石油精製装置用動力回収タービンにおける高温硫化腐食と対策

抄録

石油精製装置用動力回収タービン（FCCガスエキスパンダタービン）のローターにはNi基合金UNS N07001が多用されるが，ガス中に含まれるH₂SやSO₂によって硫化腐食を受けることがある．本稿では，FCCガスエキスパンダタービンローターにおける高温硫化腐食問題とその対策について概説した．まずは，FCCガスエキスパンダタービンの動翼／ディスク勘合部に発生する粒界硫化腐食挙動に対するガス成分，温度および応力の影響について述べた．次に，ガスエキスパンダタービン動翼の破断メカニズムについて触れ，最後に，高温硫化腐食対策として，Cr拡散浸透処理，スチームクーリングシステムおよびFCCガスエキスパンダ用耐硫化腐食性Ni基合金について述べた．Cr拡散浸透処理は，複雑な形状の動翼／ディスクの勘合部にも高い寸法精度でコーティングを施すことが可能であり，かつ，ガスエキスパンダに高い耐食性を付与する．また，FCCガスエキスパンダローター用に開発された耐硫化腐食性Ni基合金は，従来材（UNS N07001）と同等の高温強度特性を維持しながら，より高い耐硫化腐食性を示す．