1. Standaardoverzicht

NACE MR0175/ISO 15156 is de wereldwijd erkende norm voor de selectie van metalen materialen voor gebruik in productieomgevingen voor H₂S-houdende (zure) olie en gas. De norm is gezamenlijk gepubliceerd door NACE International (nu AMPP) en de Internationale Organisatie voor Standaardisatie (ISO). De huidige geldende herziening is ANSI/NACE MR0175-2021/ISO 15156:2020.

De totstandkoming van deze norm vloeit voort uit de toenemende focus van de industrie op diepere formaties en meer afgelegen offshore-bronnen. Naarmate de ontwikkeling van zure olie- en gasvelden toeneemt, is corrosie veroorzaakt door waterstofsulfide steeds kritischer geworden – met name sulfide-spanningsscheuren (SSC), die brosbreuk kunnen veroorzaken in hoogwaardig koolstofstaal en laaggelegeerd staal, met catastrofale gevolgen.

2. Standaardstructuur en -omvang

De norm is onderverdeeld in drie delen, samengevoegd in één PDF-bestand, en omvat meerdere technische circulaires die in 2021 en 2022 zijn gepubliceerd:

Deel	Domein	Kerninhoud
Deel 1	Algemene principes	Definieert een zure omgeving, basisprincipes voor materiaalselectie en kwalificatiemethoden.
Deel 2	Koolstof- en laaggelegeerd staal	Hardheidslimieten (≤22 HRC), lasvereisten, chemische controle
Deel 3	CRAs en andere legeringen	Milieugrenzen per legeringsfamilie (temperatuur, pH₂S, chlorideconcentratie)

De norm is van toepassing op apparatuur die wordt gebruikt in olie- en gasproductie- en aardgaszuiveringsinstallaties, waar storingen risico's kunnen opleveren voor de volksgezondheid en de veiligheid van personeel, of voor het milieu. De norm behandelt alle kraakmechanismen die worden veroorzaakt door H₂S, waaronder SSC, SCC, HIC, SWC en andere.

3. Definitie van een zure omgeving

Volgens de norm wordt een omgeving als zuur geclassificeerd wanneer de partiële H₂S-druk in de gasfase hoger is dan 0,3 kPa (0,05 psia). In dat geval moet er materiaal worden geselecteerd volgens de eisen van de norm.

Toepasselijke apparatuur omvat onder meer boorputkoppen, verdeelinstallaties, leidingsystemen, scheiders, stroomleidingen in upstream-productiefaciliteiten en pijpleidingsystemen voor het transport van zure koolwaterstoffen.

4. Belangrijkste materiaaleisen

Koolstofstaal en laaggelegeerd staal (deel 2)

De hardheid van het basismetaal, het lasmetaal en de warmtebeïnvloede zone (HAZ) mag niet hoger zijn dan 22 HRC (248 HV10).

Nabehandeling met warmte (PWHT) is verplicht.

Strikte chemische controle vereist

Corrosiebestendige legeringen (deel 3)

Veelvoorkomende gekwalificeerde materialen zijn onder andere: 316 SS, 6-molybdeenlegeringen, 2507 duplex SS, Alloy 825, Alloy 625, Alloy C-276 en Alloy 400. Elk materiaal heeft specifieke omgevingslimieten voor temperatuur, H₂S-partiële druk en chlorideconcentratie.

5. Belangrijke updates en toekomstperspectief

De editie 2021/2020 is structureel consistent gebleven met de editie van 2003, met incrementele herzieningen via technische circulaires. In 2018 waren de bestuurscommissies het erover eens dat een grondige herziening noodzakelijk was om de gebruiksvriendelijkheid te verbeteren en ontwikkelingen in de sector te integreren.

Een volledig herschreven versie, die is opgedeeld in drie nieuwe delen, wordt momenteel ter stemming voorgelegd aan de ISO en vervolgens gepubliceerd.

Deel 1: Materiaal- en verwerkingsvereisten

Deel 2: Beoordeling van de serviceomgeving en materiaalselectie

Deel 3: Verificatie-, kwalificatie- en stemvereisten

De nieuwe versie bevat aanzienlijk meer details over H₂S-testprocedures, waaronder richtlijnen voor monsterneming, selectie van testmethoden en de omvang van de vereiste testen voor productkwalificatie.

6. Praktische betekenis

NACE MR0175/ISO 15156 vormt de fundamentele basis voor materiaalselectie bij de ontwikkeling van olie- en gasvelden met een hoog zwavelgehalte. De norm benadrukt dat geen enkel roestvast staal volledig immuun is voor door chloride veroorzaakte spanningscorrosie. Een grondig begrip van de beperkingen van legeringen is essentieel voor materiaalselectie in veeleisende omgevingen met een hoog zwavelgehalte. Apparatuur die bijzonder gevoelig is voor corrosie, zoals kleppen, fittingen en instrumentatie, moet strikt aan de norm voldoen. Alle materialen die in omgevingen met een hoog zwavelgehalte worden gebruikt, moeten volledig traceerbaar zijn, met fabriekscertificaten die de hardheidstests, chemische conformiteit en warmtebehandeling bevestigen.

In olie- en gasvelden met zure media wordt bij de materiaalkeuze voornamelijk de NACE MR0175 / ISO 15156-norm gehanteerd. Deze norm is de "gouden regel" voor het garanderen van een veilige werking van apparatuur in omgevingen die waterstofsulfide (H₂S) bevatten. De norm omvat alle drukdragende apparatuur en componenten, van boorputinstallaties tot downstream verwerkingseenheden.

Boorgatapparatuur en -installaties: boorgatapparatuur, buizen en casing (productiebuizen, casing).

Leidingen en verbindingscomponenten: bijvoorbeeld leidingbuizen die gebruikt worden voor het transport van olie en gas over lange afstanden.API 5L klasse X65 leidingpijpenz.

Oppervlaktebehandelings- en transportapparatuur: drukvaten, separatoren – drukvaten die worden gebruikt voor de scheiding en verwerking van olie/gas.

Naast de bovengenoemde producten omvat de norm ook diverse materiaalsoorten, waaronder koolstofstaal, laaggelegeerd staal, roestvast staal en nikkellegeringen.