в процессе щелочной очистки. [c.58] Весьма перспективна защита нефтезаводского оборудования от водородного расслоения с помощью ингибиторов коррозии. Можно рекомендовать опробованный в лабораторных и промышленных условиях водорастворимый ингибитор катапин БПВ. В трубопроводы перед защищаемой аппаратурой вводится водный раствор с концентрацией катапина БПВ1 г/л из расчета 10 л раствора на каждые 50 м продукта. [c.59] Во ВНИИНефтемаше разработана инструкция по ремонту аппаратов, подвергшихся водородному расслоению металла. Все дефектные участки стенки рекомендуется вырезать и на их место вварить стыковые заплаты, либо люки или штуцера из того же материала, что и аппарат. Чтобы предотвратить повторное расслоение металла, целесообразно защищать аппараты торкрет-бе-тонным или эпоксидным покрытиями. [c.59] По зарубежным данным [59, 64], эффективная защита емкостей для углеводородных газов от водородного разрушения достигается при нанесении полиуретановых покрытий. [c.59] Все названные выше мероприятия по предотвращению водородного расслоения металла обеспечивают и надежную защиту от сероводородного растрескивания. Вместе с тем, ряд способов защиты предотвращает растрескивание стали, но не гарантирует отсутствие расслоения в сероводородных средах. Однако, поскольку расслоение представляет собой значительно менее опасный вид разрушения, чем сквозное растрескивание, то положительное значение этих мероприятий очевидно. Основные меры защиты таковы ограничение прочности стали разработка и применение низколегированных сталей с пониженной склонностью к сероводородному растрескиванию термическая обработка элементов оборудования для снятия внутренних напряжений, возникших при гибке листов, сварке и т. д. нейтрализация (защелачивание) среды. Перечисленные мероприятия наиболее эффективны при комплексном применении. [c.59] Для предотвращения сероводородного растрескивания нефтяного оборудования рекомендуется [56, 65] применять стали с пределом текучести не более 52 кгс/мм . Более высокие значения предела текучести приемлемы лишь в тех случаях, когда имеется соответствующий положительный опыт эксплуатации оборудования из таких высокопрочных сталей в рассматриваемых конкретных средах. [c.59] ВЫСОКИХ внешних нагрузок сероводородному растрескиванию могут подвергаться и углеродистые или низколегированные стали с относительно малой прочностью [47]. Необходимо также при проектировании и монтаже оборудования избегать насколько можно возникновения высоких напряжений в металле и не использовать материалы после холодной деформации. В частности, чрезмерная затяжка труб из углеродистых сталей (для предотвращения течей) может способствовать их последующему сероводородному растрескиванию. [c.60] Для оборудования, эксплуатируемого в условиях возможности сероводородного растрескивания, не рекомендуется применять при сварке низколегированных сталей аустенитные электроды, дающие швы с особо высокой склонностью к этому виду разрушения. Перспективным (нуждающимся в уточнении технологии) способом защиты от сероводородного растрескивания сварных швов представляется их пескоструйная или дробеструйная обработка, создающая наклеп в поверхностном слое. [c.60] Выше упоминалось о вредном влиянии никеля и марганца в стали на ее стойкость к сероводородному растрескиванию. Были разработаны низколегированные хромомолибденовые и хромалю-миниевомолибденовые стали, сочетающие хорошие прочностные характеристики с пониженной склонностью к растрескиванию в сероводородных растворах [66, 67]. К ним относятся стали следующего состава 1) 0,13% С 2,2% Сг2 0,35% Мо 0,35% А1 0,10% V (закалка при 950—1100°С и отпуск при 650—675°С) и 2) 0,12% С 2,4% Сг 1,0% Мо 0,5% V (закалка и отпуск при 750°С). Разработана также высокопрочная сталь, не содержащая никеля, с несколько повышенным содержанием хрома и добавкой алюминия. Химический состав этой стали 0,12—0,17% С 0,20—0,40% 51 0,50-0,70% Мп 0,035% 5 0,035% Р 1,10-1,40% Сг 0,25-0,30% Мо 0,30—0,60% А1. Механические свойства (Тв 70 кгс/мм ао.2 60 кгс/мм б 21—29%. Испытания [57] показали значительно более высокую стойкость к сероводородному растрескиванию этой стали по сравнению с известными сталями того же уровня прочности. [c.60] Повышенную стойкость к сероводородному растрескиванию имеет хромомолибденовая сталь (0,28—0,33% С 0,40—0,60% Мп 0,80—1,10%Сг 0,15—0,25% Мо) после закалки и отпуска при 677—716 °С (00,2 63 кгс/мм2) [68]. [c.60] Повышенная стойкость рассмотренных выше низколегированных сталей к сероводородному растрескиванию не связана со снижением поглощения водорода. Присутствующие в этих сталях незначительные количества легирующих добавок не влияют заметно на наводороживание [25, 29]. Увеличение стойкости к растрескиванию обусловлено улучшением пластичности стали. [c.60] Метод нейтрализации — защелачивания сред, вызывающих сероводородное растрескивание стали, базируется на упомянутом выше резком снижении наводороживания и растрескивания металла при переходе от кислых к щелочным сероводородным растворам. Отмечается [47] прекращение растрескивания при pH 9,5. Однако для оборудования из высокопрочных сталей рекомендуется [48] защелачивание до pH 13. Нейтрализацию обычно осуществляют путем введения аммиака или растворов едкого натра. При использовании последних необходимо принять меры предосторожности против возникновения другого опасного вида разрушения — щелочного растрескивания стали (см. гл. 4). Введение аммиака (без жесткого контроля pH) допускается лишь в системы, не содержащие элементов оборудования из медноцинковых и медноалюминиевых сплавов (в присутствии аммиака эти сплавы подвергаются коррозионному растрескиванию). Никель и никелемедные сплавы неустойчивы в растворах аммиака, особенно при повышенных температурах. [c.61] Для защиты от сероводородного растрескивания рекомендуется также нанесение защитных эпоксидных покрытий на особо склонные к этому виду разрушения сварные соединения аппаратуры. Т0Т метод был успешно опробован [67] на емкостях для углеводородных газов, содержащих сероводород. [c.61] Применение нержавеющих сталей для защиты от растрескивания в сероводородных средах подробно рассматривается в гл. 4. [c.61] Следует отметить, что среди применяющихся отечественных и зарубежных ингибиторов сероводородной коррозии отсутствуют соединения, вызывающие избирательное усиление наводороживания стали. [c.62] Весьма важным представляется своевременное обнаружение опасности водородного разрушения (расслоения или растрескивания) металла оборудования. Из имеющихся методов оптимальным является применение водородных зондов . Конструкция этих зондов (рис. 3.14) имитирует несплош-ности в металле оборудования, где происходит накопление молекулярного водорода. Датчиком является нижний конец трубки, который устанавливается во внутреннее пространство аппаратов или трубопроводов. При условиях, вызывающих наводороживание (и, соответственно, создающих опасность расслоения или растрескивания) стали, водород диффундирует через тонкостенную трубку (изготовленную из материала аппарата) и скапливается в пространстве между трубкой и внутренним стержнем. Назначение последнего заключается в уменьшении внутреннего объема зонда, что повышает его чувствительность. Проникновение водорода вызывает повышение давления внутри зонда, которое фиксируется манометром, находящимся снаружи аппарата. [c.62] Вернуться к основной статье