ISO 15156 u odnosu na NACE MR0175: Globalni zahtjevi za kiseli servisni materijal

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

Vodikov sulfid (H₂S) jedan je od najrazornijih zagađivača s kojima se može susresti dio naftnih polja ili opreme za rafiniranje. Čak i male količine, pod vlačnim naprezanjem, mogu uzrokovati pucanje komponente bez upozorenja -, način kvara poznat kao sulfidno naprezanje (SSC). Kako bi se to spriječilo, industrija nafte i plina oslanja se na jedan vodeći dokument za odabir materijala: NACE MR0175/ISO 15156.

Ovaj članak razlaže što standard pokriva, kako su ISO 15156 i NACE MR0175 međusobno povezani i što kupci nehrđajućeg čelika i legura nikla moraju navesti kako bi ostali usklađeni.

Jesu li ISO 15156 i NACE MR0175 doista isti standard?

Da. Od usklađivanja 2003., ISO 15156 i NACE MR0175 odnose se na jedan tehnički skup sadržaja, koji su paralelno objavile dvije organizacije.

Prije 2003. NACE MR0175 bio je samostalan -sjevernoamerički dokument, koji je prvi put izdao 1975. NACE International (tada Nacionalna udruga inženjera korozije). Europa i druge regije često su radile prema zasebnim nacionalnim specifikacijama ili specifikacijama poduzeća. Nakon više-godišnjeg usklađivanja, NACE i ISO spojili su tehnički sadržaj u jedinstveni, međunarodno priznati standard.

NACE nastavlja s prodajom i navodi ga kao "NACE MR0175", dok ISO objavljuje identičan tehnički sadržaj kao "ISO 15156". Većina narudžbenica i specifikacija projekta sada navode oba imena zajedno - NACE MR0175/ISO 15156 - posebno kako bi se izbjegle dvosmislenosti u različitim regijama.

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

Što NACE MR0175/ISO 15156 zapravo pokriva?

Definira koji su metali - i pod kojom tvrdoćom, toplinskom-obradom i uvjetima okoline - otporni na pucanje u H₂S-okruženjima koja sadrže naftu i plin, kroz tri dijela.

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

Dio 1 - Opća načela: definira terminologiju kisele usluge, mehanizme pucanja i okvir ozbiljnosti okoliša (parcijalni tlak H₂S i-in situ pH) koji se koristi u cijeloj normi.

Dio 2 - Ugljični i nisko{1}}legirani čelici: pokriva konstrukcijske i tlačne-granične čelike, uključujući lijevano željezo, s kontrolom tvrdoće i obrade kako bi se spriječio SSC.

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

Standard se bavi nekoliko različitih mehanizama pucanja izvan jednostavnog SSC-a, uključujući pucanje uslijed korozije naprezanja (SCC), pucanje-inducirano vodikom (HIC) i postupno pucanje - od kojih svaki upravlja vlastitim skupom ograničenja materijala i okoliša.

Što pokreće zahtjeve za kiselom uslugom?

Oprema potpada pod pravila kiselog rada kada H₂S parcijalni tlak prijeđe 0,3 kPa (0,05 psia) u plinovitoj fazi - široko korišteni prag polja, iako primjenjiva specifikacija projekta uvijek upravlja.

Ispod ovog praga, standardni materijali kao što su ASTM A105 ili A106 općenito su prihvatljivi bez usklađenosti s NACE MR0175/ISO 15156 - što se obično naziva "slatka usluga". Iznad njega, područja strogosti standarda (Regija 0 do Regija 3, na temelju H₂S parcijalnog tlaka i pH) određuju koji se stupnjevi, granice tvrdoće i zahtjevi ispitivanja primjenjuju. Budući da se HIC i SCC mogu pojaviti pod različitim - ponekad nižim - pragovima nego SSC, inženjeri nikada ne bi trebali pretpostaviti da jedan broj pokriva svaki mehanizam pucanja; relevantna projektna specifikacija i relevantna tablica u 2. ili 3. dijelu moraju se izravno provjeriti.

Kako se granice tvrdoće razlikuju prema skupini materijala?

Tvrdoća je standardno primarno područje-kontrole koja se može provjeriti: otprilike 22 HRC za ugljični i nisko{2}}legirani čelik, slična ograničenja za mnoge austenitne nehrđajuće stupnjeve i više - legure-specifične - stropove za duplex nehrđajući čelik i CRA-na bazi nikla.

Tvrdoća je važna jer su tvrđe mikrostrukture pod većim opterećenjem podložnije pucanju-potpomognutom vodikom. Donja tablica sažima najčešće citirana ograničenja; točne vrijednosti ovise o specifičnoj leguri, obliku proizvoda i području ozbiljnosti, tako da bi trenutno izdanje 2. ili 3. dijela uvijek trebalo biti konačna referenca.

U zavarenim sklopovima standard zahtijeva ispitivanje tvrdoće osnovnog metala, zone-pogođene toplinom i metala zavara - ne samo osnovne ploče ili cijevi - budući da je ZUT obično zona koja je-najosjetljivija na pukotine.

Koje su vrste nehrđajućeg čelika i legura nikla općenito odobrene?

316L, 2205 duplex i legure nikla kao što su 625, 825 i Monel K500 naširoko su korišteni kiseli-CRA-ovi, a svaki je prilagođen različitom rasponu ozbiljnosti i kloridnom okruženju.

Nehrđajući čelik 304/304L posebno nije prihvaćen za kiselu upotrebu prema NACE MR0175/ISO 15156 zbog nedovoljne otpornosti na SSC - uobičajenu pogrešku specifikacije koju vrijedi označiti u ranoj fazi nabave.

Koja su dva načina za kvalifikaciju materijala?

Materijal se odabire izravno iz pred-kvalificiranih tablica standarda (propisani put) ili se kvalificira neovisno kroz laboratorijsko testiranje (put performansi, Dodatak B).

Za većinu primjena nehrđajućeg čelika i legura nikla, propisani put je brži i niži-: ako legura, njezino stanje i radno okruženje spadaju unutar ograničenja objavljenih u tablicama Dijela 2 ili 3, nije potrebno dodatno ispitivanje.

Kada legura, oblik proizvoda ili uvjeti okoliša ne ulaze u te tablice - na primjer, novo područje ozbiljnosti ili zaštićena legura -, proizvođač ih mora kvalificirati prema Dodatku B, koji uključuje simulirano-okružno laboratorijsko ispitivanje (kao što su metode ispitivanja SSC ili SCC navedene u standardu) kako bi se pokazala otpornost na pucanje u predviđenim uvjetima rada.

Kako se NACE MR0175 odnosi na NACE MR0103?

NACE MR0175/ISO 15156 upravlja uzvodnom opremom za proizvodnju nafte i plina, dok NACE MR0103 upravlja nizvodnom opremom za rafiniranje nafte - te dvije norme su komplementarne, a ne zamjenjive.

NACE MR0103, izdan 2003., razvijen je posebno za okruženja rafiniranja, koja se razlikuju od proizvodnih okruženja po temperaturi, tlaku i kemiji fluida. Neke komponente - kao što su određene legure nikla - kvalificirane su prema oba standarda, ali na različitim gornjim granicama tvrdoće, stoga je određivanje ispravnog standarda za ispravan segment lanca vrijednosti ključno.

Komponenta nabavljena za ušće bušotine mora se odnositi na NACE MR0175/ISO 15156; komponenta za rafinerijsku procesnu jedinicu trebala bi se odnositi na NACE MR0103, osim ako specifikacija projekta izričito zahtijeva oboje.

Što bi kupci trebali navesti u narudžbenici?

Navedite oba standardna naziva, primjenjivi dio, regiju ozbiljnosti ili okolišna ograničenja, potrebnu gornju granicu tvrdoće i razinu certifikacije (EN 10204 3.1 ili 3.2).

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

Okolišna ograničenja: H₂S parcijalni tlak,-in situ pH, koncentracija klorida i temperatura za predviđenu uslugu.

Zahtjevi za tvrdoću: specifični HRC/HV10 strop primjenjiv na leguru i naručeno stanje.

Stanje: otopina-žarena, bez hladnog rada ili drugog potrebnog stanja toplinske-obrade.

Certifikacija: EN 10204 tip 3.1 za standardnu ​​sljedivost, ili tip 3.2 s nezavisnim svjedokom treće-strane za kritične offshore ili velike-projekte operatera.

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

Zašto je to važno za proizvođače nehrđajućeg čelika i legura nikla?

Budući da se kvarovi usklađenosti pojavljuju kao kvarovi na terenu - i u H₂S servisu, napuknuta komponenta je sigurnosni incident, a ne samo zahtjev za jamstvo.

NACE MR0175/ISO 15156 izričito se ne bavi samo općom ili lokaliziranom korozijom, mehaničkim dizajnom ili kontrolom kvalitete proizvodnje - on isključivo cilja na otpornost na pucanje u okolišu. To znači da je usklađenost sa standardom neophodna, ali ne i dovoljna za prikladnost za rad; odabir legure još uvijek mora zasebno uzeti u obzir eroziju, opću koroziju i mehaničko opterećenje.

Proizvođači koji dokumentiraju ispitivanje tvrdoće, zapise o topli-tretmanu i kemijski sastav prema ispravnoj tablici - i koji izdaju certifikat koji jasno navodi standard, dio i izdanje - daju inženjerskim timovima i timovima za nabavu obranjivu osnovu za odabir materijala i smanjuju rizik od skupih odbijanja na terenu ili-kvarova u radu.

Često postavljana pitanja

Je li ISO 15156 stroži od NACE MR0175?

Ne. Oni sadrže iste tehničke zahtjeve. Ni jedno ni drugo nije strože; dvostruko ime odražava zajedničko objavljivanje, a ne različita pravila.

Koja razina H₂S pokreće NACE MR0175/ISO 15156 usklađenost?

Prag polja koji se često navodi je parcijalni tlak H₂S iznad 0,3 kPa (0,05 psia) u plinovitoj fazi, iako se HIC i SCC mogu regulirati različitim ograničenjima, a specifikacija kontrolnog projekta uvijek ima prednost.

Može li se nehrđajući čelik 304 koristiti u kiseloj službi?

Br. TP304/304L nije prihvaćen prema NACE MR0175/ISO 15156 zbog neodgovarajuće otpornosti na pucanje uslijed naprezanja sulfida.

Koja je najveća 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 utjecaja topline.

Odnosi li se NACE MR0175 na rafinerije?

Općenito, nijedno - okruženje rafiniranja nije obuhvaćeno povezanim standardom NACE MR0103. NACE MR0175/ISO 15156 cilja na proizvodnju nafte i plina uzvodno i opremu za obradu plina.

Kako se legura kvalificira ako nije navedena u tablicama standarda?

Rutom-temeljenom na performansama u Dodatku B, koja zahtijeva laboratorijsko testiranje pod simuliranim radnim uvjetima kako bi se pokazala otpornost na pucanje.