ГОСТ 34233.10-2017. Межгосударственный стандарт. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Сосуды и аппараты, работающие с сероводородными средами

4 Общие положения

 

4.1 Расчет на прочность сосудов и аппаратов, предназначенных для эксплуатации в коррозионно-активных сероводородсодержащих влажных средах, имеет особенности, обусловленные специфическим коррозионным воздействием этих сред на металл конструктивных элементов.

Рабочие среды с содержанием сероводорода в концентрации, обуславливающей парциальное давление газовой фазы сероводорода от 0,0003 МПа и более, могут вызывать растрескивание, расслоение и изменение физико-механических свойств металла. Предельная концентрация растворенного сероводорода в воде, при которой возникает растрескивание, составляет 40 ppm.

В целях предотвращения сероводородного коррозионного растрескивания для сосудов и аппаратов, работающих в коррозионно-активных сероводородсодержащих влажных средах, применяют специальные материалы, стойкие к коррозионному растрескиванию, а также используют ингибиторы.

4.2 Сероводородное коррозионное растрескивание возникает при рабочих температурах сероводородсодержащих сред, при которых может происходить конденсация влаги. Предельная температура коррозионной активности сероводородсодержащих рабочих сред t_пр является максимальной температурой насыщения водяного пара, зависящей от его парциального давления и массовой доли воды в рабочей среде.

При отсутствии более точных сведений о наличии влаги в рабочей среде принимают предельную температуру коррозионной активности сероводородсодержащих рабочих сред равной t_пр = 250 °C.

4.3 Сосуды и аппараты, работающие в контакте с коррозионно-активными сероводородсодержащими средами, в зависимости от парциального давления сероводорода и водородного показателя pH жидкой фазы рабочей среды подразделяют на пять категорий в соответствии с таблицей 1.

 

Таблица 1

 

Категории сосудов по содержанию сероводорода в рабочей среде

 

Категория по содержанию сероводорода в рабочей среде	Парциальное давление сероводорода , МПа	Водородный показатель кислотности среды pH
I		Независимо
II		pH <= 5
III		pH > 5
IV		pH <= 5
V		Независимо

 

Парциальное давление газовой фазы сероводорода определяют по формуле

 

, (1)

 

где p_{общ.(абс.)} - абсолютное общее давление в сосуде или аппарате в МПа при рабочей температуре среды;

- мольная доля сероводорода (H₂S) в рабочей среде в объемных процентах.

4.4 Если рабочая температура среды в процессе эксплуатации всегда более t_пр, расчет выполняют по ГОСТ 34233.1 - ГОСТ 34233.9, ГОСТ 34233.11 при установленной расчетной температуре.

Если возможна работа сосуда при температуре ниже t_пр, то проводят два расчета по определению основных размеров элементов, контактирующих с сероводородсодержащей средой:

1) при расчетной температуре с допускаемыми напряжениями по ГОСТ 34233.1;

2) при температуре, равной t_пр, с допускаемыми напряжениями согласно разделу 5 в зависимости от парциального давления сероводорода и водородного показателя pH жидкой фазы рабочей среды.