Коррозионное состояние реакторов крекинга нефти как основной фактор пожаровзрывобезопасности при их эксплуатации

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.

1. Пашкевич 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. Реформатская 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.

6. Ульянин Е.А. Коррозионностойкие стали и сплавы. Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1991. – 256 с.

7. 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.

8. Бокштейн Б. С. Диффузия в металлах. – М.: Металлургия, 1978. – 248 с.

9. Забелин С.Ф. Химико-термоциклическая обработка конструкционных материалов. Монография. – Чита: Изд-во ЗабГПУ, 2006. – 176 с.

10. 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.