* В Российской Федерации действуют ГОСТ Р 53678-2009/ИСО 15156-2:2003 "Нефтяная и газовая промышленность. Материалы для применения в средах, содержащих сероводород, при добыче нефти и газа. Часть 2. Углеродистые и низколегированные стали, стойкие к растрескиванию, и применение чугунов" и СТО 00220575.063-2005 "Сосуды, аппараты и блоки технологических установок подготовки и переработки нефти и газа, содержащих сероводород и вызывающих коррозионное растрескивание".

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 34347-2017 Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия

ГОСТ 34233.1-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования

ГОСТ 34233.2-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек

ГОСТ 34233.3-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и внешнем давлениях. Расчет на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер

ГОСТ 34233.4-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность и герметичность фланцевых соединений

ГОСТ 34233.5-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет обечаек и днищ от воздействия опорных нагрузок

ГОСТ 34233.6-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность при малоцикловых нагрузках

ГОСТ 34233.7-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Теплообменные аппараты

ГОСТ 34233.8-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Сосуды и аппараты с рубашками

ГОСТ 34233.9-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Аппараты колонного типа

ГОСТ 34233.11-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Метод расчета на прочность обечаек и днищ с учетом смещения кромок сварных соединений, угловатости и некруглости обечаек

ГОСТ 34233.12-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Требования к форме представления расчетов на прочность, выполняемых на ЭВМ

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

с₁ - прибавка для компенсации коррозии, мм;

n_т - коэффициент запаса прочности по пределу текучести, определяемый по таблице 2;

n_в - коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению (пределу прочности), определяемый по таблице 2;

р - расчетное давление для элемента сосуда или аппарата, МПа;

- парциальное давление сероводорода, МПа;

р_{общ.(абс.)} - абсолютное общее давление для элемента сосуда или аппарата при рабочей температуре среды, МПа;

- минимальное значение предела текучести при температуре t_пр, МПа;

- минимальное значение условного предела текучести при остаточном удлинении 0,2 % при температуре t_пр, МПа;

- минимальное значение временного сопротивления (предела прочности) при температуре t_пр, МПа;

R_e/t - минимальный предел текучести при расчетной температуре, МПа;

- минимальный условный предел текучести при остаточном удлинении 0,2 % при расчетной температуре, МПа;

R_m/t - минимальное временное сопротивление (предел прочности) при расчетной температуре, МПа;

- среднее значение предела длительной прочности за 10ⁿ часов при расчетной температуре, МПа;

- средний 1 % предел ползучести за 10ⁿ часов при расчетной температуре, МПа;

- мольная доля сероводорода (H₂S) в рабочей среде в объемных процентах, %;

t - расчетная температура стенки для элемента сосуда или аппарата, °С;

t_пр - предельная температура коррозионной активности рабочей среды, °С;

рН - водородный показатель кислотности рабочей среды;

[ ] - допускаемое напряжение для материала элемента при расчетной температуре в рабочих условиях, МПа;

[ ]_М - допускаемое значение общих мембранных и общих изгибных напряжений при расчетной температуре в соответствии с ГОСТ 34233.1 (пункт 8.10), МПа;

[ ]_R - допускаемое значение суммарных общих и местных мембранных и изгибных напряжений при расчетной температуре в соответствии с ГОСТ 34233.1 (пункт 8.10), МПа.

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 °С.

4.3 Сосуды и аппараты, работающие в контакте с коррозионно-активными сероводородсодержащими средами, в зависимости от парциального давления сероводорода и водородного показателя рН 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 рН
I		Независимо
II		рН   5
III		рН > 5
IV		рН   5
V		Независимо

Парциальное давление газовой фазы сероводорода определяют по формуле