1. 표준 개요

NACE MR0175/ISO 15156은 황화수소(H₂S)를 함유한(산성) 석유 및 가스 생산 환경에 사용되는 금속 재료 선택에 관한 세계적으로 인정받는 표준입니다. NACE International(현재 AMPP)과 국제표준화기구(ISO)가 공동으로 발행한 이 표준의 현재 유효한 개정판은 ANSI/NACE MR0175-2021/ISO 15156:2020입니다.

이 표준의 제정은 업계가 더 깊은 지층과 더 외딴 해양 자원으로 진출하려는 움직임에서 비롯되었습니다. 황화수소로 인한 부식이 증가함에 따라, 특히 고강도 탄소강 및 저합금강에서 취성 파괴를 일으켜 치명적인 사고로 이어질 수 있는 황화물 응력 균열(SSC)이 점점 더 중요한 문제로 대두되고 있습니다.

2. 표준 구조 및 범위

본 표준은 세 부분으로 나뉘어 하나의 PDF 파일로 통합되어 있으며, 2021년과 2022년에 발행된 여러 기술 회람을 포함합니다.

부분	범위	주요 내용
파트 1	일반 원칙	산성 환경, 기본 재료 선택 원칙 및 검증 방법을 정의합니다.
파트 2	탄소강 및 저합금강	경도 한계(≤22 HRC), 용접 요구 사항, 화학적 조성 관리
파트 3	CRA 및 기타 합금	합금 계열별 환경 제한 조건(온도, pH₂S, 염화물 농도)

이 표준은 고장 발생 시 공중 및 작업자의 건강과 안전 또는 환경에 위험을 초래할 수 있는 석유 및 가스 생산 설비와 천연가스 정제 설비에 사용됩니다. 이 표준은 SSC, SCC, HIC, SWC 등을 포함하여 H₂S로 인해 발생하는 모든 분해 메커니즘을 다룹니다.

3. 산성 환경의 정의

표준에 따르면 기체상의 H₂S 부분압이 0.3kPa(0.05psia)를 초과하면 환경은 황화수소(sour) 환경으로 분류되며, 표준의 요구 사항에 따라 재료를 선택해야 합니다.

적용 대상 장비에는 유정 헤드, 크리스마스 트리, 배관 시스템, 분리 장치, 상류 생산 시설의 유동관 및 황 함유 탄화수소를 운송하는 파이프라인 시스템이 포함됩니다.

4. 주요 자재 요구사항

탄소강 및 저합금강 (2부)

모재, 용접 금속 및 열영향부의 경도는 22 HRC(248 HV10)를 초과해서는 안 됩니다.

용접 후 열처리(PWHT)는 필수입니다.

엄격한 화학적 관리 필요

내식성 합금 (3부)

일반적으로 사용되는 재질로는 316 스테인리스강, 6-몰리브덴 합금, 2507 듀플렉스 스테인리스강, 합금 825, 합금 625, 합금 C-276 및 합금 400이 있습니다. 각 재질은 온도, 황화수소 분압 및 염화물 농도에 대한 특정 환경 제한을 충족해야 합니다.

5. 주요 업데이트 및 향후 전망

2021/2020년판은 기술 회람을 통해 점진적인 개정을 거쳐 2003년판과 구조적으로 일관성을 유지했습니다. 2018년, 운영 위원회는 사용 편의성을 개선하고 업계 발전 사항을 반영하기 위해 대대적인 개정이 필요하다는 데 동의했습니다.

완전히 새로 작성된 버전이 현재 ISO 투표 및 발행 절차를 거치고 있으며, 세 부분으로 재구성되었습니다.

파트 1: 재료 및 가공 요구사항

파트 2: 서비스 환경 평가 및 재료 선정

제3부: 검증, 자격 및 투표 요건

새 버전은 H₂S 테스트 절차에 대한 훨씬 더 자세한 내용을 제공하며, 샘플링, 테스트 방법 선택 및 제품 인증에 필요한 테스트 범위에 대한 지침을 포함합니다.

6. 실질적인 중요성

NACE MR0175/ISO 15156은 황화수소 함유 석유 및 가스전 개발에서 재료 선택의 기본 토대를 제공합니다. 이 표준은 어떤 스테인리스강도 염화물로 인한 응력 부식 균열에 완전히 면역될 수 없음을 강조하며, 까다로운 황화수소 환경에서 재료를 선택할 때는 합금의 한계를 철저히 이해하는 것이 필수적입니다. 밸브, 피팅, 계측기 등 부식에 특히 취약한 장비는 이 표준을 엄격히 준수해야 합니다. 모든 황화수소 환경용 재료는 경도 시험, 화학적 적합성, 열처리 조건을 확인하는 공장 시험 증명서를 통해 완벽한 추적성을 유지해야 합니다.

황화수소(H₂S)가 함유된 유전 및 가스전 환경에서 자재 선택은 주로 NACE MR0175/ISO 15156 표준을 따릅니다. 이 표준은 황화수소(H₂S)가 존재하는 환경에서 장비의 안전한 작동을 보장하는 "황금률"입니다. 유정 설비부터 하류 처리 장치에 이르기까지 모든 압력 용기 장비 및 구성 요소에 적용됩니다.

유정 헤드 및 시추공 장비: 유정 헤드 장비, 튜빙 및 케이싱 스트링(생산 튜빙, 케이싱).

배관 및 연결 부품: 예를 들어 장거리 석유 및 가스 수송에 사용되는 송유관API 5L 등급 X65 라인 파이프, 등.

표면 처리 및 이송 장비: 압력 용기, 분리기 - 석유/가스 분리 및 처리에 사용되는 압력 유지 장비.

상기 제품 외에도, 해당 표준은 탄소강, 저합금강, 스테인리스강 및 니켈계 합금을 포함한 다양한 재질 유형을 포괄합니다.