1. Επισκόπηση Τυπικών Προτύπων

Το NACE MR0175/ISO 15156 είναι το παγκοσμίως αναγνωρισμένο πρότυπο για την επιλογή μεταλλικών υλικών για χρήση σε περιβάλλοντα παραγωγής πετρελαίου και φυσικού αερίου που περιέχουν H₂S (όξινο). Δημοσιεύτηκε από κοινού από τη NACE International (νυν AMPP) και τον Διεθνή Οργανισμό Τυποποίησης (ISO), η τρέχουσα ισχύουσα αναθεώρηση είναι το ANSI/NACE MR0175-2021/ISO 15156:2020.

Η καθιέρωση αυτού του προτύπου πηγάζει από την ώθηση της βιομηχανίας σε βαθύτερους σχηματισμούς και πιο απομακρυσμένους υπεράκτιους πόρους. Καθώς η ανάπτυξη των όξινων κοιτασμάτων πετρελαίου και φυσικού αερίου αυξάνεται, η διάβρωση που προκαλείται από το υδρόθειο έχει γίνει ολοένα και πιο κρίσιμη - ιδιαίτερα η ρωγμάτωση λόγω τάσης από σουλφίδια (SSC), η οποία μπορεί να προκαλέσει ψαθυρή αστοχία σε χάλυβες υψηλής αντοχής άνθρακα και χαμηλού κράματος, οδηγώντας σε καταστροφικά περιστατικά.

2. Τυποποιημένη Δομή και Πεδίο Εφαρμογής

Το πρότυπο χωρίζεται σε τρία μέρη, τα οποία συνδυάζονται σε ένα ενιαίο αρχείο PDF και περιλαμβάνει πολλαπλές Τεχνικές Εγκυκλίους που δημοσιεύθηκαν το 2021 και το 2022:

Μέρος	Εκταση	Βασικό περιεχόμενο
Μέρος 1	Γενικές Αρχές	Ορίζει το όξινο περιβάλλον, βασικές αρχές επιλογής υλικών, μεθόδους αξιολόγησης
Μέρος 2	Χάλυβες άνθρακα και χαμηλού κράματος	Όρια σκληρότητας (≤22 HRC), απαιτήσεις συγκόλλησης, χημικός έλεγχος
Μέρος 3	CRAs & Άλλα Κράματα	Περιβαλλοντικά όρια ανά οικογένεια κραμάτων (θερμοκρασία, pH₂S, συγκέντρωση χλωριούχων)

Το πρότυπο ισχύει για εξοπλισμό που χρησιμοποιείται σε μονάδες παραγωγής πετρελαίου και φυσικού αερίου και σε μονάδες γλύκανσης φυσικού αερίου, όπου η αστοχία θα μπορούσε να θέσει σε κίνδυνο τη δημόσια υγεία και την ασφάλεια και το προσωπικό ή το περιβάλλον. Καλύπτει όλους τους μηχανισμούς ρωγμών που προκαλούνται από το H₂S, συμπεριλαμβανομένων των SSC, SCC, HIC, SWC και άλλων.

3. Ορισμός του Ξινού Περιβάλλοντος

Σύμφωνα με το πρότυπο, όταν η μερική πίεση του H₂S στην αέρια φάση υπερβαίνει τα 0,3 kPa (0,05 psia), το περιβάλλον ταξινομείται ως όξινο, απαιτώντας επιλογή υλικού σύμφωνα με τις απαιτήσεις του προτύπου.

Ο εφαρμοστέος εξοπλισμός περιλαμβάνει κεφαλές φρεατίων, χριστουγεννιάτικα δέντρα, συστήματα σωληνώσεων, διαχωριστές, γραμμές ροής σε εγκαταστάσεις παραγωγής ανάντη και συστήματα αγωγών που μεταφέρουν όξινους υδρογονάνθρακες.

4. Βασικές απαιτήσεις υλικού

Χάλυβες άνθρακα και χαμηλού κράματος (Μέρος 2)

Το βασικό μέταλλο, το μέταλλο συγκόλλησης και η σκληρότητα HAZ δεν πρέπει να υπερβαίνουν τα 22 HRC (248 HV10).

Η θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση (PWHT) είναι υποχρεωτική

Απαιτείται αυστηρός έλεγχος χημείας

Κράματα ανθεκτικά στη διάβρωση (Μέρος 3)

Τα συνήθως πιστοποιημένα υλικά περιλαμβάνουν: 316 SS, κράματα 6-μολυβδαινίου, 2507 duplex SS, κράμα 825, κράμα 625, κράμα C-276 και κράμα 400. Κάθε ένα έχει συγκεκριμένα περιβαλλοντικά όρια για τη θερμοκρασία, τη μερική πίεση H₂S και τη συγκέντρωση χλωριούχων.

5. Βασικές ενημερώσεις και μελλοντικές προοπτικές

Η έκδοση 2021/2020 παρέμεινε δομικά συνεπής με την έκδοση του 2003, με σταδιακές αναθεωρήσεις μέσω Τεχνικών Εγκυκλίων. Το 2018, οι διοικητικές επιτροπές συμφώνησαν ότι ήταν απαραίτητη μια σημαντική αναδιατύπωση για την αντιμετώπιση της ευκολίας χρήσης και την ενσωμάτωση των εξελίξεων του κλάδου.

Μια πλήρως αναδιατυπωμένη έκδοση βρίσκεται αυτή τη στιγμή υπό ψηφοφορία και δημοσίευση ISO, αναδιαρθρωμένη σε τρία νέα μέρη:

Μέρος 1: Απαιτήσεις υλικού και επεξεργασίας

Μέρος 2: Αξιολόγηση περιβάλλοντος εξυπηρέτησης και επιλογή υλικού

Μέρος 3: Απαιτήσεις επαλήθευσης, πρόκρισης και ψηφοφορίας

Η νέα έκδοση παρέχει σημαντικά περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τις διαδικασίες δοκιμών H₂S, συμπεριλαμβανομένων οδηγιών σχετικά με τη δειγματοληψία, την επιλογή μεθόδου δοκιμής και την έκταση των δοκιμών που απαιτούνται για την πιστοποίηση του προϊόντος.

6. Πρακτική Σημασία

Το NACE MR0175/ISO 15156 χρησιμεύει ως η θεμελιώδης βάση για την επιλογή υλικών στην ανάπτυξη όξινων κοιτασμάτων πετρελαίου και φυσικού αερίου. Το πρότυπο τονίζει ότι κανένας ανοξείδωτος χάλυβας δεν είναι εντελώς άτρωτος στη διάβρωση λόγω τάσης που προκαλείται από χλωρίδια - η πλήρης κατανόηση των περιορισμών του κράματος είναι απαραίτητη για την επιλογή υλικών σε απαιτητικά όξινα περιβάλλοντα. Ο εξοπλισμός που είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος στη διάβρωση, όπως βαλβίδες, εξαρτήματα και όργανα, απαιτεί αυστηρή συμμόρφωση με το πρότυπο. Όλα τα υλικά συντήρησης από όξινα πρέπει να διατηρούν πλήρη ιχνηλασιμότητα, με πιστοποιητικά δοκιμών σε μύλο που επιβεβαιώνουν τις δοκιμές σκληρότητας, τη χημική συμμόρφωση και τις συνθήκες θερμικής επεξεργασίας.

Σε όξινα περιβάλλοντα κοιτασμάτων πετρελαίου και φυσικού αερίου, η επιλογή υλικών ακολουθεί κυρίως το πρότυπο NACE MR0175 / ISO 15156. Αυτό το πρότυπο αποτελεί τον «χρυσό κανόνα» για τη διασφάλιση της ασφαλούς λειτουργίας του εξοπλισμού σε περιβάλλοντα που περιέχουν υδρόθειο (H₂S). Καλύπτει όλο τον εξοπλισμό και τα εξαρτήματα που περιέχουν πίεση, από τις εγκαταστάσεις στο στόμιο των πηγαδιών έως τις μονάδες επεξεργασίας κατάντη.

Εξοπλισμός κεφαλής φρέατος και γεώτρησης: εξοπλισμός κεφαλής φρέατος, σωληνώσεις και σειρές περιβλήματος (σωλήνες παραγωγής, περίβλημα).

Σωληνώσεις και εξαρτήματα σύνδεσης: σωλήνες που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά πετρελαίου και φυσικού αερίου σε μεγάλες αποστάσεις, για παράδειγμα,Βαθμός API 5L X65 σωλήνας γραμμής, κ.λπ.

Εξοπλισμός επιφανειακής επεξεργασίας και μεταφοράς: δοχεία πίεσης, διαχωριστές – εξοπλισμός που περιέχει πίεση και χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό και την επεξεργασία πετρελαίου/αερίου.

Εκτός από τα παραπάνω προϊόντα, το πρότυπο καλύπτει επίσης διάφορους τύπους υλικών, όπως ανθρακούχο χάλυβα, χάλυβα χαμηλού κράματος, ανοξείδωτο χάλυβα και κράματα με βάση το νικέλιο.