Имеются данные о коррозионном растрескивании в зоне сварного шва трубопровода, соединяющего кипятильник с десорбционной колонной (установка сероочистки газа) [17]. В качестве поглотительного раствора используется 25 % раствор МЭА. После абсорбции содержание кислых газов в растворе составляет 1,5 г/л H2S и 82 г/л СО2, после десорбции — 0,45 г/л H2S и 18,8 г/л СОг. Исследование участков металла в зоне растрескивания показало, что он имеет феррито-перлитную структуру. Причиной коррозионного растрескивания признана водородная хрупкость стали, вызванная внедрением в структуру металла атомарного водорода, образовавшегося в процессе электрохимической коррозии в присутствии H2S и СО2 в растворе МЭА [17].
В работе [15] приведен случай растрескивания по сварному стыку абсорбера, проработавшего 14 лет. В качестве абсорбента для извлечения сероводорода из газовой фракции С3 — С4 на этой установке был применен 15 % раствор МЭА. Причиной коррозионного растрескивания и здесь признана коррозия в зоне повышенных механических напряжений в присутствии сероводорода.
В США компании, имеющие установки селективной очистки, производят снятие остаточных напряжений в корпусах всех аппаратов и теплообменников, работающих при температурах выше 38 С, так как опыт эксплуатации показал, что коррозионное растрескивание сталей в аминах проявляется при более низких концентрациях и температурах, чем считалось раньше.
При изучении зависимости количества оборудования, подвергшегося растрескиванию, от вида амина (МЭА и ДЭА) было обнаружено, что при использовании в качестве абсорбента растворов ДЭА произошло меньше аварии, чем при использовании раствора МЭА.
Анализ работы трубопроводов линии амина на нефтеперерабатывающих заводах показал, что, по всей вероятности, растрескивание углеродистых сталей в аминах и щелочах протекает по одному механизму [18]. Об этом свидетельствует одинаковый характер разрушений — межкристаллитное разрушение пластичного материала без заметной общей коррозии. Наличие деформации от сварки или механического воздействия на аппараты инициирует коррозионное растрескивание как в щелочах, так и в аминах. Условием дальнейшего развития трещины является наличие напряжений в вершине трещины.
В последние годы американские исследователи [18] изучали механизм коррозионного растрескивания углеродистых сталей в чистом 20 % ДЭА и насыщенном H2S или СО2. Исследования проводились электрохимическим методом — снятием поляризационных кривых, а также с помощью испытаний образцов при постоянной скорости деформации и последующим исследованием характера разрушения, изменения механических характеристик. Установлено, что наибольшая вероятность растрескивания имеется в регенерированных растворах 20 % ДЭА в области активно-пассивного перехода. При повышении температуры от комнатной до 71 °С (160°F) вероятность растрескивания возрастала. Для имитации насыщения 20 % ДЭА H2S и СОг добавляли гидрокарбонат или гидросульфид. Отмечена следующая тенденция: возрастание скорости общей коррозии при увеличении количества солей в растворах аминов и уменьшение при этом склонности углеродистых сталей к коррозионному растрескиванию. Сделан вывод, что в горячих обогащенных кислыми газами растворах ДЭА углеродистые и низколегированные стали менее склонны к коррозионному растрескиванию, чем в регенерированных растворах ДЭА при той же температуре.
Проведена большая работа но систематизации случаев коррозионного растрескивания [19]. Зарегистрировано 92 случая коррозионного растрескивания оборудования, изготовленного из углеродистых и низколегированных сталей. Коррозионному растрескиванию подвергались деформированные участки металла (вмятины, правка и т, д.), сварные швы и зоны термического влияния.
Наиболее часто разрушаются десорберы, теплообменники, кипятильники, находящиеся под воздействием регенерированных^ (0,2—0,6 % H2S) растворов МЭА при повышенных температурах (80—150 °С)— 83,7% случаев. В насыщенных сероводородом растворах МЭА растрескивание наблюдается значительно реже — 16,3 % случаев. Причем в основном в растворах МЭА низких концентраций (5—10 %) при невысоких температурах, большом содержании сероводорода.
Коррозионное растрескивание углеродистых и низколегированных сталей в лабораторных условиях как в чистых, так и насыщенных сероводородом растворах МЭА (10—15 %-ных) при температурах 120 °С не было отмечено, Склонность к коррозионному растрескиванию несколько увеличивалась лишь при низких (30—50 °С) температурах при уменьшении концентрации амина до 5%. В чистых растворах оно наблюдалось при увеличении концентрации МЭА до 70—80 % и температуры до 130—160 °С.
Был сделан вывод о том, что механизм растрескивания металлов в растворах МЭА при повышенных температурах аналогичен «щелочной хрупкости». Образование трещин в аппаратах и трубопроводах, находящихся под воздействием насыщенных сероводородом растворов МЭА при невысоких (30—60 °С) температурах и небольших концентрациях амина (5—10 %) обусловлено воздействием сероводорода и связано с водородной хрупкостью.