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

где Р_{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 рН жидкой фазы рабочей среды.

5 Допускаемые напряжения и коэффициенты запаса прочности

5.1 Допускаемые напряжения в рабочих условиях [ ] при расчете по ГОСТ 34233.1 - ГОСТ 34233.9, ГОСТ 34233.11 элементов сосудов и аппаратов из углеродистых и низколегированных сталей, работающих при статических и повторно-статических нагрузках в коррозионно-активных сероводородсодержащих средах, вычисляют по формуле

где n_т и n_в определяют в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2 - Коэффициенты запаса прочности

Категория сосуда или аппарата по содержанию сероводорода в рабочей среде	Коэффициенты запаса прочности
	по пределу текучести nт	по временному сопротивлению nв
I	2	3
II	1,8	3
III, IV	1,6	2,6
V	1,5	2,4

5.2 Расчетные значения предела текучести и временного сопротивления для сталей принимаются по ГОСТ 34233.1 (таблицы Б.1 и Б.2).

5.3 Допускаемые напряжения и коэффициенты запаса прочности для условий монтажа и условий испытаний определяют по ГОСТ 34233.1.

5.4 Коэффициенты запаса устойчивости для элементов сосудов и аппаратов, работающих в коррозионно-активных сероводородсодержащих средах, определяют по ГОСТ 34233.1.

5.5 Пределы текучести, временные сопротивления и коэффициенты линейного расширения сталей марок 20Юч*, 20КА** и 09ГСНБЦ***, используемых для изготовления сосудов и аппаратов I, II и IV категорий по таблице 1, принимают такими же, как для сталей марок 20 и 09Г2С соответственно, по ГОСТ 34233.1 (таблицы Б.1 и Б.2).

──────────────────────────────

* В Российской Федерации действуют ТУ 14-1-4853-90 "Прокат толстолистовой стойкий к коррозионному растрескиванию. Технические условия"; ТУ 14-3-1652-89 "Трубы холоднодеформированные из стали марки 20Юч"; ТУ 14-3Р-54-2001 "Трубы бесшовные горячедеформированные из стали марки 20Юч. Технические условия"; ТУ 26-0303-1532-84 "Поковки из стали 20Юч. Технические условия".

** В Российской Федерации действуют ТУ 05764417-013-93 "Заготовки из стали марок 09ГСНБЦ, 09ХГН2АБ, 20КА, 08Г2МФА. Технические условия".

*** В Российской Федерации действуют ТУ 14-1-5307-95 "Прокат толстолистовой из сталей марок 09ХГН2АБ и 09ГСНБЦ. Опытная партия" и ТУ 14-105-845-2008 "Прокат толстолистовой из сталей марок 09ХГН2АБ и 09ГСНБЦ для сосудов сварных, работающих под давлением в газовой промышленности".

5.6 Допускаемые напряжения для сталей, не приведенных в ГОСТ 34233.1 (таблицы Б.1 и Б.2), но рекомендованных для изготовления сосудов и аппаратов, предназначенных для эксплуатации в коррозионно-активных сероводородсодержащих влажных средах, принимают по гарантируемым значениям механических характеристик в соответствии со стандартами или техническими условиями на стали или сертификатами на материалы.

5.7 При проверке условий статической прочности элементов сосудов и аппаратов из углеродистых и низколегированных сталей, работающих в коррозионно-активных сероводородсодержащих средах и рассчитываемых не по предельным нагрузкам, а на основании численного анализа напряженного состояния, отдельно оценивают напряжения на поверхности, контактирующей с сероводородсодержащей средой, и отдельно - на поверхностях, не контактирующих с сероводородсодержащей средой.

Критерии прочности, допускаемые напряжения и коэффициенты запаса для элементов с не контактирующими с сероводородсодержащей средой поверхностями определяют по соответствующим нормативно-техническим документам.

Для элементов с контактирующей с коррозионно-активной сероводородсодержащей средой поверхностью допускаемые напряжения определяют с учетом коэффициентов запаса прочности в соответствии с 5.1.

5.8 Для оценки условно упругих напряжений, полученных численными методами, такими как метод конечных элементов, используют условия прочности по ГОСТ 34233.1 (пункт 8.10).

Допускаемые напряжения [ ] для общих растягивающих мембранных напряжений, действующих по всему сечению элемента с контактирующей с сероводородсодержащей средой поверхностью, определяют в соответствии с 5.1.

Допускаемые напряжения [ ] для общих сжимающих мембранных напряжений, действующих по всему сечению элемента с контактирующей с сероводородсодержащей средой поверхностью, определяют по ГОСТ 34233.1.

В зонах краевых эффектов используют допускаемые напряжения [ ]_М = 1,5[ ] и [ ]_R = 3[ ], где [ ] определяют в соответствии с 5.1 для оценки только растягивающих местных мембранных, общих и местных изгибных напряжений в элементе сосуда или аппарата на поверхности, контактирующей с сероводородсодержащей средой.

Оценку напряжений на остальных поверхностях проводят так же, как для обычных сосудов и аппаратов, работающих в тех же условиях, но не подверженных воздействию коррозионно-активных сероводородсодержащих сред.

6 Прибавки к расчетным толщинам элементов, работающих под внутренним давлением в контакте с коррозионно-активными сероводородсодержащими средами

6.1 При расчете элементов сосудов и аппаратов из углеродистых и низколегированных сталей, работающих под внутренним давлением в контакте с коррозионно-активными сероводородсодержащими средами, необходимо учитывать прибавку для компенсации коррозии не менее с₁ = 3 мм. Остальные прибавки принимают в соответствии с ГОСТ 34233.1 (раздел 12).