ISO 15156 naspram NACE MR0175: Globalni zahtjevi za materijalom za kisele usluge

ISO 15156 i NACE MR0175 su, za sve praktične svrhe, isti standard. Od 2003. godine, NACE International i Međunarodna organizacija za standardizaciju (ISO) zajedno održavaju jedan tehnički dokument, objavljen pod dvostrukim naslovom NACE MR0175/ISO 15156. Ne postoji značajan tehnički jaz između njih - izbor imena za citiranje je stvar regionalne konvencije, a ne različitih zahtjeva.

Vodonik sulfid (H₂S) jedan je od najrazornijih zagađivača s kojima se može susresti naftna polja ili oprema za rafiniranje. Čak i količine u tragovima, pod vlačnim naprezanjem, mogu uzrokovati pucanje komponente bez upozorenja - način kvara poznat kao pucanje sulfidnim naprezanjem (SSC). Da bi se to spriječilo, industrija nafte i plina se oslanja na jedan mjerodavni dokument za odabir materijala: NACE MR0175/ISO 15156.

Ovaj članak razlaže šta standard pokriva, kako se ISO 15156 i NACE MR0175 odnose jedni na druge i šta kupci od nehrđajućeg čelika i legura nikla moraju navesti da bi ostali usklađeni.

Da li su ISO 15156 i NACE MR0175 zaista isti standard?

Da. Od harmonizacije iz 2003. godine, ISO 15156 i NACE MR0175 odnose se na jedan skup tehničkog sadržaja, koji su paralelno objavile dvije organizacije.

Prije 2003., NACE MR0175 je bio samostalan sjevernoamerički dokument, koji je prvi put izdao NACE International (tada Nacionalno udruženje inženjera za koroziju) 1975. godine. Evropa i drugi regioni često su radili na osnovu zasebnih nacionalnih ili kompanija specifikacija. Nakon više-godišnjih napora na harmonizaciji, NACE i ISO su spojili tehnički sadržaj u jedan, međunarodno priznati standard.

NACE nastavlja da prodaje i navodi ga kao "NACE MR0175", dok ISO objavljuje identičan tehnički sadržaj kao "ISO 15156". Većina narudžbi i specifikacija projekta sada citiraju oba naziva zajedno - NACE MR0175/ISO 15156 - posebno kako bi se izbjegle dvosmislenosti među regijama.

Za proizvođača ili kupca to u praksi znači jedno: materijal kvalifikovan prema ISO 15156 kvalifikovan je prema NACE MR0175, i obrnuto. Ne postoji poseban put usklađenosti za upravljanje.

Šta NACE MR0175/ISO 15156 zapravo pokriva?

Definiše koji metali - i pod kojom tvrdoćom, termičkom{1}}obradom i uslovima okoline - otporni na pucanje u okolini koja sadrži H₂S-uftu i gas, u tri dijela.

Standard je objavljen u tri dijela, od kojih svaki cilja na drugu porodicu materijala:

Dio 1 - Opći principi: definira terminologiju kiselih usluga, mehanizme pucanja i okvir ozbiljnosti okoliša (parcijalni tlak H₂S i in- pH na licu mjesta) koji se koristi u cijelom standardu.

Dio 2 - Ugljični i niskolegirani -čelici: pokriva konstrukcijske i granične čelike{2}}, uključujući liveno gvožđe, sa kontrolom tvrdoće i obrade kako bi se spriječio SSC.

Dio 3 - Legure otporne na koroziju- (CRAs): pokriva austenitne i dupleksne nerđajuće čelike, legure nikla i legure titana - kategorije koje su najrelevantnije za proizvođače nerđajućeg čelika i legura nikla.

Standard se bavi nekoliko različitih mehanizama pucanja izvan jednostavnog SSC-a, uključujući pucanje od korozije pod naponom (SCC), pucanje izazvano vodonikom- (HIC) i postupno pucanje - koje je regulirano vlastitim skupom materijala i ograničenja okoline.

Šta pokreće zahtjeve za kiselim uslugama?

Oprema potpada pod pravila o kiselim uslugama kada parcijalni pritisak H₂S pređe 0,3 kPa (0,05 psia) u gasnoj fazi - široko korišteni prag na terenu, iako je primjenjiva specifikacija projekta uvijek mjerodavna.

Ispod ovog praga, standardni materijali kao što su ASTM A105 ili A106 su općenito prihvatljivi bez usklađenosti sa NACE MR0175/ISO 15156 - koji se obično naziva "slatka usluga". Iznad njega, standardna područja ozbiljnosti (Region 0 do Region 3, na osnovu parcijalnog pritiska H₂S i pH) određuju koji se razredi, granice tvrdoće i zahtjevi testiranja primjenjuju. Budući da se HIC i SCC mogu pojaviti pod različitim - ponekad nižim - pragovima od SSC, inženjeri nikada ne bi trebali pretpostaviti da jedan broj pokriva svaki mehanizam pucanja; mjerodavna specifikacija projekta i relevantna tabela u Dijelu 2 ili Dijelu 3 moraju se provjeriti direktno.

Kako se granice tvrdoće razlikuju prema porodici materijala?

Tvrdoća je standardna primarna kontrola-koja se može provjeriti: otprilike 22 HRC za ugljični i nisko{2}}legirani čelik, slična ograničenja za mnoge austenitne nehrđajuće vrste, i viši - legure-specifični - stropovi za dupleks nerđajući i nikalni C{RA}.

Tvrdoća je bitna jer su tvrđe mikrostrukture sa većim opterećenjem podložnije pucanju uz pomoć vodonika{0}}. Tabela ispod rezimira najčešće citirana ograničenja; tačne vrijednosti zavise od specifične legure, oblika proizvoda i područja ozbiljnosti, tako da bi trenutno izdanje 2. ili 3. dijela uvijek trebala biti konačna referenca.

Kod zavarenih sklopova, standard zahtijeva ispitivanje tvrdoće preko osnovnog metala, zone -zahvaćene toplinom i metala šava -, a ne samo osnovne ploče ili cijevi -, jer je HAZ tipično najosjetljivija zona-podložja pucanju.

Koje se klase nehrđajućeg čelika i legura nikla obično odobravaju?

316L, 2205 duplex i legure nikla kao što su 625, 825 i Monel K500 su široko korišteni CRA-uslužni CRA, a svaki je prilagođen različitom opsegu ozbiljnosti i hloridnom okruženju.

304/304L nerđajući materijal nije prihvaćen za kiselu uslugu prema NACE MR0175/ISO 15156 zbog nedovoljne SSC otpornosti - uobičajene greške u specifikaciji koju vrijedi označiti rano u nabavci.

Koja su dva puta za kvalificiranje materijala?

Materijal se bira direktno iz standardnih unaprijed -kvalifikovanih tabela (propisni put) ili se kvalifikuje nezavisno kroz laboratorijsko testiranje (put performansi, Aneks B).

Za većinu primjena od nehrđajućeg čelika i legura nikla, propisani put je brži i niži-: ako legura, njeno stanje i radno okruženje spadaju u granice objavljene u tabelama dijela 2 ili dijela 3, nije potrebno dodatno testiranje.

Kada legura, oblik proizvoda ili stanje okoline ispadne izvan tih tabela -, na primjer, nova regija ozbiljnosti ili vlasnička legura -, proizvođač ih mora kvalificirati prema Aneksu B, što uključuje simulirano- laboratorijsko ispitivanje okoline (kao što su SSC ili SCC metode ispitivanja za demonstraciju predviđenih metoda otpornosti na pucanje u standardu).

Kako se NACE MR0175 odnosi na NACE MR0103?

NACE MR0175/ISO 15156 reguliše opremu za proizvodnju nafte i gasa uzvodno, dok NACE MR0103 reguliše opremu za preradu nafte - koja su komplementarna, a ne međusobno zamjenjiva.

NACE MR0103, izdat 2003. godine, razvijen je posebno za okruženja za rafiniranje, koja se razlikuju od proizvodnih okruženja po temperaturi, pritisku i hemiji fluida. Neke komponente -, kao što su određene legure nikla - su kvalifikovane prema oba standarda, ali na različitim granicama tvrdoće, tako da je određivanje ispravnog standarda za ispravan segment lanca vrijednosti od suštinskog značaja.

Komponenta nabavljena za ušće bušotine treba da upućuje na NACE MR0175/ISO 15156; komponenta za procesnu jedinicu rafinerije treba da upućuje na NACE MR0103, osim ako specifikacija projekta izričito ne zahtijeva oboje.

Šta bi kupci trebali navesti u narudžbenici?

Navedite oba standardna imena, primjenjivi dio, područje ozbiljnosti ili ograničenja okoline, potrebnu gornju granicu tvrdoće i nivo certifikata (EN 10204 3.1 ili 3.2).

Standardna referenca: "NACE MR0175/ISO 15156-3" (ili primjenjivi dio) umjesto bilo kojeg imena samo.

Ograničenja okoline: parcijalni pritisak H₂S, in- pH na licu mjesta, koncentracija klorida i temperatura za predviđenu uslugu.

Zahtjev za tvrdoću: specifičan HRC/HV10 strop primjenjiv na leguru i naručeno stanje.

Stanje: otopina-žarena, bez hladnog rada ili drugog potrebnog toplinskog{1}} stanja.

Certifikacija: EN 10204 Tip 3.1 za standardnu ​​sljedivost, ili Tip 3.2 sa nezavisnim svjedokom treće strane-za kritične offshore ili velike projekte{4}}operatora.

Precizan jezik-narudžbenice izbjegava jedini najčešći uzrok odbijenog materijala: dobavljač koji isporučuje tehnički ispravnu leguru koja nikada nije provjerena u odnosu na specifičnu tvrdoću i ograničenja okoline koja zahtijeva kupčeva aplikacija.

Zašto je ovo važno za proizvođače nerđajućeg čelika i legura nikla?

Budući da se kvarovi usklađenosti pojavljuju kao kvarovi na terenu - iu H₂S servisu, puknuta komponenta predstavlja sigurnosni incident, a ne samo zahtjev za garanciju.

NACE MR0175/ISO 15156 izričito se ne bavi općom ili lokaliziranom korozijom, mehaničkim dizajnom ili kontrolom kvaliteta proizvodnje samostalno - već samo cilja na otpornost na pucanje iz okoline. To znači da je usaglašenost sa standardom neophodna, ali nije dovoljna za sposobnost za upotrebu; Izbor legure i dalje mora posebno uzeti u obzir eroziju, opću koroziju i mehaničko opterećenje.

Proizvođači koji dokumentiraju ispitivanje tvrdoće, termičku{0}}zapise o tretmanu i hemijski sastav u odnosu na tačnu tabelu - i koji izdaju certifikat koji jasno navodi standard, dio i izdanje - daju timovima za inženjering i nabavku odbramljivu osnovu za odabir materijala i smanjuju rizik od skupog odbijanja na terenu}usluge ili kvara{3}

Često postavljana pitanja

Da li je ISO 15156 stroži od NACE MR0175?

Ne. Sadrže iste tehničke zahtjeve. Nijedan nije stroži; dvojni naziv odražava zajedničko objavljivanje, a ne različita pravila.

Koji nivo H₂S pokreće usklađenost sa NACE MR0175/ISO 15156?

Često citirani prag polja je parcijalni pritisak H₂S iznad 0,3 kPa (0,05 psia) u gasnoj fazi, iako HIC i SCC mogu biti regulisani različitim granicama, a specifikacija kontrolnog projekta uvek ima prednost.

Može li se nerđajući čelik 304 koristiti u kiseloj službi?

Br. TP304/304L nije prihvaćen prema NACE MR0175/ISO 15156 zbog neadekvatne otpornosti na pucanje pod naponom od sulfida.

Koja je maksimalna tvrdoća ugljičnog čelika prema standardu?

Približno 22 HRC, što je ekvivalentno otprilike 250 HV10 ili 237 HBW, primijenjeno na osnovni metal, metal šava i zonu{4}}zahvaćenu toplinom.

Da li se NACE MR0175 primjenjuje na rafinerije?

Općenito, nijedna - okruženja za pročišćavanje nisu pokrivena srodnim standardom NACE MR0103. NACE MR0175/ISO 15156 cilja uzvodnu proizvodnju nafte i plina i opremu za tretman plina.

Kako je legura kvalifikovana ako nije navedena u tabelama standarda?

Putem{0}}baziranog na performansama u Aneksu B, koji zahtijeva laboratorijsko ispitivanje u simuliranim uslovima rada kako bi se pokazala otpornost na pucanje.