انتخاب آلیاژ مقاوم به خوردگی تیوب های مبدل های حرارتی واحد تصفیه آب ترش پالایشگاه اصفهان

فرآیند خوردگی فولاد های زنگ نزن در محیط واقعی واحد تصفیه آب ترش شرکت پالایش نفت اصفهان جهت انتخاب ماده مناسب برای تیوب های مبدل های حرارتی مستقر در این واحد ابتدا با استفاده از آزمون های الکتروشیمیایی پلاریزاسیون تافل، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون چرخه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. تعداد 9 نمونه فولادهای زنگ نزن در انواع مختلف آستنیتی، مارتنزیتی و فریتی و یک نمونه کربن استیل جهت انجام آزمایشات انتخاب شدند. ارزیابی در آب ترش قلیایی با شرایط و ترکیب گازهای محلول 12500,13200 ppm h2s & 8600, 9700 ppm nh4+, و در دمای اتاق انجام شد. نتایج آزمایشات در آب ترش قلیایی سمت تیوب حاکی از مقاومت خوردگی مواد به جز کربن استیل در برابر حفره دار شدن است. خوردگی یکنواخت و پدیده شبه پسیویتی با از بین رفتن فیلم پسیو در اثر وجود آمونیوم بی سولفید محلول و گونه های سولفیدی و آمونیاکی محلول در آب ترش رخ داده است. بر روی سطح آلیاژها لایه نیمه محافظی از ترکیبات سولفیدآهن تشکیل شده است. در آب ترش تقریباً اسیدی و فقیر از سولفید هیدروژن و آمونیاک سمت پوسته نیز تمامی آلیاژ های آزمایش شده مستعد به حفره دار شدن بودند . به نظر می رسد به علت کمبود گونه های سولفیدی و آمونیاکی ، فیلم نیمه محافظ سولفید آهن در این محیط به سختی تشکیل می شود. خوردگی آمونیوم بی سولفید(nh4hs) با همکاری ذرات جامد معلق موجود در آب ترش همراه با اثرات خوردگی سایشی وکاهش های یکنواخت ضخامت می باشد. آب ترش قلیایی با حضور گازهای محلول سولفید هیدروژن و آمونیاک و ترکیبات ناخواسته محلول و غیر محلول، مراحل مختلف و پیچیده ای در طول فرآیند خوردگی را سبب می شود.آزمون های پراش اشعه ایکس و طیف سنجی جذب اتمی بر روی رسوبات موجود در مبدل های حرارتی بیانگر وجود ترکیبات ناخواسته و غیر قابل کنترل بسیاری در آب ترش می باشد. در ادامه لوپ خوردگی طراحی، ساخت و نصب گردید. لوپ خوردگی با گرفتن انشعاب از سمت تیوب مبدل های حرارتی مستقر در واحد آب ترش، شرایط کاملاً طبیعی دمایی و سرعت جریان سیال و ترکیب آب ترش را برای کوپن هایی از آلیاژهای مورد نظر نصب شده درون لوپ خوردگی بر قرار می ساخت. نتایج با داده های بدست آمده از آزمون های الکتروشیمیایی همخوانی بسیار مطلوبی نشان داد. فولادهای زنگ نزن آستنیتی و بالاخص نوع 304 بهترین مقاومت به خوردگی را نسبت به فولاد های زنگ نزن نوع 410 که در حال حاضر در سرویس استفاده می شوند و همچنین انواع دیگر فولاد های زنگ نزن آزمایش شده دارند.