На нефтеперерабатывающих заводах наблюдаются повреждения оборудования из хромоникелевых и хромоникельмолибденовых сталей из-за глубокой точечной коррозии и коррозионного растрескивания (КР). Эти виды коррозионных разрушений наблюдаются только при наличии в среде электролита и определенных коррозионно-активных агентов: хлоридов, сероводорода, цианидов. Такие условия создаются в основном в конденсационно-холодильном оборудовании установок АВТ, гидроочистки, гидрокрекинга и других, где по условиям работы из-за низкой коррозионной стойкости углеродистой стали необходимо применять легированные материалы. Аустенитные стали подвергаются точечной коррозии и КР в оборотной и морской воде, особенно при наличии застойных зон.
Общие вопросы, касающиеся точечной коррозии металлов (понятие, механизм, влияние различных факторов, оценка стойкости металлов), рассмотрены в работах [100—104].
В работе [105] изучалась склонность к питтингообразованию наиболее часто применяемых в нефтепереработке аустенитных и аустенитно-ферритных хромоникельмолибденовых сталей в зависимости от температуры раствора и содержания в нем ионов хлора. Химический состав исследуемых сталей по основным элементам указан в табл. 4.9.
На рис. 4,20 показаны области температур и концентраций хлор-иона в нейтральном водном растворе, при которых идет точечная коррозия различных нержавеющих сталей. Видно, что двухфазные стали имели преимущество по стойкости перед соответствующими аустенитными сталями (SAF 2304 перед 304; 3RE60 н SAF 2205 перед 316).
Стойкость сталей к точечной коррозии возрастает с увеличением содержания хрома, молибдена и азота [106]. При температуре 35 °С при всех концентрациях хлор-ионов точечной коррозии у исследуемых сталей не наблюдалось.
Положительное влияние молибдена на стойкость сплавов к точечной коррозии более эффективно проявляется в двухфазных сталях, чем в аустенитных [107].
На примере стали AF-22 изучено влияние pH раствора, температуры, концентрации NaCl (от 0,01 до 3 моль/л) и сероводорода на потенциал питтингообразования [108]. Установлено, что при комнатной температуре склонность к питтингообразованию незначительна и практически не зависит от концентрации NaCl, При повышения температуры до 50—80 °С склонность к точечной коррозии возрастает; увеличение концентрации NaCl при повышенной температуре также усиливает точечную коррозию.
Таблица 4.9. Химический состав нержавеющих сталей, %
Марка | С* | Сг | Ni | Мо | Сu | N |
SAF 2304 | 0,030 | 23,0 | 4,0 | — | — | — |
3RE60 | 0,030 | 18,5 | 4,9 | 2,7 | — | 0,07 |
SAF 2205 | 0,030 | 22,0 | 5,5 | 3,0 | — | 0,14 |
Саникро 2 | 0,020 | 27,0 | 31,0 | 3,5 | 1,0 | — |
316 | 0,035 | 17,3 | 14,6 | 2,7 | 0,22 | — |
304 | 0,040 | 18,3 | 9,2 | 0,3 | 0,11 | — |
AF-22 | 0,0З | 23,0 | 6,5 | 3,5 | — | 0,2 |
Ферралий | 0,04 | 26 | 5,5 | 3,0 | 1,7 | 0,17 |
* Даны максимальные значения.
При добавленииH2S в раствор NaCI стойкость к точечной коррозии резко снижается и практическине зависит от концентрации NaCI и температуры, однако прикомнатной температуре она довольно высока. При выдержкео бразцов стали 10Х17Н13М2Т при комнатной температуре в5%~м растворе NaCI, насыщенном H2S и подкисленном уксусной кислотой до pH 3,5, на образцах под напряжением σ = σ0,2 за 100 ч появлялся питтинг, в то время как на образцах без напряжений питтинга не было.