Парпуц Татьяна Петровна. Локальная коррозия оборудования из нержавеющих сталей при эксплуатации установок переработки нефти

Краткое описание

Парпуц Татьяна Петровна. Локальная коррозия оборудования из нержавеющих сталей при эксплуатации установок переработки нефти : дис. ... канд. хим. наук : 05.17.03 СПб., 2006 160 с. РГБ ОД, 61:07-2/302

ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт нефтехимиче-
ских процессов - ВНИИНефтехим»
ПАРПУЦ Татьяна Петровна
ЛОКАЛЬНАЯ КОРРОЗИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩИХ
СТАЛЕЙ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТАНОВОК ПЕРЕРАБОТКИ
НЕФТИ
05.17.03 - Технология электрохимических процессов и защита от коррозии
Диссертация на соискание ученой степени
кандидата химических наук
Научный руководитель:
Докт. техн. наук, ст. научн. сотр.
В.В.Бурлов
Санкт - Петербург
2006г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. Литературный обзор 11
1Л. Коррозионная агрессивность технологических сред в процессах переработки нефти и ее влияние на стойкость металла оборудовать 11
1.2. Питтинговая коррозия 17
ГЛАВА 2. Исследовать локальных коррозионных поражений сталей типа Х18Н10Т и аустешггных сварных швов в условиях эксплуатации технологических установок нефтеперерабатывающих производств 47
2Л. Основные принты локальных коррозионных поражений металла оборудовать установок переработки нефти 47
2.2. Методы экспериментальной работы 53
2.3. Локальная коррозия сталей типа 12Х18Н10Т и аустенитных свар¬
ных швов оборудовать в технологических средах установок первич¬ной переработки нефти 60
2.4. Локальная коррозия сталей типа Х18Н10Т и аустенитных сварных
швов оборудовать в технологических средах установок риформинга 70 ГЛАВА 3. Исследование стойкости аустенитной нержавеющей стали 12Х18Ш0Т к шггшнговой коррозии в водных растворах электроли¬тов, моделирующих конденсаты пропаривать установок НПЗ 81
3.1. Моделирование состава конденсатов пропаривать основного
оборудовать нефтеперерабатывающих и нефтехимических произ¬водств 82
3.2. Исследование стойкости закаленной и сенсибилизированной стали
12Х18Н10Т к питтинговой коррозии в водных растворах электролитов химическим методом 87
3.3. Корреляционные зависимости химических показателей ниттинго- стойкости сенсибилизированной стали I2X18H10T от состава раство-
ров электролитов 107
ГЛАВА 4. Электрохимические исследования стойкости сенсибилизи-рованной стали 12Х18Н10Т к питтинговой коррозии в водных раство-рах электролитов 117
4.1. Показатели питтингостойкости сенсибилизированной стали
12Х18Н10Т в кислых водных растворах электролитов при гальвано-статической и потенциодинамической поляризации 117
4.2. Корреляционные зависимости электрохимических показателей
питтингостойкости сенсибилизированной стали 12Х18Н10Т от состава растворов электролитов 139
ВЫВОДЫ 143
ЛИТЕРАТУРА 146

Список литературы

ВЫВОДЫ
1. На основе экспериментальных данных промьішлеїшьіх испытаний и ре¬зультатов технического освидетельствовашія и ревизии оборудования выявле¬ны и систематизированы виды, особенности и причины локальных коррозион¬ных поражений аустенитных нержавеющих сталей на всех этапах эксплуата¬ции! установок переработки нефти.
2. Предложена и экспериментально обоснована принципиальная схема про¬текания локальных коррозионных процессов на сталях типа Х18Н10Т и аусте¬нитных сварных швах в низко- и высокотемпературном оборудован™ устано¬вок первичной и вторичной переработки нефти на различных технологических этапах эксплуатащш.
3. Показано, что основными причинами локальной коррозии аустешпных сталей и аустенитных сварных швов является наличие агрессивных компонен¬тов в технологических средах, накопление отложешш в аппаратах и трубопро¬водах при эксплуатащш в рабочем режиме, образование агрессивных конден¬сатов (растворов электролитов) при пропаривании оборудования перед ремон¬том, агрессивных паст при взаимодействии остающихся на стенках аппаратов отложешш с атмосферной влагой в период ремонта установок.
4. Обоснован состав растворов, моделирующих конденсаты пропаривания основного оборудовашш нефтеперерабатывающих и нефтехимических произ¬водств, для исследоваїпія стойкости аустенитных сталей к питтннговой корро-
31Ш.
5. Впервые химическим и электрохимическим методами в соответствии с ГОСТ 9.912 детально исследована склонность аустенитных сталей к питтинго- вой коррозии (на примере стали 12Х18Н10Т в закаленном и сенсибилизиро¬ванном состояшш) в растворах электролитов, моделирующих состав конден¬сатов пропаривания в широком диапазоне концеїгграций анионов и их соот¬ношений: концентрации хлор- и сульфат-ионов - от 0 до 5000 мг/дм , тио¬сульфат-ионов - от 0 до 100 мг/дм , сульфид-ионов - от 0 до 100 мг/дм . Уста¬новлено, что в растворах, моделирующих конденсаты пропаривания, сенсиби¬лизированные нержавеющие стали более склонны к питтинговой коррозии, чем закаленные.
6. Показано, что основные факторы, характершующие стойкость аустенит¬ной стали (на примере сенсибилизированной стали 12Х18Н10Т), к питтинго¬вой коррозии:
■ гаптинговый фактор и условный объем самого глубокого тптинга, опре¬деляемые химическим методом;
■ гальваностапиеский (АЕрс) и потенциодинамические (АЕФ, ДЕЬ) базисы питтингостойкости, определяемые по поляризационным кривым,
зависят от концентращш агрессивных анионов и их соотношений в растворах.
7. Впервые предложена система корреляционных (функциональных) зави¬симостей химических и электрохимических показателей питтингостойкости сенсибилизированной аустенитной стали (на примере стали 12Х18Н10Т) от состава раствора электролита, позволяющая прогнозировать вероятность за¬рождения гаггтинга в конденсатах пропаривания оборудования установок НПЗ перед ремонтом.
8. Показано, что предложенная система корреляционных (функциональных) зависимостей позволяет оценивать необходимую степень очистки оборудова¬ния при пропаривании, обеспечивающую снижение вероятности образования питтингов на стали на этапе пропаривания и их дальнейшего развития в пери¬од простоев при ремонтах и при последующей эксплуатащш установок в рабо¬чем режиме.
9. В результате электрохимических исследованш! на платине в хлоридно- сульфатных растворах, содержащих тиосульфат-ионы, показано, что стимули¬рующее действие тиосульфат-ионов на шггтшдообразовшше стали связано с преимущественным протеканием реакций анодного окисления с участием тио¬сульфат-ионов и воды.
10. Обоснована возможность снижения питтингообразования и коррозион¬ного растрескивания нержавеющих сталей и аустенитных сварных швов в оборудовании и сформулированы следующие рекомендации нефтеперераба¬тывающим заводам:
■ применение на блоках предварительной гидроочистки установок рифор¬минга водно-аммиачной промывки при эксплуатации оборудования в рабо¬чем режиме (по тракту газопродуктовой смеси и нестабильного гидрогени- зата);
выполнение сварки хромомолибденовых сталей перлитными электродами типа ЦЛ17 (взамен аустенитных) с последующей термообработкой сварного соединения для снятия в нем внутренних напряжений