Введение к работе
Актуальность работы. В России потери от коррозии составляют около 12 % национального дохода, при этом на топливно-энергетический комплекс приходится 20% потерь Срок службы установок большинства нефтеперерабатывающих заводов превышает нормативный в 2-3 раза и требует замены оборудования Металл оборудования установок первичной переработки нефти при эксплуатации подвергается совокупному воздействию высоких температур и давлений, коррозионно-агрессивных соединений, механических нагрузок и т д, приводящих к ухудшению его коррозионной стойкости и механических свойств и, как следствие, зачастую, к внезапному разрушению и аварийным ситуациям
Коррозионная стойкость металла определяется средой, в которой он эксплуатируется Однако в литературе отсутствуют данные о коррозионной стойкости различных металлов в средах, соответствующих первичной переработке нефти и в конденсатах пропаривания, высокая агрессивность которых определяет вероятность возникновения и дальнейшего развития питтингов на металлах в период остановки и эксплуатации оборудования и требует разработки новых систем ингибиторной защиты Схема ингибиторной защиты отдельных блоков, а также полностью тел колонн в мировой практике не разработана Проведение систематических исследований коррозионной стойкости материалов, выбор эффективных ингибиторов коррозии позволяет сделать рекомендации по новым системам защиты от коррозии в различных режимах эксплуатации установок первичной переработки нефти
Работа выполнена в соответствии с планами НИР ОАО «ВНИИНефтехим» и договорами с ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез»»
Цель работы Изучить коррозионную стойкость сталей в агрессивной среде, возникающей при эксплуатации установок первичной переработки нефти, а таюке конденсатах пропаривания и выявить факторы, позволяющие снизить коррозию конструкционных материалов
Для достижения этой цели следовало решить следующие задачи
-
Исследовать химическими и электрохимическими методами питтингостой-кость легированных сталей в водных растворах электролитов, моделирующих конденсаты пропаривания оборудования, и в рабочем режиме эксплуатации установок
-
Исследовать химическими и электрохимическими методами эффективность ингибиторов общей и питтинговой коррозии стали 08X13
-
Разработать принципы и схемы ингибиторной защиты оборудования всех блоков установок первичной переработки нефти в рабочем режиме эксплуатации на примере Киришского нефтеперерабатывающего завода Научная новизна.
1 Химическими и электрохимическими методами исследована коррозионная стойкость ряда сталей в водных растворах электролитов, моделирующих
конденсаты пропаривания, и в рабочем режиме эксплуатации Установлено, что наибольшей стойкостью обладает сталь 015Х18М2Б В наибольшей степени питтинговой коррозии подвергается сталь 08X13 (материал плакирующих слоев), что является одной из главных причин коррозионного растрескивания плакирующих слоев, сварных швов и околошовных зон во всех аппаратах, изготовленных из биметаллов
-
Изучена эффективность ряда промышленных неорганических и органических ингибиторов коррозии стали 08X13 Показано, что наиболее эффективными ингибиторами являются нитрит натрия и нитрит дициклогексиламина (НДА) Обнаружен синергетический эффект при применении НДА в смеси с триполифосфатом натрия
-
Установлено, что при введении высокоэффективных ингибиторов питтинго-стойкость стали 08X13 близка к сталям, легированным молибденом 015Х18М2Б и 10Х17Н13МЗТ
-
Предложена новая схема ввода ингибиторов в рабочем режиме эксплуатации колонн первичной переработки нефти, обеспечивающей защиту от коррозии оборудования всех блоков установки
Практическая ценность. В результате коррозионного мониторинга, анализа коррозионного состояния действующего оборудования установок первичной переработки нефти и коррозионных испытаний сталей, проведенных различными методами, обоснована необходимость корректировки проектных нормативов в части выбора конструкционных металлов при изготовлении и ремонте оборудования Показано, что выбор стали 08X13 в качестве плакирующего материала недостаточно обоснован в связи с ее высокой склонностью к локальным видам коррозии во всех режимах эксплуатации установок
В результате испытаний различными методами показана целесообразность использования сталей ферритного класса типа 015Х18М2Б, обладающих высокой питтингостойкостью, в качестве материала плакирующего слоя взамен стали 08X13 Разработана программа опытно-промышленных испытаний ингибиторов питтинговой и общей коррозии стали 08X13 при пропаривании атмосферной колонны установки АВТ-2 Киришского НПЗ Планируется поэтапное внедрение новой схемы ингибиторной защиты в рабочем режиме эксплуатации установок первичной переработки нефти
Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения новой схемы применения ингибиторов коррозии на установках первичной переработки нефти составляет 102 млн руб на 1 млн тонн перерабатываемой нефти или ~1840 млн руб для годового объема переработки нефти на Киришском НПЗ На защиту выносятся:
-
Экспериментальные данные по коррозионной стойкости различных сталей в агрессивных средах, соответствующих первичной переработке нефти, и конденсатах пропаривания
-
Результаты испытаний различных ингибиторов и их смесей
3 Разработка новой схемы ингибиторной защиты в рабочем режиме эксплуатации установок первичной переработки нефти
Публикации По теме диссертации опубликовано 10 работ, в т ч 5 статей, 2 тезиса 2-х докладов и 3 доклада на международных конференциях
Апробация работы
Основные результаты работы доложены на 25-й Европейской конференции по акустико-эмиссионному методу (Прага, 11-13 сент 2002г), 6-м, 7-м и 8-м Международных форумах "Топливно-энергетический комплекс России" (Санкт-Петербург, 11-13 апр 2006г, 10-12 апр 2007г), 9-й Международной научно-практической конференции "Защита от коррозии Новые материалы и технологии защиты от коррозии" (Санкт-Петербург, 31 мая - Іиюня 2006г), международной научно-практической конференции "Нефтегазопере-работка и нефтехимия-2006" (Уфа, 23-26 мая 2006г), отраслевом совещании главных механиков нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий (Кири-ши, 6-10 дек 2004г ) (3 доклада)
Объем диссертации Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и библиографического списка, включающего 290 ссылок на отечественных и зарубежных авторов (на 30 стр ), 5 приложений (на 25 стр ), содержит 141 стр , в тч 19 таблиц и 40 рисунков
