Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1263 вуза, 4625 предмета.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:

Химсопрмат

.pdf
Скачиваний:
71
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
9.14 Mб
Скачать
☆

 

Теплообменное и холодильное оборудование

Таблица П.4

 

 

 

 

 

 

 

№№

Наименование

Материалы и методы защиты от коррозии

KП , мм/год

п/п

оборудования

 

 

 

 

Теплообмен-

При температуре среды межтрубного про-

 

 

 

странства ниже 260° С и содержании серо-

 

 

 

ники нагрева

водорода менее 0,01% трубы изготавлива-

 

 

1

нефти до

ются из стали 10, 20 по ГОСТ 14246-79.

Kугл.ст

0,02

ЭЛОУ и нагре-

При температуре среды межтрубного про-

 

 

 

 

ва обессолен-

странства выше 260° С и содержании серо-

 

 

 

ной нефти

водорода от 0,01% и выше исполнение

 

 

 

 

труб – из стали 08Х13

 

 

 

 

Трубы из ЛАМШ 77-2-0,05 при содержа-

 

 

 

Теплообмен-

нии солей более 2000 мг/л.

Kугл.ст

0,02

2

ник соленой

При содержании солей до 2000 мг/л и

 

воды

pH 7,5 трубы изготавливаются из стали

 

 

 

 

06Х22Н6Т

 

 

 

Пародистил-

 

Трубное

 

лятный тепло-

 

 

 

Kугл.ст

0,03

3

обменник на-

Трубы из стали 10, 20

грева нефти и

Межтрубное

 

нестабильного

 

Kугл.ст

0,02

 

бензина

 

 

 

 

Теплообмен-

Для высокосернистых нефтей допускается

Трубное

4

ник «мазут-

Kугл.ст

0,03

гудрон» и «ма-

исполнение трубы из стали 08Х13, в ос-

Межтрубное

 

тальных случаях – сталь 10, 20

 

зут-мазут»

 

Kугл.ст

0,02

 

Рибойлер ко-

 

Трубное

5

лонны вторич-

Трубы из стали 10, 20

Kугл.ст

0,02

ной перегонки

Межтрубное

 

и стабилизаци-

 

 

 

Kугл.ст

0,02

 

онной колонны

 

 

 

 

 

 

Теплообмен-

При содержании в воде солей более 2000

 

 

 

мг/л – трубы из латуни, при pH среды,

 

 

6

ник нагрева

 

-

равной 7,0, – трубы из стали 08Х22Н6Т, в

 

 

конденсата

 

 

 

остальных случаях – сталь 10, 20

 

 

 

 

 

 

 

Конденсатор-

Для сернистых и малосернистых нефтей и

 

 

 

холодильник

при рН среды более 8,0 – трубы из стали

 

 

 

верхнего пого-

 

 

 

10, 20.

 

 

 

на колонны

Для сернистых нефтей при температуре

Kугл.ст

0,02

 

предваритель-

7

стенок ниже 130° С и pH 8 – трубы из

ного испарения

K08Х 22Н 6Т 0,02

 

стали 08Х22Н6Т.

 

нефти и верх-

 

 

 

них погонов

Для высокосернистых нефтей и сернистых

 

 

 

при температуре стенки выше 130° С –

 

 

 

атмосферной

 

 

 

трубы из ЛАМШ 77-2-0,05

 

 

 

колонны

 

 

 

 

 

 

429

Окончание табл. П.4

 

Конденсатор

Для малосернистых нефтей – трубы из ста-

 

 

 

 

холодильник

 

 

 

 

ли 10, 20.

 

 

 

 

смеси водяных

 

 

 

 

Для сернистых нефтей – трубы из стали

 

 

 

8

паров с газами

 

-

 

08Х22Н6Т.

 

 

 

разложения ва-

 

 

 

 

Для высокосернистых нефтей – трубы из

 

 

 

 

куумной ко-

ЛАМШ 77-2-0,05

 

 

 

 

лонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Водяной холо-

 

 

 

 

 

дильник угле-

При рН воды более 8,0 – трубы из стали 10,

Kугл.ст 0,01 0,1

9

водородных

20.

газов и доох-

Для сернистых нефтей – трубы из стали

K08Х 22Н 6Т

0,01

 

ладители бен-

 

08Х22Н6Т

 

 

 

 

зина, керосина

 

 

 

 

 

и дизтоплива

 

 

 

 

 

 

При рН более 8,0 и ингибировании воды –

 

 

 

 

Холодильник

трубы из стали 10.

K08Х 22Н 6Т

0,01

 

При температуре стенки труб ниже 130° С

10

орошения ва-

– трубы из стали 08Х22Н6Т.

Kлатуни

0,05

 

куумной ко-

Для высокосернистых и сернистых нефтей

 

 

 

 

лонны

 

 

 

 

при температуре стенки более 130° С –

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трубы из ЛАМШ 77-2-0,05

 

 

 

 

АВО верхних

 

 

 

 

 

погонов ко-

Для малосернистых нефтей – трубы из ста-

 

 

 

 

лонны предва-

 

 

 

 

ли 10.

 

 

 

 

рительного ис-

Для сернистых нефтей при температуре

Kугл.ст

0,05

11

парения нефти,

стенок ниже 130° С и рН среды более 8,0 –

K08Х 22Н 6Т

0,02

атмосферной

трубы из стали 08Х22Н6Т.

 

колонны, по-

Kлатуни

0,02

 

Для высокосернистых нефтей при темпера-

 

гонов вакуум-

туре стенки более 130° С – трубы из

 

 

 

 

ной колонны и

ЛАМШ 77-2-0,05

 

 

 

 

соляного рас-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

твора

 

 

 

 

430

 

 

Трубчатые печи

 

Таблица П.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№№

Наименование

Материалы и методы защиты от коррозии

KП , мм/год

п/п

оборудования

 

 

 

 

 

 

Печь нагрева

Для сернистых и высокосернистых нефтей

 

 

 

элементы всех частей продуктовых змееви-

 

 

 

горячей струи

 

 

 

ков выполнены из стали 15Х5М, 15Х5ВФ,

 

 

 

колонны пред-

 

 

 

Х9М, толщиной 4 мм.

 

K15Х 5М

 

1

варительного

При переработке малосернистых нефтей, а

до 0,4

испарения

также нефтей с высоким порогом термо-

Kугл.ст

0,4

 

нефти и печь

 

стабильности

сераорганических

соедине-

 

 

 

нагрева сырья

 

 

 

ний из стали 15Х5 (при температуре стенки

 

 

 

атмосферной

 

 

 

не более 425° С) с толщиной стенки не ме-

 

 

 

колонны

 

 

 

нее 4 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Печь нагрева

Элементы продуктового змеевика печи из

Kугл.ст

0,4

циркулируе-

углеродистой стали толщиной 4 мм

 

мой флегмы

 

 

 

 

 

 

 

Для сернистых и высокосернистых нефтей

 

 

 

 

элементы всех частей продуктовых змееви-

 

 

 

 

ков выполнены из стали 15Х5М, 15Х5ВФ,

 

 

 

 

Х9М толщиной 4 мм.

 

K15Х 5М

до 0,4

3

Печь нагрева

При переработке малосернистых нефтей, а

мазута

также нефтей с высоким порогом термо-

Kугл.ст

0,4

 

 

стабильности

сераорганических

соедине-

 

 

 

 

ний из стали 15Х5 (при температуре стенки

 

 

 

 

не более 425° С) с толщиной стенки не ме-

 

 

 

 

нее 4 мм

 

 

 

 

 

Пароперегре-

Элементы змеевиков из труб

стали 20

 

 

 

ватель для во-

(температура стенки не более 400° С) или

 

 

 

дяного пара,

15ХМ (температура стенки не более 560°

KП 0,5 до 1,0

4

решетки и

С). Решетки

и подвески –

из стали

 

подвески для

35Х23Н7СЛ, 25Х23Н7СЛ

 

 

 

 

змеевиков всех

 

 

 

 

 

 

печей

 

 

 

 

 

431

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………….… 4

1. Социальные, экологические и экономические проблемы борьбы с разрушением конструкционных материалов……..… 4

2.Определение понятия «коррозия металлов». Термины и стан-

дарты……………………………………………………………… 10

3. Общие сведения о коррозионной стойкости металлов……..… 13

4.Классификация коррозионных процессов……………………... 14

5.Показатели коррозии металлов. Десятибалльная шкала коррозионной стойкости металлов…………………………..…. 21

Глава 1. ХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ………………… 27

1.1.Основы химической коррозии металлов……….......................... 27

1.2.Структура металлов и ее влияние на коррозионные процессы.

Основы термодинамики коррозии металлов…………………...

29

1.3. Коррозия металлов в неэлектролитах…………………..………

36

1.4. Основные стадии газовой коррозии металлов………………….

38

1.5. Защитные пленки на металлах………………………………..…

42

1.6. Механизм химической коррозии……………………………..…

53

1.7. Влияние внутренних и внешних факторов…………………..…

57

1.8. Жаростойкое легирование. Основные легирующие элементы..

61

Глава 2. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ…….

70

2.1.Основы электрохимической коррозии……………………..…... 70

2.2.Закономерности кинетики электродных реакций…………..…. 80

2.3.Общая характеристика электрохимического коррозионного

процесса и явление поляризации……………………………..…

85

2.4. Коррозионный процесс с водородной деполяризацией………..

89

2.5. Коррозионный процесс с кислородной деполяризацией………

93

2.6.Коррозионные диаграммы…………………………………….… 97

2.7.Пассивность металлов……………………………………….…... 101

2.8.Факторы электрохимической коррозии металлов и сплавов…. 106

2.8.1.Внутренние факторы……………………………………… 106

2.8.2.Внешние факторы…………………………………….…… 113

432

Глава 3. БИОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ…………………………… 122

3.1.Классификация микроорганизмов, участвующих в биоповре-

ждениях…………………………………………………………… 123

3.2.Химический состав микроорганизмов………………………….. 129

3.3.Влияние различных факторов…………………………………... 131

3.4.Классификация биоповреждений металлоконструкций………. 133

3.5.Биоповреждения полимерных материалов…………………….. 141

3.6.Механизм биоповреждений материалов……………………….. 144

3.7.Методы защиты от биоповреждений…………………………… 152

3.7.1.Классификация методов защиты…………………………. 152

3.7.2.Методы защиты, применяемые на стадии производства.. 153

Глава 4. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

СРЕДАХ………………………………………………………..… 161

4.1.Атмосферная коррозия металлов……………………………….. 161

4.2.Почвенная коррозия металлов………………………………….. 166

4.3.Морская коррозия металлов………………………………..…… 173

4.4.Локальные виды коррозии………………………………………. 176

4.4.1.Питтинговая коррозия…………………………………..... 177

4.4.2.Язвенная коррозия………………………………………… 183

4.4.3.Щелевая коррозия……………………………………….... 185

4.4.4.Межкристаллитная коррозия…………………………..… 187

4.4.5.Контактная коррозия……………………………………… 196

4.4.6.Коррозионное растрескивание металлов………………... 205

4.4.7.Коррозионная усталость металла………………………… 212

4.4.8.Фреттинг-коррозия……………………………………....... 214

4.4.9.Коррозионная кавитация…………………………………. 218

4.4.10.Коррозионная эрозия…………………………………….. 219

4.5.Влияние конструктивных факторов на развитие коррозион-

ных разрушений аппаратов…………………………………….... 220

4.6.Обезуглероживание стали……………………………………….. 225

4.7.Водородная коррозия……………………………………………. 227

4.8.Сернистая коррозия……………………………………………... 230

433

Глава 5. КОРРОЗИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТАЛЛОВ

И СПЛАВОВ…………………………………………………….. 233

5.1.Материалы на основе железа………………………………….... 233

5.2.Материалы на основе цветных металлов и сплавов…………... 248 5.2.1. Алюминий и его сплавы………………………………….. 248

5.2.2.Магний и его сплавы……………………………………… 250

5.2.3.Медь и медные сплавы……………………………………. 251

5.2.4.Никель и его сплавы………………………………………. 255

5.2.5.Олово……………………………………………………….. 259

5.2.6.Свинец……………………………………………………... 259

5.2.7.Цинк………………………………………………………... 261

5.2.8.Титан и его сплавы………………………………………... 263

Глава 6. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОРРОЗИОННО-СТОЙКИЕ

МАТЕРИАЛЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

В НЕФТЯНОЙ ОТРАСЛИ…………………………………..... 265

6.1.Конструкционные материалы, их свойства и применение……. 268

6.2.Неметаллические материалы для защитных покрытий……….. 272

6.3.Методы испытаний неметаллических материалов и лакокрасочных покрытий……………………………………... 277

6.4.Изменение свойств неметаллических материалов в процессе эксплуатации………………………………………… 291

6.4.1. Проницаемость полимерных материалов……………….. 291

 

6.4.2. Устойчивость к разрушению……………………………

295

6.5.

Прогнозирование работоспособности оборудования из неме-

 

 

таллов и долговечности полимерных покрытий……………….

301

6.6.

Коррозионное оборудование из неметаллических материалов…

306

6.7.Технология нанесения защитных покрытий из лакокрасочных материалов……………………………………………………..… 310

Глава 7. МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОБОРУДОВАНИЯ ОТ КОРРОЗИИ... 313

7.1. Изменение состава среды……………………………………..… 315

7.1.1.Снижение агрессивности среды………………………….. 315

7.1.2.Ингибиторная защита…………………………………….. 316

7.2.Электрохимическая защита……………………………………... 324

434

7.2.1.Катодная защита…………………………………………... 327

7.2.2.Протекторная защита…………………………………..…. 334

7.2.3.Использование вторичных алюминиевых сплавов в ка-

честве протекторов………………………………………………. 339

7.2.4.Анодная защита………………………………………….... 344

7.2.5.Электродренажная защита……………………………….. 349

7.2.6.Кислородная защита…………………………………….... 354

7.3.Защитные тонкослойные покрытия…………………………..… 355

7.3.1.Фосфатирование…………………………………………... 356

7.3.2.Оксидирование…………………………………………..... 359

7.3.3.Анодирование……………………………………………... 360

7.3.4.Гальванические покрытия……………………………..…. 362

7.3.5.Жаростойкие металлические покрытия………………….. 368

Глава 8. КОРРОЗИЯ ОБОРУДОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОПЕРЕРА-

БОТКИ…………………………………………………………… 374

8.1.Специфика коррозионных разрушений оборудования НПЗ….. 381

8.2.Коррозия установок электрообессоливания и электрообезво-

живания нефти (ЭЛОУ)…………………………………………. 383

8.3.Опыт эксплуатации протекторной защиты нефтяных резер-

вуаров…………………………………………………………….. 386

8.4.Установки АТ и АВТ…………………………………………….. 391

8.5.Установки гидроочистки………………………………………... 394

8.6.Установки платформинга……………………………………..… 396

8.7.Каталитический крекинг………………………………………… 398

8.8.Газофракционирующие установки (ГФУ)……………………... 400

8.9.Фенольная очистка масел……………………………………….. 400

8.10.Основные материалы для производства оборудования НПЗ…. 401

8.10.1.Металлы………..……………………………………….... 401

8.10.2.Неметаллические материалы……..…………………..… 412

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК …………………………………….. 416

ПРИЛОЖЕНИЕ ……………………………………………………..………... 422

435

Учебное пособие

КАЦ НИКОЛАЙ ГРИГОРЬЕВИЧ СТАРИКОВ ВИКТОР ПЕТРОВИЧ ПАРФЕНОВА СВЕТЛАНА НИКОЛАЕВНА

Химическое сопротивление материалов и защита оборудования нефтегазопереработки от коррозии

Редактор Е.С. Захарова

Выпускающий редактор Н.В. Беганова

Подписано в печать 20.12.10 Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная.

Усл. п.л. 29,5. Тираж 1000 экз. Рег. № 247/10 Заказ №

______________________________________________________________________

Машиностроение 107076, г. Москва, Стромынский пер., 4/1 Отпечатано в типографии

Самарского государственного технического университета 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244, корпус № 8

436

437

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности