КОРПУС АППАРАТА УСТАНОВОК ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА ОТ КИСЛЫХ КОМПОНЕНТОВ

Полезная модель относится к области газоперерабатывающей промышленности, а именно к установкам очистки природного газа от кислых примесей, а именно сероводорода и диоксида углерода.
Известен корпус аппарата установок очистки природного газа от кислых компонентов, например абсорбера, выполненный из углеродистой стали с покрытием, нанесенным на его внутреннюю поверхность в местах, подверженных общей и язвенной коррозии, в том числе и в местах длительного контакта с жидкой фазой насыщенного раствора абсорбента. Покрытие выполнено в виде напыленного слоя на основе сплава, включающего железо, никель, хром, молибден, кремний и углерод (см. Патент РФ №31577, С 10 К 1/00, 2003 г.).
Данное покрытие обладает высоким уровнем прочностных и коррозионных свойств и позволяет существенно продлить гарантированный ресурс эксплуатации устройства. Однако в местах, в которых поверхность корпуса длительно контактирует с жидкой фазой абсорбента, представляющего собой водный раствор алканоламинов, насыщенного сероводородом и окисью углерода, выделенными из очищаемого газа, данное покрытие подвергается подпленочной коррозии, которая становится возможной из-за проникновения агрессивной среды в сквозные микропоры покрытия. Следует отметить, что при этом само покрытие разрушению не подвергается!
Задачей, на решение которой направлено заявленное решение, является повышение гарантированного ресурса эксплуатации корпуса аппарата установок очистки газов от кислых компонентов, за счет формирования на его внутренней поверхности защитного слоя покрытия, обладающего
высокими адгезионными характеристиками, обеспечивающего требуемый уровень прочностных и коррозийных свойств и исключающего образование подпленочной коррозии.
Технический результат достигается тем, что в корпусе аппарата установок очистки газов от кислых компонентов, выполненным из стали с нанесенным на его внутреннюю поверхность в местах длительного контакта с жидкой фазой насыщенного раствора абсорбента покрытием, покрытие выполнено двухслойным с подслоем на основе сплава, включающего никель, хром, бор и кремний или сплава, включающего железо, никель, хром, бор, кремний и углерод, напыленным на внутреннюю поверхность корпуса высокоскоростным газопламенным или плазменным методом, и наружным защитным слоем на основе сплава, включающего железо, никель, хром, молибден, кремний и углерод, напыленным на подслой высокоскоростным газопламенным или плазменным методом.
Сформированный наружный слой защитного покрытия на основе сплава, включающего железо, никель, хром, молибден, кремний и углерод, обладая требуемым уровнем прочностных и коррозионных свойств, обеспечивает защиту корпуса от эрозионно-коррозионного износа.
Для исключения возникновения подпленочной коррозии необходимо нанесение подслоя, который является герметичным слоем. Для этого необходимо использовать более плотное покрытие, что достигается применением материала с более низким коэффициентом плавления, такого как сплав, включающий никель, хром, бор и кремний или сплав, включающий железо, никель, хром, бор, кремний и углерод. Наличие подслоя делает возможным исключить нанесение на наружный слой защитного покрытия пропитку полимерным материалом, используемую с целью закрытия возможной пористости.
Нанесение подслоя и наружного слоя покрытия методом высокоскоростного газопламенного или плазменного напыления обеспечивает высокие адгезионные характеристики и плотность покрытия.
Корпус аппарата установок очистки природного газа от кислых компонентов выполнен из углеродистой стали. На внутренней поверхности корпуса в местах, непосредственно контактирующих с раствором абсорбента нанесено защитное покрытие. В местах длительного контакта поверхности корпуса с жидкой фазой абсорбента (как правило, это происходит в нижней части аппарата, например абсорбера или регенератора абсорбента - десорбера) это покрытие выполнено двухслойным. Первый слой наносится на внутреннюю поверхность корпуса высокоскоростным газопламенным или плазменным методом и выполнен на основе сплава включающего никель, хром, бор и кремний, или сплава, включающего железо, никель, хром, бор, кремний и углерод. Толщина подслоя составляет от 30 до 150 мкн. Второй слой - наружный, наносится на подслой также высокоскоростным газопламенным или плазменным методом и выполнен на основе сплава, включающего железо, никель, хром, молибден, кремний и углерод. Толщина наружного слоя составляет от 50 до 300 мкн.
В корпусе аппарата установок очистки природного газа от кислых компонентов, например в абсорбере, при взаимодействии газа с абсорбентом происходит попадание последнего на внутреннюю поверхность корпуса абсорбера. Частицы абсорбента, взаимодействующие с поверхностью, непосредственно воздействуют на нее, приводя в последствии к образованию на ней участков с язвенным поражением. Особенно это касается нижней части абсорбера, куда сливается жидкая фаза абсорбента, длительно контактирующая с поверхностью корпуса. Защитный слой, нанесенный на всю внутреннюю поверхность корпуса аппарата или только на ее участки, наиболее взаимодействующие с абсорбентом, замедляет процесс разрушения поверхности в этих участках. Это происходит благодаря составу напыленного слоя, обладающего в отличие от углеродистой стали - материала выполнения корпуса аппарата, требуемым уровнем прочностных и коррозийных свойств. Нанесение подслоя на основе материала с более низким коэффициентом плавления, чем материал защитного слоя
обеспечивает формирование на внутренней поверхности корпуса герметичного слоя, исключающего возникновение подпленочной коррозии, вследствие проникновения абсорбента через сквозные микропоры покрытия.
Так, например, при нанесении подслоя со следующим соотношением компонентов в мас.%: Ni-7,11±1; Cr-13,2±2; В-3,3±0,5; Si-3,18 ±0,5; С-2,01±0,2 и Fe - остальное и верхнего слоя покрытия со следующим содержанием компонентов в мас.%: Ni-9,8±1; Cr-28,2±3; Мо-3,8±0,5; Si-1,2±0,2; С-1,9±0,2 и Fe - остальное, гарантированный ресурс эксплуатации установки очистки газов от кислых компонентов повышается в 3-4 раза.