Дослідження властивостей конструкційної сталі 09Г2С для оцінки експлуатаційної надійності устаткування, що працює у водневмісних середовищах на нафтопереробних заводах

Abstract

Робота присвячена дослідженню стану металу корпуса реактора гідроочищення бензину Р-3, виконаного зі сталі 09Г2С, що експлуатувався 180 000 годин при температурі 280°С і тиску 4,0 МПа в умовах впливу на метал водневмісного газу наступного складу: Н2 - до 85 %; H2S - до 0,05 %. Лабораторні випробування проведені на зразках, виготовлених з темплета, вирізаного з діючого реактора, який містив зварний шов. Дослідження показали, що напрацювання матеріалу реактора у водневмісному середовищі високих параметрів не привело до зміни структури металу; міцність і пластичність основного металу практично залишилася на початковому рівні, тим часом ударна в'язкість знизилася на 20 %. Більшу чутливість до умов експлуатації виявили зварні з’єднання. Результати даних досліджень лягли в основу розрахунків ресурсу безпечної експлуатації реакторів каталітичного риформінгу і гідроочищення, у матеріальному оформленні яких використані вуглецеві і низьколеговані марганцевисті і марганцево-кремністі сталі.

The work is devoted to research of metal case of the reactor of petrol hydroclearing executed from steel 09Г2C, which was maintained 180 000 hours at temperature 280 °C and pressure 4,0 MРa in conditions of influence on metal of gas containing hydrogen, following structure: H2 up to 85 %; H2S up to 0,05 %. The laboratory tests of samples of the basic metal and welded connections which have been cut out from a wall working reactor, and also microstructural and fractographical research are carried out. Is established, that the operating time of a material of the reactor in environment containing hydrogen, high parameters has not resulted in change of structure of metal; the durability and plasticity of the basic metal has remained at a former level, but the shock viscosity has decreased on 20 %. The welded connections were shown large sensitivity to conditions of operation. The conclusion about a stock of serviceability of a material and opportunity of the further operation of the reactor over regulating term is made on the basis of the received results.