1. Standard áttekintés

A NACE MR0175/ISO 15156 a H₂S-tartalmú (savanyú) olaj- és gázkitermelési környezetben használható fémanyagok kiválasztására vonatkozó, világszerte elismert szabvány. A NACE International (ma AMPP) és a Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) által közösen kiadott, jelenlegi hatályos változat az ANSI/NACE MR0175-2021/ISO 15156:2020.

Ennek a szabványnak a létrehozása az iparág mélyebb formációk és távolabbi tengeri erőforrások felé való elmozdulásának köszönhető. Ahogy a savanyú olaj- és gázmezők fejlesztése fokozódik, a hidrogén-szulfid okozta korrózió egyre kritikusabbá válik – különösen a szulfidos feszültségrepedés (SSC), amely ridegtörést okozhat a nagy szilárdságú szén- és alacsony ötvözetű acélokban, ami katasztrofális eseményekhez vezethet.

2. Standard struktúra és hatókör

A szabvány három részre oszlik, egyetlen PDF fájlba van összevonva, és több, 2021-ben és 2022-ben közzétett műszaki körlevelet tartalmaz:

Rész	Hatály	Kulcsfontosságú tartalom
1. rész	Általános alapelvek	Meghatározza a savanyú környezetet, az alapvető anyagkiválasztási elveket, a minősítési módszereket
2. rész	Szénacélok és alacsony ötvözetű acélok	Keménységi határok (≤22 HRC), hegesztési követelmények, kémiai ellenőrzés
3. rész	CRA-k és egyéb ötvözetek	Környezeti határértékek ötvözetcsaládonként (hőmérséklet, pH₂S, kloridkoncentráció)

A szabvány az olaj- és gázkitermelő, valamint a földgázédítő üzemekben használt berendezésekre vonatkozik, ahol a meghibásodás kockázatot jelenthet a lakosság és a személyzet egészségére és biztonságára, illetve a környezetre. A szabvány kiterjed a H₂S által okozott összes repedési mechanizmusra, beleértve az SSC-t, SCC-t, HIC-t, SWC-t és egyebeket.

3. A savanyú környezet meghatározása

A szabvány szerint, ha a H₂S parciális nyomása a gázfázisban meghaladja a 0,3 kPa-t (0,05 psia), a környezet savanyúnak minősül, és az anyagot a szabvány követelményei szerint kell kiválasztani.

Az alkalmazható berendezések közé tartoznak a kútfejek, karácsonyfák, csővezeték-rendszerek, szeparátorok, az upstream termelési létesítményekben lévő áramlási vezetékek és a savanyú szénhidrogéneket szállító csővezeték-rendszerek.

4. Főbb anyagkövetelmények

Szénacélok és alacsony ötvözetű acélok (2. rész)

Az alapfém, a hegesztőanyag és a hőhatásövezet keménysége nem haladhatja meg a 22 HRC-t (248 HV10).

Hegesztés utáni hőkezelés (PWHT) kötelező

Szigorú kémiai ellenőrzés szükséges

Korrózióálló ötvözetek (3. rész)

Az általánosan minősített anyagok közé tartoznak: 316-os rozsdamentes acél, 6-molibdén ötvözetek, 2507 duplex rozsdamentes acél, 825-ös ötvözet, 625-ös ötvözet, C-276-os ötvözet és 400-as ötvözet. Mindegyikhez specifikus környezeti határértékek tartoznak a hőmérséklet, a H₂S parciális nyomása és a kloridkoncentráció tekintetében.

5. Főbb frissítések és jövőbeli kilátások

A 2021/2020-as kiadás szerkezetileg megegyezett a 2003-as kiadással, fokozatos módosításokkal a technikai körlevelek révén. 2018-ban az irányító bizottságok megállapodtak abban, hogy jelentős átdolgozásra van szükség a könnyű használhatóság biztosítása és az iparági fejlesztések beépítése érdekében.

Egy teljesen átírt változat jelenleg ISO szavazáson és publikáláson esik át, három új részre strukturálva:

1. rész: Anyag- és feldolgozási követelmények

2. rész: Üzemi környezet felmérése és anyagkiválasztás

3. rész: Ellenőrzési, minősítési és szavazási követelmények

Az új verzió lényegesen részletesebben ismerteti a H₂S vizsgálati eljárásait, beleértve a mintavételre, a vizsgálati módszer kiválasztására és a termékminősítéshez szükséges vizsgálatok mértékére vonatkozó útmutatást.

6. Gyakorlati jelentőség

A NACE MR0175/ISO 15156 szabvány szolgál alapvető alapként az anyagkiválasztáshoz a savanyú olaj- és gázmező fejlesztése során. A szabvány hangsúlyozza, hogy egyetlen rozsdamentes acél sem teljesen immunis a klorid okozta feszültségkorróziós repedéssel szemben – az ötvözet korlátainak alapos ismerete elengedhetetlen az anyagkiválasztáshoz igényes savanyú környezetben. A korrózióra különösen érzékeny berendezések, például a szelepek, szerelvények és műszerek szigorú betartást igényelnek a szabványnak. Minden savanyú üzemi anyagnak teljes mértékben nyomon követhetőnek kell lennie, a keménységvizsgálatot, a kémiai megfelelőséget és a hőkezelési állapotot igazoló gyári vizsgálati tanúsítványokkal.

Savanyú olaj- és gázmező környezetben az anyagkiválasztás elsősorban a NACE MR0175 / ISO 15156 szabványt követi. Ez a szabvány az „aranyszabály” a berendezések biztonságos üzemeltetésének biztosítására hidrogén-szulfidot (H₂S) tartalmazó környezetben. Minden nyomás alatt álló berendezésre és alkatrészre vonatkozik, a kútfej-létesítményektől a feldolgozóegységekig.

Kútfeji és fúrólyuk-berendezések: kútfeji berendezések, cső- és bélésvezetékek (termelőcsövek, bélésvezetékek).

Csővezetékek és csatlakozóelemek: például nagy távolságú olaj- és gázszállításhoz használt csővezetékek,API 5L X65 fokozat csővezeték, stb.

Felületi feldolgozó és szállító berendezések: nyomástartó edények, szeparátorok – nyomástartó berendezések, amelyeket olaj/gáz elválasztására és feldolgozására használnak.

A fenti termékeken kívül a szabvány különféle anyagtípusokat is lefed, beleértve a szénacélt, az alacsony ötvözetű acélt, a rozsdamentes acélt és a nikkelalapú ötvözeteket.