В работе [132] изучалось поведение аустенитных нержавеющих сталей в растворах политионовых кислот, которые получали последовательным пропусканием сернистого газа и сероводорода через дистиллированную воду. Испытательные растворы содержали смесь ди-, три-, тетра-, пента- и гексатионовых кислот. При коррозионных испытаниях напряженных образцов из стали типа 304, приведенных в состояние склониости к МКК, время до разрушения образцов быстро убывало с ростом концентрации в растворе политионовой кислоты от 0,03 до 0,18 моль/л; дальнейший рост ее концентрации от 0,18 до 0,38 моль/л практически не влиял на время до разрушения образцов. Пропускание кислорода через раствор ускоряло коррозионное растрескивание.

Таблица 4.17. Склонность стали 304 и сплава 600 к МКК в водных растворах SО₂ (40 °С, 7 сут)

* Отс.— отсутствует; ВС — высокая склонность (0,1—0,2 мм/сут); НС — низкая склонность (<0,1 мм/год).

Испытания сенсибилизированных образцов из стали типа 304 на коррозионное растрескивание в 1 %-х растворах ди-, три-, тетра-, пента- и гексатионовых кислот показали, что межкристаллитное коррозионное растрескивание вызывает только тетратионовая кислота.

В оборудовании установок нефтепереработки образование тетратионовой кислоты может происходить, например, путем взаимодействия сульфида железа с кислородом и водой:

Протекание такой реакции возможно при остановке оборудования, если в процессе эксплуатации образуется FeS. О высокой коррозионной агрессивности водных растворов тетратионовой и сернистой кислот говорит тот факт, что пассивация стали 304 наиболее затруднена именно в этих растворах [133].

В работе [134] описано разрушение печной трубы на установке гидроочистки во время ее остановки. Труба выполнена из стали типа 08XI8H10T, соотношение титана к углероду >6, термообработана при 1150 °С с закалкой в воду, эксплуатировалась 65000 ч при температуре среды 330 С, максимальная температура стенки достигала 500 °С. Как показали исследования, металл трубы был сильно сенсибилизирован, несмотря на применение стабилизированной титаном стали. Трещины развивались межкристаллитно и явились результатом воздействия полнтионовой кислоты.

Авторы установили корреляцию между скоростью межкристаллитного коррозионного растрескивания стали в политионовых кислотах и степенью склонности ее к МКК. Степень склонности стали к МКК характеризовали отношением критической плотности тока активации и пассивации j_a/j_п∙100 %.

Если это отношение ниже 13 %, растрескивания не наблюдалось (время экспозиции 200 ч).

Металлографические исследования показали, что коррозионному растрескиванию в растворе политионовых кислот подвержены только те образцы, у которых обеднение хромом вдоль границ зерен наблюдается по всей поверхности. Для предупреждения коррозионного растрескивания в политионовых кислотах предлагается во время плановых осмотров оборудования с помощью переносной электрохимической ячейки определять степень склонности стали к МКК и по этим данным прогнозировать срок службы оборудовании.

За рубежом для борьбы с МКК оборудование при остановках перед вскрытием промывают щелочным раствором в соответствии с Инструкцией NaCE RP-01—70 [124]. При промывке необходимо применять деаэрированную воду с низким содержанием хлоридов, чтобы впоследствии избежать хлоридного коррозионного растрескивания.

Таким образом, для ликвидации опасности МКК оборудования из нержавеющих сталей, подвергающегося воздействию температур, соответствующих опасной зоне образования в материале склонности к МКК, необходимо [116]:

- применять стали с пониженным (<0,08 %) содержанием углерода, стабилизированные титаном или ниобием:

- оборудование, эксплуатирующееся при температурах выше 400 °С, при изготовлении подвергать стабилизирующему отжигу— выдержке 2—4 ч при 870—900 °С;

- не допускать контакта стали с коррозионной средой, способствующей реализации склонности стали к МКК. Для этого перед остановкой оборудования его следует промыть щелочным раствором и продуть горячим инертным газом.