Badania modelowe wpływu dodatku związków siarki do wsadu instalacji platformingu CCR na proces pylenia rur pieców ze stali X11CrMo9-1

Przedstawiono wyniki badań stali XII CrM09-1, która była przez 10 lat eksploatowana w instalacji platformingu ~CR w Grupie Lotos SA w Gdańsku, a następnie w warunkach laboratoryjnych zostala poddana siarkowaniu w czasie 166 godz. w temperaturze 600°C. Siarkowanie prowadzono w mieszaninie gazów H2-H2S przy prężności par siarki 4,1'10-14 atm., a więc przy prężności o rząd wielkości mniejszej od prężności rozkładowej FeS. Mimo że siarkowanie prowadzono w warunkach wykluczających powstawanie siarczku żelaza, to jednak wyniki badań dowiodly, że już po 166 godzinach ekspozycji w mieszaninie reakcyjnej, w stali 11 XCrM09-1 powstają siarczki żelaza i chromu. Wydzielenia siarczkowe tworzą się pod warstwą drobnodyspersyjnych węglików, znajdującą się bezpośrednio przy powierzchni stali. Formowanie się zgorzelin siarczkowych w tym miejscu jest najprawdopodobniej spowodowane penetracją siarkowodoru przez porowatą warstwę węglików, skutkującą wzrostem ciśnienia siarkowodoru, a co za tym idzie prężności par siarki w szczelinach i kapilarach występujących między warstwą węglików a pozostałą częścią przesyconej węglem warstwy wierzchniej, aż do wartości umożliwiającej powstanie zgorzeliny siarczkowej.

---

Presented are testing results of X11CrM09-1 steel which has been in operation for 10 years in the Grupa Lotos SA in Gdańsk CCR platforming installation and then, in laboratory conditions, exposed to sulphurization for 166 hours in the temperature of 600°C. The sulphurization was carried on in the H2-H2S gas mixture with 4,1'10-14 atm sulphur fumes pressure which is of a whole order of magnitude less than the FeS dissociation pressure. Despite the fact that sulphurization was carried on in conditions exciuding forming of iron sullide, the testing results proved that already after 166 hours of exposure in reaction mixture the iron and hromium sulfides started forming in the 11 XCrM09-1 steel, Sullide precipitations arise under the layer of line dispersive carbides located directly near the steel surface. Formation of sullide scale in this place is most likely caused by penetration of hydrogen sullide through the porous carbide layer resuiting in the hydrogen sullide pressure increase, followed by sulphur fumes pressure increase in slots and capillaries occurring between carbide layer and the rest of the supersaturated with coal upper layer, up to a value enabling formation of the sullide scale.