1. Стандартен преглед

NACE MR0175/ISO 15156 е световно признатият стандарт за избор на метални материали за употреба в среди за производство на нефт и газ, съдържащи H₂S (кисели), . Публикуван съвместно от NACE International (сега AMPP) и Международната организация по стандартизация (ISO), текущата ефективна редакция е ANSI/NACE MR0175-2021/ISO 15156:2020.

Установяването на този стандарт произтича от стремежа на индустрията към по-дълбоки формации и по-отдалечени офшорни ресурси. С увеличаването на разработването на находища за нефт и газ, корозията, причинена от сероводород, става все по-критична – особено сулфидното напукване под напрежение (SSC), което може да причини крехко разрушаване на високоякостни въглеродни и нисколегирани стомани, което води до катастрофални инциденти.

2. Стандартна структура и обхват

Стандартът е разделен на три части, обединени в един PDF файл, и включва множество технически циркуляри, публикувани през 2021 и 2022 г.:

Част	Обхват	Ключово съдържание
Част 1	Общи принципи	Дефинира кисела среда, основни принципи за избор на материали, методи за квалификация
Част 2	Въглеродни и нисколегирани стомани	Граници на твърдост (≤22 HRC), изисквания за заваряване, контрол на химията
Част 3	CRA и други сплави	Ограничения на околната среда за всяко семейство сплави (температура, pH₂S, концентрация на хлориди)

Стандартът се прилага за оборудване, използвано в производството на нефт и газ и в инсталации за освежаване на природен газ, където повредата може да представлява риск за общественото здраве и безопасност на персонала или за околната среда. Той разглежда всички механизми на напукване, причинени от H₂S, включително SSC, SCC, HIC, SWC и други.

3. Определение за кисела среда

Според стандарта, когато парциалното налягане на H₂S в газовата фаза надвишава 0,3 kPa (0,05 psia), средата се класифицира като кисела, което изисква избор на материали съгласно изискванията на стандарта.

Приложимото оборудване включва сондажни устия, коледни елхи, тръбопроводни системи, сепаратори, тръбопроводи в производствени съоръжения нагоре по веригата и тръбопроводни системи, транспортиращи кисели въглеводороди.

4. Ключови изисквания към материалите

Въглеродни и нисколегирани стомани (част 2)

Твърдостта на основния метал, заваръчния метал и HAZ не трябва да надвишава 22 HRC (248 HV10)

Термичната обработка след заваряване (PWHT) е задължителна

Изисква се строг химичен контрол

Корозионноустойчиви сплави (част 3)

Често квалифицираните материали включват: 316 SS, 6-молибденови сплави, 2507 дуплекс SS, Alloy 825, Alloy 625, Alloy C-276 и Alloy 400. Всеки от тях има специфични екологични ограничения за температура, парциално налягане на H₂S и концентрация на хлорид.

5. Ключови актуализации и бъдещи перспективи

Изданието за 2021/2020 г. е останало структурно съвместимо с изданието от 2003 г., с постепенни преработки чрез Технически циркуляри. През 2018 г. управителните комитети се съгласиха, че е необходимо основно пренаписване, за да се улесни използването и да се включат постиженията в индустрията.

В момента е налице изцяло преработена версия, която е преструктурирана в три нови части и се гласува и публикува от ISO:

Част 1: Изисквания за материали и обработка

Част 2: Оценка на работната среда и избор на материали

Част 3: Изисквания за проверка, квалификация и гласуване

Новата версия предоставя значително повече подробности относно процедурите за тестване на H₂S, включително насоки за вземане на проби, избор на метод за тестване и обхвата на тестване, необходим за квалификация на продукта.

6. Практическо значение

NACE MR0175/ISO 15156 служи като фундаментална основа за избор на материали при разработването на находища за нефт и газ със кисел произход. Стандартът подчертава, че никоя неръждаема стомана не е напълно имунизирана срещу корозионно напукване под напрежение, предизвикано от хлориди – задълбоченото разбиране на ограниченията на сплавите е от съществено значение за избора на материали в взискателни кисели среди. Оборудването, особено податливо на корозия, като клапани, фитинги и инструменти, изисква стриктно спазване на стандарта. Всички материали за работа в кисели среди трябва да поддържат пълна проследимост, като сертификатите за изпитване в мелница потвърждават изпитването на твърдост, химическото съответствие и условията на термична обработка.

В среда на кисели нефтени и газови находища, изборът на материали следва предимно стандарта NACE MR0175 / ISO 15156. Този стандарт е „златното правило“ за осигуряване на безопасна работа на оборудването в среди, съдържащи сероводород (H₂S). Той обхваща цялото оборудване и компоненти под налягане, от съоръженията на устието на сондажите до низходящите преработвателни агрегати.

Оборудване за сондажна глава и низводни сондажи: оборудване за сондажна глава, тръбни и обсадни колони (производствени тръби, обсадни колони).

Тръбопроводи и свързващи компоненти: например тръбопроводи, използвани за пренос на нефт и газ на дълги разстояния,API 5L клас X65 тръбаи др.

Оборудване за повърхностна обработка и трансфер: съдове под налягане, сепаратори – оборудване под налягане, използвано за разделяне и обработка на нефт/газ.

В допълнение към гореспоменатите продукти, стандартът обхваща и различни видове материали, включително въглеродна стомана, нисколегирана стомана, неръждаема стомана и сплави на никелова основа.