Для сварки печных змеевиков использованы аустенитные электроды марок: 03Л-3 (10Х25Н13Г2), ОЗЛ-8 и ОЗЛ-12 (04Х20Н9); ЭНТУ-3 (10Х25Н13Г2); АНЖР-1 (09Х25Н60М10); АНЖР-2 (06Х25Н40М7Г2); ЭА-395/9 (08Х15Н25М6Г2). Напряжения в стенках при расчетном рабочем давлении 5 МПа составляют 25,0—76,0 МПа, а с учетом фактического рабочего давления (3 МПа) на режиме — 15,0—45,0 МПа. При проведении реактивации катализатора давление значительно ниже (1,0—1,5 МПа) и напряжения в стенках печных змеевиков при этом составляют 5,0—22,5 МПа.

При обследовании стыков ни в одном случае не обнаружено выхода сварных швов из строя вследствие коррозии и коррозионного растрескивания. Всего обследовано более 900 стыков в различных точках обвязки и печных змеевиков при выполнении сварки различными аустенитными электродами и различном типе свариваемой стали (15Х5М, 15Х5МУ, 10Х2М1).

Положительные результаты получены при исследовании образцов, вырезанных из стыков радиантных змеевиков из стали 15Х5М печей риформинга в ПО «Кирншинефтеоргсинтез». Оба змеевика проработали в условиях оксихлорирования более 6 лет, подвергались десять раз регенерации и 6 раз осернению при температурах 490—510 С и давлениях 2,8—3,0 МПа. Результаты спектрального анализа исследованных образцов приведены в табл. 6.17 [9].

Таблица 6.17. Результаты спектрального анализа металла сварного соединения

Основной металл— сталь 15X5M, электрод — ОЗЛ-6

Ниже приведены результаты определения механических свойств металла сварного соединения (основной металл — сталь 15Х5М, электрод — ОЗЛ-6):

* Разрушение по основному металлу.

Меньшее содержание хрома и никеля в корне шва по сравнению с их содержанием в верхней части обусловлено большей долей участия основного металла в образовании шва. Это и привело к повышению твердости металла в корне шва.

Металлографическое исследование околошовной зоны, линии сплавления и шва показали отсутствие растрескивания структуры. Механические свойства сварных соединений удовлетворительные, структура металла шва — аустенитно-ферритная. В зоне сплавления образовалась науглероженная прослойка.

Для подтверждения полученных результатов проведены дополнительно специальные испытания с выдержкой в работающем оборудовании сварных образцов из стали 15X5M с электродами ОЗЛ-6 и АНЖР-2 и стали 10Х2М1 с электродами НИАТ-5 (тип Э-1IX15Н25М6АГ2) и АНЖР-2. При этом в сварных образцах создавалось двухосное напряженное состояние. Для этого изготавливали плоские кольцевые образцы, в отверстия которых приваривали дисковые вставки. Для таких образцов характерно наличие в шве или околошовных зонах остаточных сварочных напряжений растяжения, переходящих далее в уравновешивающее их напряжение сжатия. Ослабленным участком сварного соединения в отношении коррозии является участок околошовной зоны, который в процессе сварки нагревался до 500 —900 °С. В таких образцах трещины коррозии под напряжением хорошо заметны и располагаются обычно концентрично сварному шву на расстоянии 2—6 мм от линии сплавления. Все четыре типа образцов были помещены в реактор гидроочистки Р-1 и реактор риформинга Р-2 установки Л-35-11/600 ПО «Киришинефтеоргсинтез» и испытывались в течение 7600 ч в условиях двух регенераций с оксихлорированием. В реакторе гидроочистки помимо сварных дисковых образцов испытывали также напряженные петлеобразные образцы из стали 15Х5М с продольным сварным швом. Ни на одном из образцов признаков коррозионного растрескивания не обнаружено.

Для определения склонности к коррозионному растрескиванию стали 12Х18Н10Т при оксихлорировании па установке Л-35-11/300 Киришского НПЗ проводили испытания специальной опытной линии из стали этой марки [57]. Трубчатые образцы с толщиной стенки 2,75 мм, изготовленные из трубы диам. 273 X 15, монтировали на выходном коллекторе печи установки при входе в реактор Р-4. Напряжения составляли 130 МПа, что в 2—8 раз превышает напряжения в стенках печных трубопроводов действующих установок. Температура газопродуктовой смеси 490—510 °С, давление 3,0 МПа.

За время испытаний проведено три операции реактивации катализатора, включающие выжиг кокса, оксихлорирование и осернение (при этом в реакторы подано 820 л дихлорэтана и 124 л этилтиола). Опытная линия за 1 год испытаний в течение 373 ч подвергалась интенсивному воздействию хлор- и серосодержащих соединений.

Объемный состав циркулирующего газа, образующегося при выжиге кокса и оксихлорирования, следующий: