С целью определения роли наводороживания в процессе растрескивания в растворах аминов проводили принудительную потенциостатическую катодную и анодную поляризацию образцов из стали 16ГС, находящихся под напряжением 1,3σ_0,2 в ячейке с раствором амина, насыщенным H2S. После потенциостатической выдержки при каждом значении потенциала в течение суток проводили механические испытания образцов. Результаты испытаний приведены в табл. 8.9.

Как видно из результатов, приведенных в табл. 8.9, при смещении потенциала в катодную сторону до 600 мВ не наблюдалось снижения пластичности образцов, что косвенно указывает на отсутствие наводороживания. При небольшом смещении потенциала в анодную сторону (80—100 мВ) происходит некоторое снижение пластичности (Δδ).

Полученные результаты дают возможность предположить, что растрескивание в растворах аминов происходит по механизму локального анодного растворения, которое особенно облегчено в растворах, насыщенных СО2, при высоких температурах.

В работе [20] указывается, что вновь образовавшиеся при растрескивании поверхности металла обладают особыми свойствами: скорости реакций на них могут быть на порядок выше, чем на поверхностях, не имеющих трещин. Но, судя по тому, что растрескивание начинается лишь на участках, сопряженных со сварными швами, для возникновения коррозионного растрескивания в растворах аминов кроме локального анодного процесса необходимо наличие высоких растягивающих напряжений и местных структурных изменений.

Таблица 8.9. Изменение относительного удлинения Δδ стали 16ГС при катодной и анодной поляризации напряженных образцов в 15 % МЭА, насыщенном H2S (CH2S = 30 г/л, t = 90 °С)

Примечание. Знак "— " означает снижение относительного удлинения образца по сравнению с контрольным.

В зоне сварных швов углеродистых и низколегированных сталей возникают местные крупнозернистые структуры и высокие напряжения [21]. При пересечении сварных швов могут возникать одновременно трехосные напряжения, создавая наиболее сложнонапряженное состояние. Как правило, такие напряжения получаются при большой толщине металла (более 40—50 мм для обычных конструкционных сталей).

При термообработке (отжиг при 650°С) напряжения снижаются.

Кроме того 121], на участках, прилегающих к зоне плавления, где достигается температура аустенитизации и существуют большие градиенты скорости охлаждения, в обычных конструкционных сталях образуются крупнозернистые структуры с более жесткой матрицей, чем на других участках, не подверженных воздействию сварки, в результате чего увеличивается твердость и снижается пластичность; в высокоуглеродистых сталях и в низколегированных, содержащих элементы: Мп, Сr, Ni, V, — структурные превращения могут дойти даже до образования мартенсита — структурного компонента значительной твердости.

Термообработка после сварки (отпуск при 650°С) снимает напряжения, возникшие после сварки, улучшает структуру и тем самым устраняет одно из необходимых условий для возникновения коррозионного растрескивания оборудования па установках аминовой сероочистки.

Обследование ряда НПЗ выявило множественное растрескивание стыков трубопроводов из стали 20, контактирующих с растворами аминов. В отдельных случаях растрескивание происходило после 2 мес эксплуатации.

С целью защиты от растрескивания на одном НПЗ была проведена термообработка стыков при 600—650 С с выдержкой при этой температуре не менее 3 мин на миллиметр толщины, 52 стыка (фасонных) подвергнуты термообработке в печах, 39 стыков — при монтаже трубопроводов на установке. Проведенное через год обследование стыков показало, что ни один из термообработанных стыков не подвергся растрескиванию. На параллельном блоке сероочистки, работающем в таких же условиях, термообработка стыков не проводилась. На этом блоке обнаружено растрескивание за год приблизительно 25% стыков. Таким образом, на основании анализа данных, приведенных в литературе, лабораторных и промышленных испытаний образцов и обследования оборудования промышленных установок можно сделать заключение, что для предотвращения общей коррозии оборудования установок аминовой очистки газов необходимо соблюдение следующих условий:  раствор амина рекомендуется приготавливать на дистиллированной, химически очищенной воде или на конденсате, не содержащем примесей (в том числе хлоридов, диоксида углерода и т. д.), температура раствора амина в кипятильнике не должна превышать 121 °С; обеспечивать тщательное фильтрование раствора амина для удаления из него механических примесей; поддерживать достаточное количество раствора амина в верхней части десорбера, а также в холодильнике-конденсаторе и сепараторе, расположенных после десорбера, что обеспечивает уменьшение общей коррозии этого оборудования; концентрация МЭА не должна превышать 20 %, ДЭА — 30 %; насыщение растворов аминов кислыми газами не должно превышать 0,5 моль на 1 моль амина.

С целью защиты от коррозионного растрескивания все аппараты и трубопроводы установки аминовой очистки газа, контактирующие с растворами аминов, содержащими кислые газы, должны проходить термообработку (отпуск при 650°С) для снятия напряжений после сварки. После термообработки не допускается приваривание деталей как с наружной, так и с внутренней стороны аппаратов и трубопроводов.