1. Стандартний огляд

NACE MR0175/ISO 15156 – це всесвітньо визнаний стандарт для вибору металевих матеріалів для використання в середовищах видобутку нафти та газу, що містять H₂S (сернокислий). Спільно опублікований NACE International (тепер AMPP) та Міжнародною організацією зі стандартизації (ISO), поточною чинною редакцією є ANSI/NACE MR0175-2021/ISO 15156:2020.

Встановлення цього стандарту пов'язане з прагненням галузі освоїти глибші формації та більш віддалені морські ресурси. Зі збільшенням розробки родовищ сериозної нафти та газу, корозія, спричинена сірководнем, стає все більш критичною, зокрема, розтріскування під напругою внаслідок дії сульфіду (SSC), яке може спричинити крихке руйнування високоміцних вуглецевих та низьколегованих сталей, що призведе до катастрофічних інцидентів.

2. Стандартна структура та сфера застосування

Стандарт поділено на три частини, об'єднані в один PDF-файл, та включає кілька технічних циркулярів, опублікованих у 2021 та 2022 роках:

Частина	Сфера застосування	Ключовий зміст
Частина 1	Загальні принципи	Визначення кислого середовища, основних принципів вибору матеріалів, методів кваліфікації
Частина 2	Вуглецеві та низьколеговані сталі	Межі твердості (≤22 HRC), вимоги до зварювання, контроль хімії
Частина 3	CRA та інші сплави	Екологічні обмеження для кожного сімейства сплавів (температура, pH₂S, концентрація хлоридів)

Цей стандарт застосовується до обладнання, що використовується у видобутку нафти та газу, а також на заводах з переробки природного газу, де несправність може становити ризик для здоров'я та безпеки населення та персоналу або для навколишнього середовища. Він охоплює всі механізми розтріскування, спричинені H₂S, включаючи SSC, SCC, HIC, SWC та інші.

3. Визначення кислого середовища

Згідно зі стандартом, коли парціальний тиск H₂S у газовій фазі перевищує 0,3 кПа (0,05 фунтів на квадратний дюйм), середовище класифікується як кисле, що вимагає вибору матеріалів відповідно до вимог стандарту.

Застосовуване обладнання включає гирла свердловин, різдвяні ялинки, трубопровідні системи, сепаратори, проточні лінії на виробничих об'єктах видобутку та трубопровідні системи, що транспортують кислих вуглеводнів.

4. Вимоги до ключових матеріалів

Вуглецеві та низьколеговані сталі (Частина 2)

Твердість основного металу, металу шва та зони термічного впливу не повинна перевищувати 22 HRC (248 HV10)

Післязварювальна термічна обробка (PWHT) є обов'язковою

Потрібен суворий хімічний контроль

Корозійностійкі сплави (Частина 3)

Зазвичай кваліфіковані матеріали включають: нержавіючу сталь 316, 6-молібденові сплави, дуплексну нержавіючу сталь 2507, сплав 825, сплав 625, сплав C-276 та сплав 400. Кожен з них має певні екологічні обмеження щодо температури, парціального тиску H₂S та концентрації хлоридів.

5. Ключові оновлення та перспективи на майбутнє

Видання 2021/2020 років структурно узгоджується з виданням 2003 року, з поступовими змінами, внесеними через Технічні циркуляри. У 2018 році керівні комітети погодилися, що необхідне суттєве перероблення для забезпечення зручності використання та врахування галузевих досягнень.

Повністю переписана версія зараз проходить голосування та публікацію ISO, реструктурована до трьох нових частин:

Частина 1: Вимоги до матеріалів та обробки

Частина 2: Оцінка середовища обслуговування та вибір матеріалів

Частина 3: Вимоги до перевірки, кваліфікації та голосування

Нова версія містить значно більше деталей щодо процедур випробувань H₂S, включаючи рекомендації щодо відбору проб, вибору методу випробувань та обсягу випробувань, необхідних для кваліфікації продукту.

6. Практичне значення

Стандарт NACE MR0175/ISO 15156 слугує фундаментальною основою для вибору матеріалів при розробці родовищ нафти та газу з високим вмістом кислої сировини. У стандарті наголошується, що жодна нержавіюча сталь не є повністю імунною до корозійного розтріскування під напругою, викликаного хлоридами, — глибоке розуміння обмежень сплавів є важливим для вибору матеріалів у складних кислих середовищах. Обладнання, особливо схильне до корозії, таке як клапани, фітинги та контрольно-вимірювальні прилади, вимагає суворого дотримання стандарту. Усі матеріали, що використовуються в кислих середовищах, повинні мати повну простежуваність, а сертифікати випробувань на заводі підтверджують випробування на твердість, хімічну відповідність та умови термічної обробки.

У середовищах родовищ нафти та газу з високим вмістом селі, вибір матеріалів переважно відповідає стандарту NACE MR0175 / ISO 15156. Цей стандарт є «золотим правилом» для забезпечення безпечної експлуатації обладнання в середовищах, що містять сірководень (H₂S). Він охоплює все обладнання та компоненти під тиском, від гирлових споруд до установок подальшої обробки.

Обладнання для гирла свердловин та вибійного свердловини: обладнання для гирла свердловин, насосно-компресорні та обсадні колони (експлуатаційні труби, обсадні колони).

Трубопроводи та з'єднувальні компоненти: наприклад, трубопровід, що використовується для транспортування нафти та газу на великі відстані,API 5L класу X65 трубатощо.

Обладнання для поверхневої обробки та перекачування: резервуари під тиском, сепаратори – обладнання під тиском, що використовується для розділення та переробки нафти/газу.

Окрім вищезазначених продуктів, стандарт також охоплює різні типи матеріалів, включаючи вуглецеву сталь, низьколеговану сталь, нержавіючу сталь та сплави на основі нікелю.