Условия остановки НПЗ
Во время остановки нефтеперерабатывающего завода сульфидный налет на поверхностях оборудования вступает в реакцию с влагой и кислородом воздуха с образованием политионовых кислот-H₂SₓO₆. Эти кислоты вызывают межкристаллитное коррозионное растрескивание под напряжением в сенсибилизированных нержавеющих сталях и, в меньшей степени, в никелевых сплавах. Теплообменники особенно уязвимы, поскольку они работают при температурах, при которых политионовая кислота SCC наиболее агрессивна (до 60 градусов во время остановки).
Инколой 825 — это сплав никеля-железа-хрома с добавками молибдена и меди. Он широко используется на нефтеперерабатывающих заводах благодаря своей устойчивости к хлоридному SCC и общей коррозии. Его устойчивость к SCC политионовой кислоте хорошая, но не абсолютная. Сплав может стать сенсибилизированным во время сварки или эксплуатации при высоких-температурах, создавая обедненные хромом-границы зерен, которые подвержены межкристаллитному разрушению.
У ПТФЭ нет границ зерен, механизма сенсибилизации и чувствительности к SCC. Сравнение проводится между сплавом, который устойчив к SCC благодаря тщательному металлургическому контролю, и полимером, который по своей природе неуязвим.
Механизм сенсибилизации и SCC в Incoloy 825
Incoloy 825 стабилизирован титаном, чтобы предотвратить сенсибилизацию-образование карбидов хрома на границах зерен, которые истощают соседний металл хромом. В состоянии-отожженного раствора, при правильной-термической обработке сплав устойчив к межкристаллитной коррозии и SCC политионовой кислоты.
Однако сенсибилизация может возникнуть, если сплав подвергается воздействию температур в диапазоне 550-800 градусов во время сварки, горячей штамповки или обслуживания. Даже стабилизированные сорта могут стать сенсибилизирующими при определенных условиях. Обедненные хромом границы зерен становятся анодными по отношению к внутренней части зерен. В политионовой кислоте преимущественно корродируют обедненные зоны, а трещины распространяются по границам зерен.
SCC может возникнуть при напряжениях значительно ниже предела текучести. Одних только остаточных сварочных напряжений достаточно, чтобы вызвать растрескивание. Трещины могут быть не видны до тех пор, пока теплообменник не окажется под давлением во время запуска, после чего возникает утечка.
| Параметр сопротивления SCC | Инколой 825 (раствор-отожженный) | Инколой 825 (сенсибилизированный) | ПТФЭ |
|---|---|---|---|
| Механизм защиты от коррозии | Пассивная пленка + Ti-стабилизация | Скомпрометированная пассивная пленка | Собственная стабильность связи C-F |
| Риск сенсибилизации | Низкая (при правильной термической-обработке) | Высокий (при неправильной обработке) | Н/Д (без границ зерен) |
| Чувствительность к SCC к политионовой кислоте | Низкий | Умеренная-Высокая | Никто |
| Требование инициирования трещины | Растягивающее напряжение + агрессивная среда | Такой же | N/A |
| Режим отказа | Межзеренный СУБ | Межзеренный СУБ | Постепенное ползучесть |
| Срок службы при циклическом НПЗ (лет) | 10-20 | 2-5 (если сенсибилизированы) | 15+ |
Зависимость процедуры остановки
Риском SCC политионовой кислоты в Incoloy 825 можно управлять с помощью следующих правильных процедур отключения: продувка азотом для исключения кислорода, промывка кальцинированной содой для нейтрализации политионовых кислот и поддержание теплообменника в сухом состоянии. Эти процедуры эффективны, но их необходимо каждый раз выполнять правильно. Одно-единственное неадекватное отключение может спровоцировать взлом.
ПТФЭ не требует специальной процедуры отключения. На материал не влияют политионовые кислоты, кислород, влага или любая их комбинация. Отключение можно производить в любой последовательности, в любом темпе, без риска для теплообменника. Такая операционная гибкость имеет ценность в реальном мире нефтеперерабатывающих заводов, где процедуры не всегда соблюдаются идеально.
Краткое содержание
Теплообменники из ПТФЭ по своей природе невосприимчивы к коррозионному растрескиванию под напряжением из политионовой кислоты, в то время как Incoloy 825 требует надлежащей термической обработки (для предотвращения сенсибилизации) и осторожных процедур отключения (для предотвращения коррозионных условий). ПТФЭ устраняет как металлургический риск, так и процедурную зависимость. Он обеспечивает надежную работу независимо от условий отключения, без режима отказа SCC.
Техническая поддержка для спецификации теплообменника из ПТФЭ для нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий доступна после предоставления данных о составе технологической жидкости, рабочих температурах и температурах останова, а также текущей истории SCC оборудования.
