۱. بررسی اجمالی استاندارد

NACE MR0175/ISO 15156 استاندارد شناخته شده جهانی برای انتخاب مواد فلزی برای استفاده در محیط‌های تولید نفت و گاز (ترش) حاوی H₂S است. این استاندارد که به طور مشترک توسط NACE International (که اکنون AMPP است) و سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) منتشر شده است، ویرایش مؤثر فعلی ANSI/NACE MR0175-2021/ISO 15156:2020 است.

تدوین این استاندارد ناشی از گرایش صنعت به سازندهای عمیق‌تر و منابع دورافتاده‌تر فراساحلی است. با افزایش توسعه میادین نفت و گاز ترش، خوردگی ناشی از سولفید هیدروژن به طور فزاینده‌ای بحرانی شده است - به ویژه ترک خوردگی ناشی از تنش سولفیدی (SSC)، که می‌تواند باعث شکست ترد در فولادهای کربنی با استحکام بالا و کم آلیاژ شود و منجر به حوادث فاجعه‌بار گردد.

۲. ساختار و دامنه استاندارد

این استاندارد به سه بخش تقسیم شده است که در یک فایل PDF واحد ترکیب شده‌اند و شامل چندین بخشنامه فنی منتشر شده در سال‌های 2021 و 2022 است:

قسمت	محدوده	محتوای کلیدی
قسمت ۱	اصول کلی	تعریف محیط ترش، اصول اولیه انتخاب مواد، روش‌های احراز صلاحیت
قسمت ۲	فولادهای کربنی و کم آلیاژ	محدودیت‌های سختی (≤22 HRC)، الزامات جوشکاری، کنترل شیمیایی
قسمت ۳	CRA ها و سایر آلیاژها	محدودیت‌های محیطی برای هر خانواده آلیاژ (دما، pH₂S، غلظت کلرید)

این استاندارد در مورد تجهیزات مورد استفاده در کارخانه‌های تولید نفت و گاز و شیرین‌سازی گاز طبیعی که در آن‌ها خرابی می‌تواند خطراتی را برای سلامت و ایمنی عمومی و پرسنل یا محیط زیست ایجاد کند، اعمال می‌شود. این استاندارد به تمام مکانیسم‌های ترک‌خوردگی ناشی از H₂S، از جمله SSC، SCC، HIC، SWC و موارد دیگر می‌پردازد.

۳. تعریف محیط ترش

طبق استاندارد، هنگامی که فشار جزئی H₂S در فاز گازی از 0.3 کیلوپاسکال (0.05 پوند بر اینچ مربع) تجاوز کند، محیط به عنوان محیط ترش طبقه‌بندی می‌شود و نیاز به انتخاب مواد مطابق با الزامات استاندارد دارد.

تجهیزات قابل استفاده شامل سرچاه‌ها، درختان کریسمس، سیستم‌های لوله‌کشی، جداکننده‌ها، خطوط جریان در تأسیسات تولید بالادستی و سیستم‌های خط لوله انتقال هیدروکربن‌های ترش است.

۴. الزامات کلیدی مواد

فولادهای کربنی و کم آلیاژ (بخش 2)

سختی فلز پایه، فلز جوش و منطقه HAZ نباید از 22 HRC (248 HV10) بیشتر شود.

عملیات حرارتی پس از جوشکاری (PWHT) الزامی است

کنترل دقیق مواد شیمیایی مورد نیاز است

آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی (بخش 3)

موادی که معمولاً واجد شرایط هستند عبارتند از: فولاد ضد زنگ 316، آلیاژهای 6-مولیبدن، فولاد ضد زنگ دوپلکس 2507، آلیاژ 825، آلیاژ 625، آلیاژ C-276 و آلیاژ 400. هر کدام محدودیت‌های محیطی خاصی برای دما، فشار جزئی H₂S و غلظت کلرید دارند.

۵. به‌روزرسانی‌های کلیدی و چشم‌انداز آینده

نسخه ۲۰۲۱/۲۰۲۰ از نظر ساختاری با نسخه ۲۰۰۳ سازگار مانده است، و اصلاحات تدریجی از طریق بخشنامه‌های فنی انجام شده است. در سال ۲۰۱۸، کمیته‌های حاکم توافق کردند که برای سهولت استفاده و ادغام پیشرفت‌های صنعت، یک بازنویسی اساسی ضروری است.

یک نسخه کاملاً بازنویسی‌شده در حال حاضر در حال رأی‌گیری و انتشار در سازمان بین‌المللی استانداردها (ISO) است که به سه بخش جدید تقسیم‌بندی شده است:

بخش ۱: الزامات مواد و فرآوری

بخش ۲: ارزیابی محیط خدمات و انتخاب مواد

بخش ۳: الزامات تأیید، صلاحیت و رأی‌گیری

نسخه جدید جزئیات بسیار بیشتری در مورد رویه‌های آزمایش H₂S، از جمله راهنمایی در مورد نمونه‌برداری، انتخاب روش آزمایش و میزان آزمایش مورد نیاز برای تأیید صلاحیت محصول، ارائه می‌دهد.

۶. اهمیت عملی

استاندارد NACE MR0175/ISO 15156 به عنوان مبنای اساسی برای انتخاب مواد در توسعه میدان‌های نفت و گاز ترش عمل می‌کند. این استاندارد تأکید می‌کند که هیچ فولاد ضد زنگی کاملاً در برابر ترک‌خوردگی ناشی از خوردگی تنشی ناشی از کلرید مصون نیست - درک کامل محدودیت‌های آلیاژ برای انتخاب مواد در محیط‌های ترش دشوار ضروری است. تجهیزاتی که به ویژه در معرض خوردگی هستند، مانند شیرآلات، اتصالات و ابزار دقیق، نیاز به رعایت دقیق این استاندارد دارند. تمام مواد سرویس ترش باید قابلیت ردیابی کامل را حفظ کنند و گواهی‌های آزمایش آسیاب، آزمایش سختی، انطباق شیمیایی و شرایط عملیات حرارتی را تأیید کنند.

در محیط‌های میدان‌های نفت و گاز ترش، انتخاب مواد در درجه اول از استاندارد NACE MR0175 / ISO 15156 پیروی می‌کند. این استاندارد "قانون طلایی" برای اطمینان از عملکرد ایمن تجهیزات در محیط‌های حاوی سولفید هیدروژن (H₂S) است. این استاندارد تمام تجهیزات و اجزای تحت فشار، از تأسیسات سرچاهی گرفته تا واحدهای فرآوری پایین‌دستی را پوشش می‌دهد.

تجهیزات سرچاهی و درون چاهی: تجهیزات سرچاهی، لوله‌های مغزی و رشته‌های لوله جداری (لوله‌های تولیدی، لوله‌های جداری).

لوله‌کشی و اجزای اتصال: لوله‌های خطی مورد استفاده برای انتقال نفت و گاز در مسافت‌های طولانی، به عنوان مثال،API 5L درجه X65 لوله خطو غیره

تجهیزات پردازش و انتقال سطحی: مخازن تحت فشار، جداکننده‌ها - تجهیزات تحت فشار مورد استفاده برای جداسازی و پردازش نفت/گاز.

علاوه بر محصولات فوق، این استاندارد انواع مختلفی از مواد از جمله فولاد کربنی، فولاد کم آلیاژ، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای پایه نیکل را نیز پوشش می‌دهد.