Углеродистые и кремнемарганцовистые стали обладают незначительной коррозионной стойкостью в пресных оборотных водах. Их скорость коррозии определяется комплексным воздействием на металл всех указанных выше компонентов (см. табл. 10.1), при этом наиболее распространенными являются поражения язвенного типа. При солесодержании оборотных вод до 1000 мг/л, незначительной загрязненности сульфидами, нефтепродуктами, взвешенными веществами срок службы трубных пучков из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей в основном составляет 4 — 5 лет.
В определенных условиях перспективно применение трубных пучков из углеродистой стали с термодиффузионным цинковым покрытием. В этом случае коррозия носит равномерный характер, а потери массы в 2 — 12 раз ниже, чем для незащищенной углеродистой стали. На установке АВТ-2 Киришского НПЗ срок службы термооцинкованных трубных пучков превысил 5 лет; коррозионные разрушения за этот период не наблюдались. Трубы из термооцинкованной углеродистой стали могут быть применены для изготовления трубных пучков, если охлаждаемые продукты имеют температуру не выше 250 °С, не содержат примесей соляной кислоты и щелочи, а охлаждающая вода имеет pH от 5 до 9 и не содержит ионов меди в концентрации выше 0,1 мг/л [6].
Хромомолибденовые и хромистые стали имеют большую коррозионную стойкость по сравнению с углеродистыми и кремнемарганцовистыми сталями, что обусловлено введением легирующих добавок хрома и молибдена. Однако стали марок 15Х5М, Х8, 08X13, обладая более высокой стойкостью к общей коррозии, чем углеродистые, подвержены локальной коррозии. Образцы из стали 15Х5М, испытывавшиеся на Киришском и Новогорьковском НПЗ, имели скорость коррозии в 2 — 3 раза меньше, чем образцы из углеродистой стали. Однако при этом образцы из стали 15Х5М были покрыты точечными поражениями глубиной до 0,3 мм, которые опасны для тонкостенных трубных пучков. Наличие точечных поражений отмечается в пресных оборотных водах и на стали марки 08X13. В связи с этим применение низко и среднелегированных хромистых и хромомолибденовых сталей в пресных оборотных водах нерационально.
Высоколегированные хромоникелевые и хромоникельмолибденовые стали получили широкое распространение для изготовления конденсационно-холодильного оборудования. Опыт длительной эксплуатации трубных пучков из сталей типа Х18Н10Т в оборотных водах с различной степенью минерализации и, в частности, содержанием хлоридов показал отсутствие случаев коррозионного растрескивания [6].
Скорость коррозии хромоникелевых сталей на практике в большинстве случаев на 2—3 порядка ниже, чем углеродистых, однако при наличии повышенных концентраций хлоридов наблюдается питтинговая коррозия, что является основной причиной разрушения в пресных оборотных водах трубных пучков из сталей тина XI8H10T. При увеличении минерализации и повышении содержания хлоридов скорость коррозии возрастает. На Лисичанском НПЗ трубные пучки из стали 12Х18Н10Т выходили из строя через 2—3 года эксплуатации. Общее солесодержание оборотных вод Лисичанского НПЗ (II группа) составило 3400 мг/л, концентрация хлоридов 1200 мг/л. Более высокой коррозионной стойкостью в водах с повышенным содержанием хлоридов обладает сталь 10X17H13M2T.
Экономнолегированные стали не получили широкого распространения, хотя их использование является одним из путей увеличения срока службы оборудования, экономии дефицитных легирующих компонентов и, в частности, высоконикелевых сталей.
Из перспективных заменителей сталей типа Х18Н10Т, 10X17H13M2T следует выделить стали 08Х22Н6Т, 12Х21Н5Т, 08X21H6M2T, 08Х18Г8Н2Т, 05Х18АН5, 10Х14Г14Н4Т, 12Х13Г18Д [6, 33, 34].
Стали марок 12Х21Н5Т, 08Х22Н6Т, 08X21H6M2T находят применение для изготовления теплообменного конденсационно-холодильного оборудования, эксплуатируемого в интервале температур от —40 до 300 °С.
Стали 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х18Г8Н2Т, обладая повышенной прочностью, уступают по пластичности стали 12X18H10T, что ограничивает их применение для деталей, изготовляемых методами глубокой вытяжки и листовой штамповки [33].
По склонности к питтинговой коррозии сталь 12X18H10T и ее экономнолегированные заменители в нейтральных водных средах с содержанием хлоридов до 500 мг/л располагаются в следующий ряд [34]: 12Х18Н10Т> 08X22 Н6Т>08Х18Г8Н2Т> > 10Х14Г14Н4Т.
Сталь 05XI8AH5 является полноценным заменителем стали 12Х18Н10Т, сталь 12Х13Г18Д рекомендуется для изготовления оборудования, работающего в средах, где скорость коррозии стали 12Х18Н10Т незначительна, а применение углеродистой стали недопустимо вследствие необходимости получения продукта высокой чистоты. В воде с содержанием хлоридов до 570 мг/л и сульфатов 450 мг/л при температурах до 80 °С скорость коррозии этой стали не превышает 0,0007 мм/год, однако при этом имеет место щелевая коррозия [33].
Хорошей коррозионной стойкостью в водных хлоридсодержащих средах обладают высокохромистые ферритные нержавеющие стали типа 17 Cr — 1 Мо, 18 Cr—2 Мо и др. Повышение концентрации молибдена в этих случаях до 2 % и более вызывает рост стойкости к питтинговой и щелевой коррозии [35]. В целом стойкость к этим видам коррозионного разрушения, к хлоридному коррозионному растрескиванию и, при достаточно низком содержании углерода, к межкристаллитной коррозии, а также отсутствие дефицитного никеля делает применение высокохромистых сталей более предпочтительным, чем хромоникелевых [36].