1. Standardni pregled

NACE MR0175/ISO 15156 je svetovno priznan standard za izbiro kovinskih materialov za uporabo v okoljih za proizvodnjo nafte in plina, ki vsebujejo H₂S (kislih snovi). Standard sta skupaj objavila NACE International (zdaj AMPP) in Mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO), trenutna veljavna revizija pa je ANSI/NACE MR0175-2021/ISO 15156:2020.

Vzpostavitev tega standarda izhaja iz prizadevanj industrije za prodiranje v globlje formacije in bolj oddaljene vire na morju. Z naraščajočim razvojem polj kisle nafte in plina postaja korozija, ki jo povzroča vodikov sulfid, vse bolj kritična – zlasti razpoke pod napetostjo zaradi sulfida (SSC), ki lahko povzročijo krhko lomljenje visokotrdnostnih ogljikovih in nizkolegiranih jekel, kar vodi do katastrofalnih incidentov.

2. Standardna struktura in področje uporabe

Standard je razdeljen na tri dele, združene v eno samo datoteko PDF, in vključuje več tehničnih okrožnic, objavljenih v letih 2021 in 2022:

Del	Obseg	Ključna vsebina
1. del	Splošna načela	Definira kislo okolje, osnovna načela izbire materialov, kvalifikacijske metode
2. del	Ogljikova in nizkolegirana jekla	Meje trdote (≤22 HRC), zahteve glede varjenja, nadzor kemije
3. del	CRA in druge zlitine	Okoljske omejitve na družino zlitin (temperatura, pH₂S, koncentracija klorida)

Standard se uporablja za opremo, ki se uporablja v obratih za proizvodnjo nafte in plina ter v obratih za sladkanje zemeljskega plina, kjer bi okvara lahko predstavljala tveganje za zdravje in varnost ljudi in osebja ali za okolje. Obravnava vse mehanizme razpok, ki jih povzroča H₂S, vključno z SSC, SCC, HIC, SWC in drugimi.

3. Opredelitev kislega okolja

V skladu s standardom se okolje, ko parcialni tlak H₂S v plinski fazi preseže 0,3 kPa (0,05 psia), uvršča med kisla okolja, kar zahteva izbiro materiala v skladu z zahtevami standarda.

Uporabna oprema vključuje glave vrtin, božična drevesca, cevovodne sisteme, separatorje, pretočne cevi v proizvodnih obratih navzgor in cevovodne sisteme, ki transportirajo kisle ogljikovodike.

4. Ključne zahteve glede materialov

Ogljikova in nizkolegirana jekla (2. del)

Trdota osnovne kovine, varjene kovine in HAZ ne sme presegati 22 HRC (248 HV10)

Toplotna obdelava po varjenju (PWHT) je obvezna

Zahtevan je strog nadzor kemije

Zlitine, odporne proti koroziji (3. del)

Med običajno ustrezna gradiva spadajo: nerjaveča jekla 316, 6-mol-1 zlitine, dupleksna nerjaveča jekla 2507, zlitina 825, zlitina 625, zlitina C-276 in zlitina 400. Vsaka ima posebne okoljske omejitve glede temperature, parcialnega tlaka H₂S in koncentracije klorida.

5. Ključne posodobitve in obeti za prihodnost

Izdaja 2021/2020 je strukturno ostala skladna z izdajo iz leta 2003, s postopnimi spremembami prek tehničnih okrožnic. Leta 2018 so se upravni odbori strinjali, da je potrebna obsežna prenova, da bi se poenostavila uporaba in vključil napredek v panogi.

Popolnoma prepisana različica, preoblikovana v tri nove dele, je trenutno v postopku glasovanja in objave ISO:

1. del: Zahteve glede materialov in obdelave

2. del: Ocena servisnega okolja in izbira materialov

3. del: Zahteve za preverjanje, kvalifikacijo in glasovanje

Nova različica ponuja bistveno več podrobnosti o postopkih testiranja H₂S, vključno z navodili za vzorčenje, izbiro preskusne metode in obseg testiranja, potrebnega za kvalifikacijo izdelka.

6. Praktični pomen

Standard NACE MR0175/ISO 15156 služi kot temeljna osnova za izbiro materiala pri razvoju kislih naftnih in plinskih polj. Standard poudarja, da nobeno nerjavno jeklo ni popolnoma imuno na napetostno korozijo, ki jo povzročajo kloridi – temeljito razumevanje omejitev zlitin je bistvenega pomena za izbiro materiala v zahtevnih kislih okoljih. Oprema, ki je še posebej dovzetna za korozijo, kot so ventili, fitingi in instrumenti, zahteva strogo upoštevanje standarda. Vsi materiali za uporabo v kislih okoljih morajo ohranjati popolno sledljivost, s certifikati o preskusih v mlinu, ki potrjujejo preskus trdote, kemijsko skladnost in pogoje toplotne obdelave.

V okoljih kislih naftnih in plinskih polj izbira materialov sledi predvsem standardu NACE MR0175 / ISO 15156. Ta standard je "zlato pravilo" za zagotavljanje varnega delovanja opreme v okoljih, ki vsebujejo vodikov sulfid (H₂S). Zajema vso opremo in komponente pod tlakom, od naprav na glavi vrtine do enot za obdelavo v nižji fazi.

Oprema za glavo vrtine in vrtino: oprema za glavo vrtine, cevi in ​​zaščitne cevi (proizvodne cevi, zaščitne cevi).

Cevovodi in priključne komponente: na primer cevovodi, ki se uporabljajo za prenos nafte in plina na dolge razdalje,API 5L razred X65 cevovoditd.

Oprema za površinsko obdelavo in prenos: tlačne posode, separatorji – oprema pod tlakom, ki se uporablja za ločevanje in predelavo nafte/plina.

Poleg zgoraj omenjenih izdelkov standard zajema tudi različne vrste materialov, vključno z ogljikovim jeklom, nizkolegiranim jeklom, nerjavnim jeklom in zlitinami na osnovi niklja.