corrosionprotectionПрактика противокоррозионной защитыTheory and Practice of Corrosion Protection1998-57382658-6797Association "CARTEC"10.31615/j.corros.prot.2020.96.2-6corrosionprotection-65Research ArticleОБОРУДОВАНИЕ НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ И НЕФТЕГАЗОПЕРЕРАБОТКИ – КОРРОЗИЯ И ЗАЩИТАКоррозионное состояние реакторов крекинга нефти как основной фактор пожаровзрывобезопасности при их эксплуатацииCorrosion state of oil cracking reactors as the main factor of fire and explosion safety during their operationКонстантиновА. Г.KonstantinovA. G.

Константинов Андрей Геннадьевич, ведущий инженер

г. Москва, ул. Космонавта Волкова, д. 5, кор.1

Andrey G. Konstantinov, leading engineer

5, building 1, st. Kosmonavta Volkova, Moscow

ЛукьяненкоН. А.LukyanenkoN. A.

Лукьяненко Наталия Андреевна, к.т.н., главный специалист

г. Москва, ул. Космонавта Волкова, д. 5, кор.1

Natalia A. Lukyanenko, Ph.D. in Technical Sciences, chiefspecialist

5, building 1, st. Kosmonavta Volkova, Moscow

РеформатскаяИ. И.ReformatskayaI. I.

Реформатская Ирина Игоревна, д.х.н.,с.н.с., профессор

г. Москва, ул. Бориса Галушкина, д. 4

Irina I. Reformatskaya, Doctor of Chemistry, Professor, senior researcher

4, st. Boris Galushkina, Moscow

reformir@yandex.ruАО «ГИАП-ДИСТ центр»РоссияJSC « GIAP-DISTcenter»Russian FederationАкадемия государственной противопожарной службы МЧС РоссииРоссияAcademy of the State Fire Service of Emercom of RussiaRussian Federation2020010520232525259Copyright © Константинов А.Г., Лукьяненко Н.А., Реформатская И.И., 20232023Константинов А.Г., Лукьяненко Н.А., Реформатская И.И.Konstantinov A.G., Lukyanenko N.A., Reformatskaya I.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.corrosion-protection.ru/jour/article/view/65

Определены коррозионные и механические свойства корпуса реактора каталитического крекинга нефти, изготовленного из нержавеющей стали Я1-Т (1Х18Н9Т), после его эксплуатации в течение более 60-ти лет. Химический состав металла реактора соответствует требованиям ГОСТ и предполагает выделение в его структуре неметаллических включений сульфида марганца, вызывающих развитие питтингов, и карбидов хро- ма, отвечающих за склонность к МКК. После длительной эксплуатации механические характеристики металла (предел прочности σв, предел текучести σт, относительное удлинение δ, относительное сужение Ψ), определен- ные с использованием цилиндрических образцов при температуре 20 ºС (ГОСТ 1497-84) и при температуре эксплуатации 465 ºС (ГОСТ 9651) на разрывной машине УТС 110М-50, соответствуют нормативным значениям. Металлографические исследования, проводящиеся с использованием оптического микроскопа “Axio Observer Z1m” при увеличениях х25, х75, х125, х200, х250, х400, х500, х1000, х2000 показали, что длительная эксплуа- тация металла при температуре 375…425 °С с периодическими перегревами до 550…650 ºС приводит к вы- делению избыточных фаз – карбидов хрома и карбонитридов титана. Границы зерен металла обогащаются карбидами Cr23C6, что вызывает потерю стойкости против МКК. Коррозионные питтинги и ослабленные границы зерен металла являются промоторами возникновения коррозионных трещин. Наиболее опасными участками крупногабаритного оборудования являются сварные соединения и зоны термического влияния. Обязательным условием пожаровзрывобезопасной эксплуатуции НПЗ является периодическая диагностика коррозионного состояния оборудования с целью выявления и своевременного устранения потенциально опасных участков, вероятность прорывов которых с последующим изливом и возгоранием нефти и нефтепродуктов наиболее высока.

The corrosion and mechanical properties of the oil catalytic cracking reactor vessel made of stainless steel Y1-T (1X18N9T) after its operation for more than 60 years have been determined. The chemical composition of the reactor metal meets the requirements of GOST and involves the isolation of non-metallic inclusions of manganese sulfide in its structure, which cause the development of pitting, and chromium carbides, which are responsible for the propensity to intergranular corrosion. After long-term operation, the mechanical characteristics of the metal (tensile strength σb, yield strength σt, elongation δ, relative contraction Ψ), determined using cylindrical samples at a temperature of 20 °C (GOST 1497-84) and at an operating temperature of 465 °C (GOST 9651), on the breaking machine TC 110M-50, correspond to the standard values. Metallographic studies carried out using an optical microscope “Axio Observer Z1m « at magnifications of X25, X75, x125, X200, X250, X400, X500, x1000, X2000 showed that long – term operation of the metal at a temperature of 375…425 °C with periodic overheating up to 550…650 °C leads to the release of excess phases, namely, chromium carbides and titanium carbonitrides. The metal grain boundaries are enriched with Cr23C6 carbides, which cause a loss of resistance against intergranular corrosion. Corrosion pitting and weakened metal grain boundaries are promoters of the occurrence of corrosion cracks. The most dangerous areas of large-size equipment are welded joints and zones of thermal influence. A mandatory condition for fire and explosionproof operation of the refinery is periodic diagnostics of the corrosion state of the equipment in order to identify and timely eliminate potentially dangerous areas, the probability of which breaching with subsequent spillage and fire of oil and petroleum products is the highest.

нефтеперерабатывающий заводнержавеющая стальлокальная коррозиякоррозионное растрескиваниеструктура металлакоррозионная диагностикаoil refinerystainless steellocal corrosioncorrosion crackingmetal structurecorrosion diagnosticsReferencesПашкевич К.Л., Шишканов Б.А., Крикунов А.А. и др. Опыт применения «азотной подушки» при эксплуатации резервуарного парка с высокосернистой нефтью // Инженерная практика. – 2019. – № 10. – С. 66-70.Pashkevich, K. L., Shishkanov, B. A., Krikunov, A. A., and others (2019). Experience of using the «nitrogen cushion» when operating a tank farm with high-sulfur oil. Engineering practice, (10), 66-70.Фрейман Л.И., Реформатская И.И., Боголюбский С.Д. Произведение растворимости сульфида марганца в металле как параметр коррозионной стойкости нержавеющей стали // Защита металлов. – 1980. – Т. 16, № 6. – С. 714-717.Freiman, L. I., Reformatskaya, I. I., & Bogolyubsky, S. D. (1980). Product of the solubility of manganese sulfide in metal as a parameter of corrosion resistance of stainless steel. Protection of metals, 16(6), 714-717.Фрейман Л.И., Реформатская И.И., Маркова Т.П. Взаимосвязь влияния легирующих элементов и сульфидных включений на пассивируемость и питтингостойкость нержавеющих сталей // Защита металлов. – 1991. – Т. 27, № 4. – С. 617- 625.Freiman, L. I., Reformatskaya, I. I., & Markova, T. P. (1991). Relationship of the influence of alloying elements and sulfide inclusions on passivation ability and pitting resistance of stainless steels. Protection of metals, 27(4), 617-625.Фрейман Л.И., Реформатская И.И., Маркова Т.П. Повышение коррозионной стойкости сталей предотвращением образования включений сульфида марганца // Химическое и нефтяное машиностроение. – 1991. – № 10. – С. 20-22.Freiman, L. I., Reformatskaya, I. I., & Markova, T. P. (1991). Increasing the corrosion resistance of steels by preventing the formation of inclusions of manganese sulfide. Chemical and petroleum engineering, (10), 20-22Реформатская И.И., Фрейман Л.И. Образование сульфидных включений в структуре сталей и их роль в процессах локальной коррозии // Защита металлов. – 2002. – Т. 37, № 5. – С. 511-516.Reformatskaya, I. I., Freiman, L. I. (2002). Formation of sulfide inclusions in the structure of steels and their role in local corrosion processes. Protection of metals, 37(5), 511- 516.Ульянин Е.А. Коррозионностойкие стали и сплавы. Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1991. – 256 с.Ulyanin, E. A. (1991). Corrosion- Resistant steels and alloys. Guide. 2nd ed., revised. and additional. Moscow: Metallurgy.Грузин П.Л., Бабикова Ю.Ф., Борисов Е.В. и др. Изучение подвижности атомов углерода в стали и сплавах при помощи изотопа С14 // В сб.: Проблемы металловедения и физики металлов. – М.: Металлургиздат, 1958. − С. 327-365.Gruzin, P. L., Babikova, Yu. F., Borisov, E. V. and others. (1958). Study of the mobility of carbon atoms in steel and alloys using the C14 isotope. in the book: Problems of metal science and metal physics. Moscow: Metallurgizdat, 327-365.Бокштейн Б. С. Диффузия в металлах. – М.: Металлургия, 1978. – 248 с.Bockstein, B. S. (1978). Diffusion in metals. Moscow: Metallurgy.Забелин С.Ф. Химико-термоциклическая обработка конструкционных материалов. Монография. – Чита: Изд-во ЗабГПУ, 2006. – 176 с.Zabelin, S. F. (2006). Chemical and thermocyclic processing of structural materials. Chita: Publishing house of ZabGPU.Реформатская И.И., Рыженков В.А., Родионова И.Г. и др. Коррозия поверхностей нагрева котельного оборудования электрических станций, изготовленного из стали 12Х18Н10Т // Защита металлов. – 2003. – Т. 39, № 5. – С. 599-605.Reformatskaya, I. I., Ryzhenkov, V. A., Rodionova, I. G., and others. (2003). Corrosion of heating surfaces of boiler equipment of electric stations made of steel 12X18N10T. Protection of metals, 39(5), 599-605.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.